Biotechnological Applications in Agriculture Questions in Hindi

(A) $RNA$ इंटरफेरेंस $(RNAi)$ सभी यूकेरियोटिक जीवों में कोशिकीय रक्षा की एक विधि है। इस विधि में एक पूरक $dsRNA$ अणु के कारण एक विशिष्ट $mRNA$ का साइलेंसिंग (निष्क्रियकरण) शामिल है,जो $mRNA$ से जुड़ता है और उसके अनुवाद (translation) को रोकता है।
$1$. जीन द्वारा उत्पादित $mRNA$ को सेंस स्ट्रैंड कहा जाता है क्योंकि इसमें अनुवाद के लिए कोडोन होते हैं।
$2$. एक पूरक $RNA$ स्ट्रैंड,जिसे कार्यात्मक प्रोटीन में अनुवादित नहीं किया जा सकता है,उसे एंटीसेंस $RNA$ कहा जाता है।
$3$. जब एंटीसेंस $RNA$ को पेश किया जाता है,तो यह लक्षित $mRNA$ के साथ बेस-पेयरिंग करके एक डबल-स्ट्रैंडेड $RNA$ $(dsRNA)$ अणु बनाता है।
$4$. इस $dsRNA$ का राइबोसोम द्वारा अनुवाद नहीं किया जा सकता है,जो प्रभावी रूप से विशिष्ट जीन की अभिव्यक्ति को अवरुद्ध करता है। यही एंटीसेंस तकनीक का आधार है।

(B) $Bacillus\ thuringiensis$ $(Bt)$ जीवाणु द्वारा उत्पादित $Cry\ I$ एंडोटॉक्सिन विशिष्ट कीटनाशक प्रोटीन होते हैं।
ये प्रोटीन $cry$ जीनों द्वारा कूटबद्ध (encode) होते हैं।
विशेष रूप से,$Cry\ I$ प्रोटीन (जैसे $Cry\ IAc$ और $Cry\ IIAb$) लेपिडोप्टेरन कीटों के विरुद्ध अत्यधिक प्रभावी होते हैं,जिनमें तंबाकू के बडवर्म और आर्मीवर्म शामिल हैं,जिन्हें सामान्यतः बॉलवर्म कहा जाता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) सही उत्तर $B$ है। गोल्डन राइस चावल $(Oryza sativa)$ की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित (ट्रांसजेनिक) किस्म है जिसे $\beta$-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो विटामिन $A$ का अग्रदूत (precursor) है। विटामिन $A$ की कमी विकासशील देशों में रतौंधी और दृष्टि संबंधी अन्य समस्याओं का एक प्रमुख कारण है। इस चावल का सेवन करके, लोग ऐसी कमियों को रोकने के लिए आवश्यक विटामिन $A$ प्राप्त कर सकते हैं।

(C) हर्बिसाइड-प्रतिरोधी $GM$ फसलों को विकसित करने का प्राथमिक उद्देश्य फसल को नुकसान पहुँचाए बिना खरपतवार को नियंत्रित करने के लिए हर्बिसाइड्स के चयनात्मक अनुप्रयोग की अनुमति देना है। फसलों को विशिष्ट हर्बिसाइड्स (जैसे ग्लाइफोसेट,ब्रोमोक्सिनिल या ग्लुफोसिनेट) के प्रति प्रतिरोधी बनाकर,किसान खरपतवार आबादी का अधिक प्रभावी ढंग से प्रबंधन कर सकते हैं। यह तकनीक खाद्य उत्पादों में जहरीले हर्बिसाइड अवशेषों के संचय को कम करने के लिए डिज़ाइन की गई है,जिससे उपभोक्ताओं के लिए स्वास्थ्य सुरक्षा बढ़ती है। इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(B) सही उत्तर $B$ है। गोल्डन राइस चावल ($Oryza$ $sativa$) की एक ट्रांसजेनिक किस्म है,जिसे आनुवंशिक रूप से $\beta$-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है,जो विटामिन $A$ का एक पूर्ववर्ती (precursor) है।
जब इसका सेवन किया जाता है,तो मानव शरीर $\beta$-कैरोटीन को विटामिन $A$ में परिवर्तित कर देता है।
इसलिए,गोल्डन राइस की खेती और खपत उन आबादी में विटामिन $A$ की कमी को दूर करने में मदद करेगी जो मुख्य भोजन के रूप में चावल पर अत्यधिक निर्भर हैं।

