Tissue Culture Questions in Gujarati

(B) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન (Tissue Culture) માં,$Callus$ ને કોષોના અસંગઠિત,અવિભેદિત સમૂહ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તે સામાન્ય રીતે જ્યારે એક્સપ્લાન્ટ્સ (વનસ્પતિ પેશીના ટુકડાઓ) ને નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં પોષક માધ્યમ પર મૂકવામાં આવે છે ત્યારે વિકસે છે. તે કુદરતી રીતે પણ વનસ્પતિને થયેલી ઈજાના સ્થળે ઘાને સુરક્ષિત કરવા માટે કોષોની અનિયમિત વૃદ્ધિ તરીકે બની શકે છે.

(B) ટોટિપોટન્સી એ એક કોષની વિભાજન પામીને સજીવના તમામ વિભેદિત કોષો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે.
તેના ઉદાહરણોમાં બીજાણુઓ અને યુગ્મનજ (zygotes) નો સમાવેશ થાય છે.
આ આંતરિક ક્ષમતા કોષને યોગ્ય પરિસ્થિતિઓમાં નવા સંપૂર્ણ સજીવને પુનર્જીવિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(B) સુષુપ્ત કેલસ એટલે એવું કેલસ જે તેની વૃદ્ધિની અવસ્થામાં નિષ્ક્રિય અથવા કાયમી બની ગયું હોય. વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,કેલસ એ કોષોનો એક અસંગઠિત સમૂહ છે જે સતત વિભાજન પામે છે. જ્યારે પર્યાવરણીય પરિબળો અથવા પોષક તત્વોના અભાવને કારણે આ વૃદ્ધિ અટકી જાય છે અથવા તે સુષુપ્ત અવસ્થામાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તેને કાયમી અથવા સુષુપ્ત કેલસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) $EDTA$ (Ethylenediaminetetraacetic acid) એક ચીલેટિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને પેશી સંવર્ધન માધ્યમમાં બફર તરીકે કામ કરીને માધ્યમની સ્થિરતા જાળવી રાખવા માટે વપરાય છે. તે સંવર્ધન માધ્યમની $pH$ જાળવવામાં મદદ કરે છે,જે વનસ્પતિ પેશીઓની શ્રેષ્ઠ વૃદ્ધિ માટે આવશ્યક છે.

(C) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન (plant tissue culture) માં,$2,4-D$ ($2,4-$ડાયક્લોરોફિનોક્સીએસેટિક એસિડ) એ સૌથી વધુ વપરાતું કૃત્રિમ ઓક્સિન છે.
તે તેની સ્થિરતા અને પ્રબળ શારીરિક સક્રિયતાને કારણે કેલસ અને સસ્પેન્શન કલ્ચર બંનેમાં કેલસના નિર્માણને ઉત્તેજિત કરવા અને કોષ વિભાજનને પ્રોત્સાહન આપવામાં ખૂબ જ અસરકારક છે.

(B) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,કેલસની વૃદ્ધિ અને વિભેદન માટે વનસ્પતિ વૃદ્ધિ નિયામકો આવશ્યક છે. $Kinetin$ એ સાયટોકાઈનિનનો એક પ્રકાર છે,જે વનસ્પતિ અંતઃસ્ત્રાવોનો એક વર્ગ છે જે કોષ વિભાજન $(cytokinesis)$ અને અંગજનનને પ્રોત્સાહન આપે છે. તેથી,પ્રરોહના નિર્માણને પ્રેરિત કરવા અને વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સંવર્ધન માધ્યમમાં સામાન્ય રીતે $Kinetin$ ઉમેરવામાં આવે છે.

(B) પ્લાન્ટ ટિશ્યુ કલ્ચરમાં,અંગજનન (organogenesis) માટે ઓક્સિન અને સાયટોકાઇનિન વચ્ચેનું સંતુલન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Kinetin$ (સાયટોકાઇનિનનો એક પ્રકાર) અનિવાર્ય માનવામાં આવે છે કારણ કે તે કોષ વિભાજન (cytokinesis) ને પ્રોત્સાહન આપે છે અને કેલસ કલ્ચરમાં પ્રરોહ (shoots) ના નિર્માણ માટે આવશ્યક છે.

(C) પ્લાન્ટ ટિશ્યુ કલ્ચરમાં,કેલસનું અંગોમાં વિભેદન ઓક્સિન (જેમ કે $IAA$) અને સાયટોકિનિન (જેમ કે કાઇનેટિન) ના ગુણોત્તર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
જ્યારે સાયટોકિનિન (કાઇનેટિન) ની સાંદ્રતા ઓક્સિન $(IAA)$ કરતા વધારે હોય છે,ત્યારે તે પ્રરોહ (shoot) ના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે.
તેનાથી વિપરીત,સાયટોકિનિનની સાપેક્ષમાં ઓક્સિનની ઊંચી સાંદ્રતા મૂળના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે.
તેથી,$IAA$ ની સાપેક્ષમાં કાઇનેટિનનો ગુણોત્તર વધારવાથી પ્રરોહનું નિર્માણ થશે.