(A) $Bt$ कॉटन एक आनुवंशिक रूप से संशोधित फसल है जो $Bacillus$ $thuringiensis$ बैक्टीरिया से प्राप्त $cry$ जीन को व्यक्त करती है।
यह जीन एक क्रिस्टलीय प्रोटीन ($Cry$ प्रोटीन) उत्पन्न करता है जो कीटनाशक विष के रूप में कार्य करता है।
जब कुछ तितलियों की इल्ली (जैसे बॉलवर्म) पौधे के ऊतकों को खाती है,तो कीट की आंत का क्षारीय $pH$ क्रिस्टलीय प्रोटीन को घोल देता है।
यह सक्रिय विष मध्य-आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़ जाता है,जिससे छिद्र बन जाते हैं और कोशिकाएं सूजकर फट जाती हैं,जो अंततः इल्ली की मृत्यु का कारण बनती है।

(B) $GEAC$ का पूर्ण रूप Genetic Engineering Approval Committee है।
यह समिति भारत सरकार द्वारा स्थापित की गई है,जो आनुवंशिक रूप से संशोधित (Genetically Modified) अनुसंधान की वैधता और सार्वजनिक सेवाओं के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों को पेश करने की सुरक्षा के संबंध में निर्णय लेने का कार्य करती है।

(C) मक्का का छेदक (corn borer) मक्का की फसल का एक प्रमुख कीट है।
आनुवंशिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ बैक्टीरिया से विशिष्ट जीन पेश करके कीट-प्रतिरोधी पौधे विकसित किए गए हैं।
$Cry$ $IAb$ जीन विशेष रूप से मक्का के छेदक को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(C) आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों (GMOs) को कृषि उत्पादकता और भोजन की गुणवत्ता में सुधार के लिए बनाया जाता है।
$1$. फसलों को अजैविक तनावों जैसे ठंड,सूखा,नमक और गर्मी के प्रति अधिक सहनशील बनाने के लिए इंजीनियर किया जाता है ($A$ सही है)।
$2$. उन्हें कीट-प्रतिरोधी जीन (जैसे $Bt$ कपास) को शामिल करके रासायनिक कीटनाशकों पर निर्भरता कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ($B$ सही है)।
$3$. GMOs को अक्सर भोजन के पोषण मूल्य को बढ़ाने के लिए विकसित किया जाता है,न कि कम करने के लिए (उदाहरण के लिए,गोल्डन राइस,जो विटामिन $A$ से समृद्ध है) ($C$ गलत है)।
$4$. उन्हें पौधों द्वारा खनिजों के उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए इंजीनियर किया जाता है,जिससे मिट्टी की उर्वरता जल्दी समाप्त न हो ($D$ सही है)।
अतः,गलत कथन यह है कि GMOs भोजन के पोषण मूल्य को कम करते हैं।

(A) $Bacillus \text{ } thuringiensis$ $(Bt)$ बैक्टीरिया कीटनाशक प्रोटीन उत्पन्न करते हैं जिन्हें $Cry$ प्रोटीन या $Bt$ टॉक्सिन के रूप में जाना जाता है।
ये प्रोटीन बैक्टीरिया में निष्क्रिय प्रोटोक्सिन के रूप में मौजूद होते हैं, लेकिन लक्षित कीटों के क्षारीय पाचन तंत्र में सक्रिय टॉक्सिन में परिवर्तित हो जाते हैं।
ये टॉक्सिन अत्यधिक विशिष्ट होते हैं और लेपिडोप्टेरन्स (तंबाकू की इल्ली, आर्मीवॉर्म), कोलियोप्टेरन्स (भृंग) और डिप्टेरन्स (मक्खियों, मच्छरों) जैसे कीटों के विशिष्ट समूहों को प्रभावी ढंग से मार देते हैं।

(B) $1997$ में, राइसटेक इंक. $(RiceTec Inc.)$ नामक एक अमेरिकी कंपनी को $US$ पेटेंट और ट्रेडमार्क कार्यालय द्वारा बासमती चावल की किस्मों और दानों पर पेटेंट दिया गया था। यह बायोपायरेसी का एक विवादास्पद मामला था, क्योंकि बासमती चावल भारत में सदियों से उगाया जा रहा है। बाद में इस पेटेंट को चुनौती दी गई और आंशिक रूप से रद्द कर दिया गया।

(D) सही उत्तर $Meloidogyne \text{ } incognitia$ है।
$Meloidogyne \text{ } incognitia$ रूट-नॉट सूत्रकृमि की एक प्रजाति है जो तंबाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करती है, जिससे उपज में भारी कमी आती है।
$Periplaneta \text{ } americana$ अमेरिकी कॉकरोच का वैज्ञानिक नाम है (जो एक कीट है)।
$Bacillus \text{ } thuringiensis$ मिट्टी में रहने वाला एक जीवाणु है जिसका उपयोग जैविक कीटनाशक के रूप में किया जाता है।
Cotton bollworm कुछ पतंगों (कीटों) के लार्वा का सामान्य नाम है जो कपास की फसल को नुकसान पहुंचाते हैं।

(A) $Bt$ कपास एक पारजीनी (transgenic) पादप है।
इसे $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक जीवाणु से $cry$ जीनों को कपास के जीनोम में प्रवेश कराकर विकसित किया गया है।
ये जीन कीटनाशक प्रोटीन के लिए कूटलेखन (encode) करते हैं जो बॉलवर्म जैसे विशिष्ट कीटों के विरुद्ध प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करते हैं,जिससे यह एक आनुवंशिक रूप से रूपांतरित जीव $(GMO)$ बन जाता है।

(D) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ कीटनाशक क्रिस्टल प्रोटीन उत्पन्न करता है जिसे $Cry$ प्रोटीन के रूप में जाना जाता है।
ये प्रोटीन बैक्टीरिया के भीतर निष्क्रिय प्रोटोक्सिन रूप में मौजूद होते हैं।
जब कोई कीट इसे खाता है,तो कीट की आंत का क्षारीय $pH$ क्रिस्टल को घोल देता है,जिससे प्रोटोक्सिन एक सक्रिय विष में परिवर्तित हो जाता है।
यह सक्रिय विष मध्य-आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़ जाता है और छिद्र बनाता है,जिससे कोशिकाएं सूज जाती हैं और फट जाती हैं,जो अंततः कीट की मृत्यु का कारण बनता है।

(B) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ जीवाणु द्वारा उत्पन्न विष $cry$ जीन द्वारा कोडित होता है।
वैज्ञानिक नामकरण के अनुसार,जीन का नाम हमेशा छोटे अक्षरों (lowercase) और तिरछे अक्षरों (italics) में लिखा जाता है (जैसे,$cry$),जबकि इसके द्वारा बनने वाले प्रोटीन का नाम पहले अक्षर को कैपिटल लिखकर लिखा जाता है (जैसे,$Cry$ प्रोटीन)।
चूंकि प्रश्न में जीन का नाम पूछा गया है,इसलिए सही उत्तर $cry$ है।

$(A)$ गोल्डन राइस चावल $(Oryza sativa)$ की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित (ट्रांसजेनिक) किस्म है।
इसे बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो विटामिन $A$ (रेटिनॉल) का अग्रदूत (precursor) है।
यह संशोधन विकासशील देशों में विटामिन $A$ की कमी को दूर करने के लिए विकसित किया गया था जहाँ चावल मुख्य भोजन है।
इसलिए, यह विटामिन $A$ से भरपूर होता है।

(D) जेनेटिकली मॉडिफाइड ऑर्गेनिज्म $(GMO)$ तकनीक ने कृषि में क्रांति ला दी है,जिससे वैज्ञानिकों को फसलों में विशिष्ट लक्षण शामिल करने की अनुमति मिलती है।
$1$. यह फसलों को ठंड,सूखे,नमक और गर्मी जैसे अजैविक तनावों के प्रति अधिक सहनशील बनाने में मदद करती है।
$2$. यह पकने की प्रक्रिया में देरी करके और शेल्फ लाइफ बढ़ाकर कटाई के बाद होने वाले नुकसान को कम करने में मदद करती है।
$3$. यह भोजन के पोषण मूल्य को बढ़ाती है,उदाहरण के लिए,'गोल्डन राइस' विटामिन $A$ से समृद्ध है।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प $GMO$ तकनीक के सही अनुप्रयोग हैं।

(C) $NCERT$ पाठ्यपुस्तक के अनुसार,पश्चिमी देशों ने व्यावसायिक शोषण के लिए कई भारतीय जैविक संसाधनों को पेटेंट कराने का प्रयास किया है।
$1.$ बासमती चावल: एक अमेरिकी कंपनी ने 'बासमती' चावल की किस्मों के लिए पेटेंट प्राप्त किया था,जिसे बाद में चुनौती दी गई थी।
$2.$ नीम: नीम ($Azadirachta$ $indica$) के कवकनाशी गुणों के लिए पेटेंट प्रदान किए गए थे।
$3.$ हल्दी: हल्दी ($Curcuma$ $longa$) के घाव भरने वाले गुणों के लिए पेटेंट प्रदान किए गए थे।
हालाँकि तुलसी भारत में एक महत्वपूर्ण औषधीय पौधा है,लेकिन $NCERT$ पाठ्यपुस्तक विशेष रूप से बायोपायरेसी और पेटेंट विवादों के संदर्भ में बासमती चावल,नीम और हल्दी पर प्रकाश डालती है।
इसलिए,सही विकल्प $I, II$ और $III$ है।