(D) . ચેતાકોષોને પેશી સંવર્ધન પરિસ્થિતિમાં ઉછેરી શકાતા નથી કારણ કે તે અત્યંત વિશિષ્ટ કોષો છે જે કોષ વિભાજનની ક્ષમતા ગુમાવી ચૂક્યા છે. એકવાર પરિપક્વ થયા પછી,ચેતાકોષો સમભાજન (mitosis) પામતા નથી,જેના કારણે તેઓ સામાન્ય પેશી સંવર્ધન માટે યોગ્ય નથી.

(B) માઇક્રોપ્રોપેગેશન એ પેશી સંવર્ધન (tissue culture) ની એક તકનીક છે,જેનો ઉપયોગ જંતુરહિત સંવર્ધન માધ્યમમાં વનસ્પતિ પેશીના નાના ટુકડા (એક્સપ્લાન્ટ) માંથી મોટી સંખ્યામાં આનુવંશિક રીતે સમાન છોડ (ક્લોન્સ) ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કૃષિ અને બાગાયતમાં આર્થિક રીતે મહત્વપૂર્ણ છોડના ઝડપી ગુણાકાર માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
પ્લાન્ટ ટિશ્યુ કલ્ચર (વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન) માધ્યમોને એક્સપ્લાન્ટના વિકાસ માટે ચોક્કસ પોષક તત્વોની જરૂર હોય છે.
$Cocos nucifera$ (નાળિયેર) ના ભ્રૂણપોષમાંથી મેળવેલ નાળિયેરનું દૂધ (Coconut milk), વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન માધ્યમોમાં કોષ વિભાજન અને વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપવા માટે વૃદ્ધિ નિયામકો (ખાસ કરીને સાયટોકાઈનિન), વિટામિન્સ અને એમિનો એસિડના કુદરતી સ્ત્રોત તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

(D) એકવિધ (haploid) કેલસ એવા કોષોમાંથી મેળવવામાં આવે છે જેમાં રંગસૂત્રોનો માત્ર એક જ સેટ $(n)$ હોય છે.
વનસ્પતિઓમાં,માત્ર જન્યુજનક અવસ્થાના કોષો જ કુદરતી રીતે એકવિધ હોય છે,જેમ કે પરાગરજ (લઘુબીજાણુ) અથવા ભ્રૂણપુટ (ગુરુબીજાણુ).
યોગ્ય પોષક માધ્યમ પર પરાગરજનું સંવર્ધન (માઈક્રોસ્પોર કલ્ચર) કરવાથી,કોષો વિભાજન પામીને અવિભેદિત એકવિધ કોષોનો સમૂહ બનાવે છે જેને એકવિધ કેલસ કહેવામાં આવે છે.
ભ્રૂણ,પર્ણ પેશી અને પરાગાસન એ દ્વિવિધ $(2n)$ રચનાઓ છે,તેથી તેમાંથી દ્વિવિધ કેલસ જ પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) ટિશ્યુ કલ્ચર માધ્યમમાં પરાગરજ (લઘુબીજાણુ) માંથી એમ્બ્રિયોઇડનું નિર્માણ એ કોષીય પૂર્ણક્ષમતાનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
કોષીય પૂર્ણક્ષમતા એટલે કે વનસ્પતિના એક કોષમાં વિભાજન પામીને પુખ્ત વનસ્પતિના તમામ વિશિષ્ટ કોષોમાં વિભેદિત થવાની ક્ષમતા.
આ પ્રક્રિયામાં,એકકીય પરાગરજને ભ્રૂણજનન માટે પ્રેરિત કરવામાં આવે છે,જેથી તે નર જન્યુજનક તરીકે વિકસવાને બદલે એકકીય ભ્રૂણ (એમ્બ્રિયોઇડ) બનાવે છે.
આ ઘટના દર્શાવે છે કે પરાગરજ જેવા વિશિષ્ટ કોષો પણ યોગ્ય ઇન-વિટ્રો પરિસ્થિતિઓમાં સંપૂર્ણ સજીવને પુનર્જીવિત કરવાની આનુવંશિક ક્ષમતા ધરાવે છે.