(A) सत्य है: $cry$ जीन को अभिव्यक्त करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलें (जैसे $Bt$ कपास) कीटनाशक प्रोटीन का उत्पादन करती हैं जो लेपिडोप्टेरान,कोलियोप्टेरान और डिप्टेरान जैसे कीटों के विशिष्ट समूहों के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करती हैं।
$R$ सत्य है: जीवाणु $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ अपने विकास के चरण के दौरान क्रिस्टल $(Cry)$ प्रोटीन का उत्पादन करता है। ये प्रोटीन बैक्टीरिया में निष्क्रिय प्रोटोक्सिन के रूप में मौजूद होते हैं,लेकिन संवेदनशील कीट लार्वा के क्षारीय आंत के वातावरण में सक्रिय विषाक्त पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं,जिससे उनकी मृत्यु हो जाती है।

(B) $cry IAb$ और $cry IIAb$ जीन जीवाणु $Bacillus thuringiensis$ $(Bt)$ से प्राप्त होते हैं।
ये जीन क्रिस्टल प्रोटीन (विष) के लिए कूटलेखन करते हैं जो विशिष्ट कीटों के लिए जहरीले होते हैं।
विशेष रूप से,$cry IAb$ का उपयोग मक्का के छेदक (corn borer) को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है,जबकि $cry IIAb$ का उपयोग कपास के बॉलवर्म को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
अतः,सही क्रम क्रमशः मक्का के छेदक और कपास के बॉलवर्म है।

(D) गोल्डन राइस चावल $(Oryza \text{ } sativa)$ की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित (ट्रांसजेनिक) किस्म है।
इसे चावल के दाने के खाद्य भागों में बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो विटामिन-$A$ का एक अग्रदूत (precursor) है।
यह संशोधन उन आबादी में विटामिन-$A$ की कमी को दूर करने के लिए विकसित किया गया था जो मुख्य भोजन के रूप में चावल पर निर्भर हैं, क्योंकि इसकी कमी से अंधापन और अन्य स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं।
इसलिए, गोल्डन राइस में सुधारा गया गुण उच्च विटामिन-$A$ सामग्री है।

(B) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ अपने विकास के एक विशेष चरण के दौरान $Cry$ प्रोटीन नामक एक विशिष्ट प्रोटीन का उत्पादन करता है।
यह प्रोटीन जीवाणु क्रिस्टल के भीतर एक निष्क्रिय,गैर-विषाक्त प्रोटोक्सिन रूप में मौजूद होता है।
जब कोई कीट इस क्रिस्टल को खाता है,तो कीट की आंत का क्षारीय $pH$ क्रिस्टल को घोल देता है और निष्क्रिय प्रोटोक्सिन को एक सक्रिय,विषाक्त कीटनाशक प्रोटीन में बदल देता है।
यह सक्रिय विष मध्य-आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़ जाता है और छिद्र बना देता है,जिससे कोशिकाएं फूल जाती हैं और फट जाती हैं,जो अंततः कीट की मृत्यु का कारण बनता है।

(A) नेमाटोड $Meloidogyne \ incognitia$ तंबाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है और पैदावार में भारी कमी लाता है।
इस संक्रमण को रोकने के लिए,$RNA$ इंटरफेरेंस $(RNAi)$ तकनीक का उपयोग किया जाता है।
$RNAi$ सभी यूकेरियोटिक जीवों में कोशिकीय रक्षा की एक विधि है,जिसमें एक पूरक $dsRNA$ अणु के कारण विशिष्ट $mRNA$ को साइलेंस (निष्क्रिय) किया जाता है,जो $mRNA$ से जुड़कर उसके अनुवाद (translation) को रोकता है।

(A) $Bt$ टॉक्सिन $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक जीवाणु द्वारा उत्पन्न होता है।
विशिष्ट $Bt$ टॉक्सिन जीन (जैसे $cryIAc$ और $cryIIAb$) को फसल वाले पौधों में शामिल किया गया है ताकि विशिष्ट कीटों के विरुद्ध प्रतिरोध प्रदान किया जा सके।
$I.$ टोबैको बडवर्म और आर्मीवर्म लेपिडोप्टेरान (Lepidopterans) हैं,जो $Bt$ टॉक्सिन के प्रति संवेदनशील होते हैं।
$II.$ भृंग (Beetles) कोलियोप्टेरान (Coleopterans) हैं,जो भी विशिष्ट $Bt$ टॉक्सिन के प्रति संवेदनशील होते हैं।
$III.$ मक्खियाँ और मच्छर डिप्टेरान (Dipterans) हैं। हालांकि $Bt$ टॉक्सिन का उपयोग जल निकायों में मच्छरों के नियंत्रण के लिए किया जाता है,लेकिन मानक पाठ्यपुस्तकों में कृषि प्रतिरोध के संदर्भ में वे $Bt$ ट्रांसजेनिक फसलों के प्राथमिक लक्ष्य नहीं हैं।
इसलिए,$Bt$ फसलों को मुख्य रूप से लेपिडोप्टेरान और कोलियोप्टेरान के विरुद्ध प्रतिरोध के लिए इंजीनियर किया जाता है।
अतः,सही विकल्प केवल $I$ और $II$ है।