(B) સૂક્ષ્મપ્રવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની એક પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ નાના એક્સપ્લાન્ટમાંથી મોટી સંખ્યામાં સંતતિ છોડ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
ગાજર $(Daucus \ carota)$ ના કિસ્સામાં,દૈહિક ભ્રૂણજનન (somatic embryogenesis) એક મુખ્ય પ્રક્રિયા છે.
ગાજરના મૂળના નાના ટુકડાઓ (એક્સપ્લાન્ટ્સ) ને પોષક માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે જેથી કેલસ બને છે.
આ કેલસમાંથી દૈહિક ભ્રૂણ,જેને ભ્રૂણકો (embryoids) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેનો વિકાસ થાય છે.
આ ભ્રૂણકો અંતે સંપૂર્ણ છોડમાં વિકસે છે,જેને પછીથી જમીનમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે.

(A) પેરાસેક્સ્યુઅલ ફ્યુઝન (parasexual fusion) ની તકનીક,જેને સોમેટિક હાઇબ્રિડાઇઝેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓના પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ કરવામાં આવે છે.
આ તકનીક સૌપ્રથમ $1965$ માં $Harris$ અને $Watkins$ દ્વારા પ્રાણી કોષોનો ઉપયોગ કરીને સફળતાપૂર્વક દર્શાવવામાં આવી હતી,પરંતુ વનસ્પતિ પ્રોટોપ્લાસ્ટ ફ્યુઝનના સંદર્ભમાં,તે પ્લાન્ટ બાયોટેકનોલોજીમાં એક સીમાચિહ્નરૂપ તકનીક છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Harris$ અને $Watkins$ છે.

(D) ટોટિપોટન્સી એ એક કોષની વિભાજન પામીને સજીવના તમામ વિભેદિત કોષો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે.
પેશી સંવર્ધન દ્વારા એકકીય છોડ ઉત્પન્ન કરવા માટે,એક્સપ્લાન્ટમાં એકકીય કોષો હોવા જોઈએ.
મૂળની ટોચ,પ્રકાંડની ટોચ અને પર્ણો દ્વિકીય $(2n)$ દૈહિક કોષોના બનેલા હોય છે.
પરાગાશયમાં પરાગરજ (લઘુ બીજાણુ) હોય છે,જે એકકીય $(n)$ રચનાઓ છે.
તેથી,એકકીય ભ્રૂણ અને ત્યારબાદ એકકીય છોડ ઉત્પન્ન કરવા માટે પરાગાશય અથવા લઘુ બીજાણુનું સંવર્ધન એ પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.

(C) ટિશ્યુ કલ્ચર,ખાસ કરીને માઇક્રોપ્રોપેગેશન,પિતૃ પેશીના નાના જથ્થામાંથી છોડના ઝડપી ગુણાકાર માટે પરવાનગી આપે છે.
કારણ કે છોડ અલિંગી પ્રજનન (સમભાજન) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,તેથી સંતતિ પિતૃ છોડ સાથે આનુવંશિક રીતે સમાન હોય છે.
આ ખૂબ જ આર્થિક મહત્વ ધરાવે છે કારણ કે તે ટૂંકા ગાળામાં શ્રેષ્ઠ (વધુ ઉત્પાદન આપતી અથવા રોગ-પ્રતિકારક) વનસ્પતિ જાતિઓની આનુવંશિક રીતે સમાન વસ્તીનું મોટા પાયે ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(C) દૈહિક સંકર (Somatic hybrid) એ બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓ અથવા જાતોના પ્રોટોપ્લાસ્ટના જોડાણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વનસ્પતિ છે. આ પ્રક્રિયામાં કોષદીવાલ દૂર કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ બે કોષોના કોષરસ અને કોષકેન્દ્રનું જોડાણ થાય છે. આ એક એવી પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ પ્લાન્ટ ટિશ્યુ કલ્ચરમાં નવા આનુવંશિક સંયોજનો બનાવવા માટે થાય છે,જે જાતીય પ્રજનન દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાતા નથી.

(D) સોમેક્લોનલ વિવિધતા એટલે પેશી સંવર્ધન (Tissue culture) દ્વારા પુનઃસર્જિત થયેલી વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતી આનુવંશિક વિવિધતા.
આ વિવિધતાઓ સંવર્ધન માધ્યમના તણાવ,વૃદ્ધિ નિયામકોનો ઉપયોગ અથવા સંવર્ધનના સમયગાળાને કારણે ઉદ્ભવે છે.
પેશી સંવર્ધન દ્વારા ઉછેરવામાં આવેલી વનસ્પતિઓ પિતૃની ક્લોન હોવાથી,પિતૃના જનીન પ્રકાર (genotype) માં થતા કોઈપણ વિચલનને સોમેક્લોનલ વિવિધતા કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(A) પરાગરજ સંવર્ધન દ્વારા એકકીય (haploid) છોડનું પ્રથમ સફળ ઉત્પાદન $1964$ માં ગુહા અને મહેશ્વરી દ્વારા $Datura$ $innoxia$ માં કરવામાં આવ્યું હતું.
આ તકનીક વનસ્પતિ સંવર્ધનમાં સમયની બચત કરીને સમયુગ્મી (homozygous) વંશાવળીઓ વિકસાવવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