(D) गोल्डन राइस चावल ($Oryza$ $sativa$) की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित (ट्रांसजेनिक) किस्म है।
इसे $\beta$-कैरोटीन के उच्च स्तर का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है,जो विटामिन $A$ का अग्रदूत (precursor) है।
यह संशोधन उन आबादी में विटामिन $A$ की कमी को दूर करने के लिए पेश किया गया था जो मुख्य भोजन के रूप में चावल पर अत्यधिक निर्भर हैं।
इसलिए,सही गुण उच्च विटामिन $A$ सामग्री है।

(D) शाकनाशी-प्रतिरोधी $GM$ फसलों को विकसित करने का प्राथमिक उद्देश्य किसानों को अपनी फसलों को नुकसान पहुँचाए बिना खरपतवारों को मारने के लिए खेतों में व्यापक-स्पेक्ट्रम शाकनाशियों का छिड़काव करने की अनुमति देना है। ऐसा करने से,फसल अप्रभावित रहती है जबकि खरपतवार नष्ट हो जाते हैं। हालाँकि,एक बड़ी चिंता खाद्य उत्पादों में इन शाकनाशी अवशेषों का संचय है,जो स्वास्थ्य के लिए जोखिम पैदा करता है। इसलिए,लक्ष्य शाकनाशी के अत्यधिक उपयोग की आवश्यकता को कम करना या खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए अवशेषों का प्रभावी ढंग से प्रबंधन करना है।

(D) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ जीवाणु अपने विकास के एक विशेष चरण के दौरान प्रोटीन क्रिस्टल का उत्पादन करते हैं। इन क्रिस्टलों में एक विषैला कीटनाशक प्रोटीन होता है। $Bt$ टॉक्सिन प्रोटीन निष्क्रिय प्रोटोक्सिन के रूप में मौजूद होता है,लेकिन जैसे ही कोई कीट इस निष्क्रिय टॉक्सिन को खाता है,यह आंत के क्षारीय $pH$ के कारण सक्रिय रूप में परिवर्तित हो जाता है,जो क्रिस्टलों को घोल देता है। सक्रिय टॉक्सिन मध्य-आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़ जाता है और छिद्र बनाता है,जिससे कोशिकाएं सूज जाती हैं और फट जाती हैं,जिससे अंततः कीट की मृत्यु हो जाती है। $Bacillus$ $thuringiensis$ से विशिष्ट $Bt$ टॉक्सिन जीन को अलग किया गया और कपास जैसी कई फसल प्रजातियों में शामिल किया गया। $cryIAc$ और $cryIIAb$ जैसे जीन द्वारा कोडित टॉक्सिन कपास के बॉलवर्म्स को नियंत्रित करते हैं। इसलिए,$Cry-1$ एंडोटॉक्सिन बॉलवर्म्स के खिलाफ प्रभावी हैं।

(A) $1$. $Bt$ टॉक्सिन $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक जीवाणु द्वारा निष्क्रिय प्रोटोक्सिन के रूप में उत्पन्न होता है।
$2$. जब कोई कीट इस निष्क्रिय प्रोटोक्सिन का सेवन करता है,तो कीट के पाचन तंत्र का क्षारीय $pH$ इन क्रिस्टलों को घोल देता है और प्रोटोक्सिन को उसके सक्रिय रूप में बदल देता है।
$3$. सक्रिय टॉक्सिन फिर मध्य आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़ जाता है,जिससे छिद्र बन जाते हैं जो कोशिकाओं में सूजन और लिसिस (कोशिका का फटना) का कारण बनते हैं,जिससे अंततः कीट की मृत्यु हो जाती है।
$4$. इसलिए,कथन $A$ सही है।

(B) $Bacillus$ $thuringiensis$ (जिसे संक्षेप में $Bt$ कहा जाता है) मिट्टी में पाया जाने वाला एक जीवाणु है जो विशिष्ट कीटनाशक क्रिस्टल प्रोटीन (Cry प्रोटीन) उत्पन्न करता है।
ये प्रोटीन कुछ विशिष्ट कीटों के लार्वा के लिए विषाक्त होते हैं,जैसे कि लेपिडोप्टेरान,कोलियोप्टेरान और डिप्टेरान वर्ग के कीट।
इस गुण के कारण,$Bt$ का उपयोग आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी और कृषि में एक जैविक नियंत्रण एजेंट (जैव-कीटनाशक) के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है,ताकि हानिकारक रासायनिक कीटनाशकों का उपयोग किए बिना फसलों को कीटों से बचाया जा सके।

(C) $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-इंड्यूसिंग प्लाज्मिड) मृदा बैक्टीरिया $Agrobacterium \ tumefaciens$ में पाया जाता है।
इस बैक्टीरिया को 'प्राकृतिक आनुवंशिक इंजीनियर' के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह $T-DNA$ नामक $DNA$ के एक विशिष्ट खंड को मेजबान पौधों के जीनोम में स्थानांतरित कर सकता है,जिससे ट्यूमर (क्राउन गॉल) का निर्माण होता है।
जैव प्रौद्योगिकी में,वैज्ञानिकों ने इस $Ti$ प्लाज्मिड को संशोधित करके एक वाहक (vector) के रूप में विकसित किया है,ताकि रोग पैदा किए बिना वांछित जीन को पौधों में स्थानांतरित करके ट्रांसजेनिक पौधे तैयार किए जा सकें।

(C) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा-जनित जीवाणु है जो प्राकृतिक रूप से द्विबीजपत्री पौधों में संक्रमण करता है।
इसमें एक $Ti$ (ट्यूमर इंड्यूसिंग) प्लाज्मिड होता है, जिसे मेजबान पादप कोशिकाओं में विदेशी $DNA$ पहुँचाने के लिए एक संवाहक (vector) के रूप में संशोधित किया जा सकता है।
पादप जीनोम में अपने आनुवंशिक पदार्थ को स्थानांतरित करने की इस प्राकृतिक क्षमता के कारण, इसका उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में ट्रांसजेनिक फसल पौधों को बनाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(D) आनुवंशिक रूप से इंजीनियर $(GE)$ फसलों का प्रवेश कई नैतिक और सुरक्षा संबंधी चिंताएं पैदा करता है। मुख्य चिंताओं में से एक क्षैतिज जीन स्थानांतरण (horizontal gene transfer) की संभावना है,जो नए वायरल स्ट्रेन के विकास या खाद्य श्रृंखला में अनजाने में एलर्जेंस और विषाक्त पदार्थों के प्रवेश का कारण बन सकती है। इसके अतिरिक्त,जैव विविधता पर दीर्घकालिक प्रभाव और जीन प्रवाह के माध्यम से 'सुपरवीड्स' (superweeds) बनने की संभावना के बारे में भी चिंताएं हैं। इसलिए,दिए गए विकल्पों में से विकल्प $D$ सबसे अधिक वैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण कारण है।

(D) गोल्डन राइस चावल $(Oryza sativa)$ की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित किस्म है जिसे बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो विटामिन $A$ का एक अग्रदूत (precursor) है।
विकासशील देशों में बच्चों में अंधेपन का मुख्य कारण विटामिन $A$ की कमी है।
गोल्डन राइस का सेवन करके, व्यक्ति रतौंधी और दृष्टि से संबंधित अन्य विकारों को रोकने के लिए आवश्यक विटामिन $A$ प्राप्त कर सकते हैं।

(A) आनुवंशिक रूप से संशोधित $(GM)$ पौधे वे पौधे होते हैं जिनके $DNA$ को आनुवंशिक इंजीनियरिंग (genetic engineering) तकनीकों का उपयोग करके संशोधित किया गया है।
इस प्रक्रिया में पादप कोशिकाओं में बाहरी $DNA$ (transgene) का प्रवेश शामिल है।
एक बार जब बाहरी $DNA$ सफलतापूर्वक पादप जीनोम में एकीकृत हो जाता है,तो रूपांतरित कोशिकाओं को ऊतक संवर्धन (tissue culture) तकनीकों का उपयोग करके संवर्धित किया जाता है और पूर्ण पौधों में पुनर्जीवित किया जाता है।
अतः,आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधे वे हैं जो उन कोशिकाओं से विकसित होते हैं जिनमें बाहरी $DNA$ डाला गया है।

(B) चावल की ट्रांसजेनिक किस्म,जिसे आमतौर पर 'गोल्डन राइस' के रूप में जाना जाता है,को आनुवंशिक रूप से बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया था,जो विटामिन-$A$ का एक अग्रदूत (precursor) है। यह संशोधन उन आबादी में विटामिन-$A$ की कमी को दूर करने के लिए पेश किया गया था जो मुख्य भोजन के रूप में चावल पर बहुत अधिक निर्भर हैं। इसलिए,यह पारंपरिक चावल की किस्मों की तुलना में विटामिन-$A$ की उच्च मात्रा के लिए जानी जाती है।

(C) $Bt$ कपास एक आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव $(GMO)$ है,जिसे $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक जीवाणु से $cry$ जीन को कपास के पौधे में डालकर विकसित किया गया है।
ये जीन जहरीले क्रिस्टलीय प्रोटीन ($Cry$ प्रोटीन) के लिए कूटलेखन (encode) करते हैं जो कीटनाशक होते हैं।
जब विशिष्ट कीट,जैसे कि बॉलवर्म,इन प्रोटीनों का सेवन करते हैं,तो वे कीट के क्षारीय पाचन तंत्र में सक्रिय हो जाते हैं,जिससे कीट की आंत में छिद्र बन जाते हैं और अंततः कीट मर जाता है।
इसलिए,$Bt$ कपास की विशेषता इसकी उच्च उपज और विशिष्ट कीटों के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करने के लिए इन जहरीले प्रोटीनों का उत्पादन करने की क्षमता है।

(A) भारत में आनुवंशिक रूप से संशोधित $(GM)$ बैंगन,जिसे $Bt$ बैंगन के रूप में जाना जाता है,को कीटों,विशेष रूप से फल और तना छेदक ($Leucinodes$ $orbonalis$) के प्रति प्रतिरोध प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था।
यह $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक जीवाणु से $cry1Ac$ जीन को बैंगन के जीनोम में प्रवेश कराकर प्राप्त किया गया था।
$cry1Ac$ जीन एक ऐसा प्रोटीन उत्पन्न करता है जो फल और तना छेदक के लार्वा के लिए विषाक्त होता है,जिससे फसल की सुरक्षा होती है और कीटनाशकों के भारी उपयोग की आवश्यकता कम हो जाती है।

(A) $RNA$ इंटरफेरेंस $(RNAi)$ सभी यूकेरियोटिक जीवों द्वारा विशिष्ट जीनों को साइलेंस (निष्क्रिय) करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक कोशिकीय रक्षा प्रणाली है।
कृषि में,इस तकनीक का उपयोग विशेष रूप से सूत्रकृमि (nematodes) के प्रति प्रतिरोध विकसित करने के लिए किया जाता है।
उदाहरण के लिए,सूत्रकृमि $Meloidogyne$ $incognita$ तंबाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है,जिससे उपज में भारी कमी आती है।
$Agrobacterium$ वैक्टर का उपयोग करके मेजबान पौधे में सूत्रकृमि-विशिष्ट जीन डालकर,डबल-स्ट्रैंडेड $RNA$ $(dsRNA)$ उत्पन्न किया जाता है।
यह $dsRNA$ $RNAi$ प्रक्रिया को शुरू करता है,जो सूत्रकृमि के आवश्यक जीनों को साइलेंस कर देता है,जिससे परजीवी ट्रांसजेनिक मेजबान में जीवित नहीं रह पाता है।

(C) रतौंधी विटामिन-$A$ की कमी के कारण होती है।
गोल्डन राइस चावल की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित किस्म है जिसे बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है,जो विटामिन-$A$ का एक अग्रदूत (precursor) है।
जब इसका सेवन किया जाता है,तो शरीर इस बीटा-कैरोटीन को विटामिन-$A$ में परिवर्तित कर देता है,जिससे रतौंधी और विटामिन-$A$ की कमी से संबंधित अन्य विकारों को रोकने में मदद मिलती है।

(C) भारत में,$Bt$ कपास एकमात्र आनुवंशिक रूप से संशोधित (Genetically Modified) फसल है जिसे जेनेटिक इंजीनियरिंग अप्रैज़ल कमेटी $(GEAC)$ द्वारा व्यावसायिक खेती के लिए मंजूरी दी गई है।
$Bt$ कपास को $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक बैक्टीरिया से प्राप्त $cry$ जीन को व्यक्त करने के लिए इंजीनियर किया गया है,जो बॉलवर्म के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करता है।
हालाँकि $Bt$ बैंगन जैसी अन्य $Bt$ फसलों के लिए अनुसंधान और परीक्षण किए गए हैं,लेकिन उन्हें भारत में किसानों द्वारा व्यावसायिक खेती के लिए मंजूरी नहीं दी गई है।

(A) गोल्डन राइस चावल $(Oryza sativa)$ की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित किस्म है जिसे बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो विटामिन-$A$ का अग्रदूत (precursor) है।
यह संशोधन उन आबादी में विटामिन-$A$ की कमी को दूर करने के लिए किया गया था जो मुख्य भोजन के रूप में चावल पर निर्भर हैं।
चावल के जीनोम में डाले गए जीन आमतौर पर डैफोडिल पौधे $(Narcissus pseudonarcissus)$ और बैक्टीरिया $Erwinia uredovora$ से प्राप्त किए जाते हैं।

(A) $1997$ में, राइसटेक इंक. $(RiceTec Inc.)$ नामक एक अमेरिकी कंपनी को यूएस पेटेंट और ट्रेडमार्क कार्यालय द्वारा 'बासमती' चावल की किस्मों और दानों के लिए पेटेंट दिया गया था। यह अत्यधिक विवादास्पद था क्योंकि बासमती चावल सदियों से भारत और पाकिस्तान में उगाया जाता रहा है और यह एक पारंपरिक किस्म है। इस कृत्य को बायोपायरेसी (जैविक डकैती) का एक उदाहरण माना जाता है, जहाँ बहुराष्ट्रीय कंपनियाँ उचित प्राधिकरण या मुआवजे के बिना विकासशील देशों के जैविक संसाधनों और पारंपरिक ज्ञान का शोषण करती हैं।

(D) भारत सरकार ने पर्यावरण,वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय के तहत जेनेटिक इंजीनियरिंग अप्रैज़ल कमिटी $(GEAC)$ की स्थापना की है।
यह संगठन आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों $(GMOs)$ से जुड़े अनुसंधान की वैधता और उन्हें सार्वजनिक उपयोग के लिए पेश करने की सुरक्षा के संबंध में निर्णय लेने के लिए जिम्मेदार है।
जबकि रिसर्च कमिटी ऑन जेनेटिक मैनिपुलेशन $(RCGM)$ अनुसंधान गतिविधियों की सुरक्षा की निगरानी करती है,व्यावसायिक रिलीज और सार्वजनिक उपयोग के लिए अंतिम अनुमोदन $GEAC$ द्वारा दिया जाता है।

(A) गोल्डन राइस चावल $(Oryza \text{ } sativa)$ की एक आनुवंशिक रूप से संशोधित किस्म है जिसे बीटा-कैरोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो विटामिन $A$ का अग्रदूत (precursor) है।
यह संशोधन डैफोडिल पौधे $(Narcissus \text{ } pseudonarcissus)$ और जीवाणु $Erwinia \text{ } uredovora$ के जीन को चावल के जीनोम में डालकर प्राप्त किया गया था।
इसलिए, यह विटामिन $A$ से समृद्ध है और इसमें डैफोडिल पौधे से प्राप्त जीन शामिल हैं।

(C) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ अपने विकास के एक विशेष चरण के दौरान कीटनाशक प्रोटीन क्रिस्टल का उत्पादन करता है। इन क्रिस्टल में एक जहरीला कीटनाशक प्रोटीन होता है। यह प्रोटीन एक निष्क्रिय प्रोटोक्सिन के रूप में मौजूद होता है, लेकिन जब कीट इसे ग्रहण करता है तो यह सक्रिय टॉक्सिन में बदल जाता है। टॉक्सिन का सक्रियण कीट की आंत के क्षारीय $pH$ द्वारा प्रेरित होता है, जो क्रिस्टल को घोल देता है। एक बार सक्रिय होने के बाद, टॉक्सिन मध्यआंत्र की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़ जाता है और छिद्र बनाता है, जिससे कोशिकाएं फूल जाती हैं और फट जाती हैं, जिससे अंततः कीट की मृत्यु हो जाती है।

(C) हिरुडिन एक पॉलीपेप्टाइड है जो एक शक्तिशाली थ्रोम्बिन अवरोधक के रूप में कार्य करता है,जिससे रक्त का थक्का जमने से रुक जाता है। यह प्राकृतिक रूप से जोंक ($Hirudo$ $medicinalis$) की लार में पाया जाता है। आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से,हिरुडिन को कूटबद्ध करने वाले जीन को पारजीनी $Brassica$ $napus$ (सरसों) के पौधों में डाला गया है,जिससे चिकित्सा उपयोग के लिए इस प्रोटीन का बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव हो सका है।

(D) $Bt$ कपास आनुवंशिक रूप से संशोधित कपास के पौधों की खेती को संदर्भित करता है।
उपसर्ग $Bt$ का अर्थ $Bacillus$ $thuringiensis$ नामक जीवाणु है।
यह जीवाणु स्वाभाविक रूप से एक विशिष्ट प्रोटीन का उत्पादन करता है जो एंडोटॉक्सिन के रूप में कार्य करता है,जो लेपिडोप्टेरान,कोलियोप्टेरान और डिप्टेरान जैसे कुछ कीटों के लिए विषाक्त होता है।
इस एंडोटॉक्सिन के लिए जिम्मेदार जीन को कपास के पौधे में डालकर,पौधा इन कीटों के प्रति प्रतिरोधी बन जाता है,जिससे रासायनिक कीटनाशकों की आवश्यकता कम हो जाती है।

(D) गोल्डन राइस आनुवंशिक इंजीनियरिंग (genetic engineering) द्वारा विकसित चावल की एक किस्म है,जिसे बीटा-कैरोटीन के जैव-संश्लेषण के लिए तैयार किया गया है। बीटा-कैरोटीन विटामिन $A$ का एक पूर्ववर्ती (precursor) है। यह संशोधन उन आबादी में विटामिन $A$ की कमी को दूर करने में मदद करता है जो मुख्य भोजन के रूप में चावल पर अत्यधिक निर्भर हैं।