(C) પેશી સંવર્ધન તકનીક વનસ્પતિ કોષોના પૂર્ણક્ષમતા (totipotency) ના ગુણધર્મ પર આધારિત છે.
$G. Haberlandt$ $(1902)$ ને વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનના પિતા માનવામાં આવે છે,કારણ કે તેમણે સૌપ્રથમ કોષીય પૂર્ણક્ષમતાનો ખ્યાલ રજૂ કર્યો હતો અને ઇન-વિટ્રો (in vitro) પદ્ધતિ દ્વારા વનસ્પતિ કોષોનું સંવર્ધન કરવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) એક વનસ્પતિ કોષની વિભાજન પામીને અને વિભેદન પામીને સંપૂર્ણ, પુખ્ત છોડમાં વિકસિત થવાની ક્ષમતાને $Totipotency$ (પૂર્ણક્ષમતા) કહેવામાં આવે છે।
આ જૈવિક ઘટના $Tissue \text{ } culture$ (પેશી સંવર્ધન) તકનીકોનો પાયાનો આધાર બનાવે છે, જેમાં એક્સપ્લાન્ટ્સને પોષક માધ્યમમાં ઉછેરીને સંપૂર્ણ છોડનું પુનર્જનન કરવામાં આવે છે।

(C) મૂલાગ્ર અને પર્ણના કોષો દ્વિકીય $(2n)$ હોય છે,જ્યારે ભ્રૂણપોષ ત્રિકીય $(3n)$ હોય છે.
પરાગરજ એકકીય $(n)$ હોય છે કારણ કે તે અર્ધીકરણ પછી ઉત્પન્ન થતા નર જન્યુજનક છે.
તેથી,પરાગરજનું સંવર્ધન (પરાગાશય સંવર્ધન) કરીને એકકીય વનસ્પતિઓ મેળવી શકાય છે.

(C) દૈહિક સંકરણ એ એક એવી પદ્ધતિ છે જેમાં બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓના પ્રોટોપ્લાસ્ટને જોડીને સંકર કોષ બનાવવામાં આવે છે.
આ પ્રોટોપ્લાસ્ટના જોડાણને સરળ બનાવવા માટે રાસાયણિક કારકની જરૂર પડે છે.
પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(PEG)$ એ આ પ્રક્રિયામાં સૌથી વધુ વપરાતું રાસાયણિક ફ્યુઝોજેન છે કારણ કે તે પ્રોટોપ્લાસ્ટ પટલના જોડાણને અસરકારક રીતે પ્રેરે છે.
તેથી,ઉપયોગમાં લેવાતો સાચો પદાર્થ પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ છે.

(B) પ્લાન્ટ ટિશ્યુ કલ્ચરમાં,વનસ્પતિનો કોઈપણ ભાગ જે અલગ કરીને જંતુરહિત સ્થિતિમાં ખાસ પોષક માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે તેને $Explant$ (એક્સપ્લાન્ટ) કહેવામાં આવે છે.
$1$. $Inoculant$ (ઇનોક્યુલન્ટ) એ ઇનોક્યુલેશન માટે વપરાતી સામગ્રી છે.
$2$. $Clone$ (ક્લોન) એ આનુવંશિક રીતે સમાન સજીવોના જૂથને દર્શાવે છે.
$3$. $Somaclone$ (સોમાક્લોન) એ એવી વનસ્પતિઓ છે જે ટિશ્યુ કલ્ચર દ્વારા ઉગાડવામાં આવેલી મૂળ વનસ્પતિ સાથે આનુવંશિક રીતે સમાન હોય છે.
તેથી,કલ્ચર શરૂ કરવા માટે વપરાતી પેશ્તી માટેનો સાચો શબ્દ $Explant$ છે.

(D) એક્સપ્લાન્ટ એ વનસ્પતિનો કોઈપણ ભાગ છે જેને વંધ્ય પરિસ્થિતિમાં ખાસ પોષક માધ્યમમાં ઉગાડવા માટે લેવામાં આવે છે.
$(a)$ પ્રોટોપ્લાસ્ટ સંવર્ધનમાં અલગ કરેલા પ્રોટોપ્લાસ્ટ (કોષદીવાલ વગરના કોષો) નો ઉપયોગ એક્સપ્લાન્ટ તરીકે થાય છે,જે વનસ્પતિ જૈવપ્રૌદ્યોગિકીમાં એક મહત્વપૂર્ણ તકનીક છે.
$(b)$ ભ્રૂણ સંવર્ધનમાં બીજમાંથી યુવાન ભ્રૂણને અલગ કરીને તેને સંવર્ધન માધ્યમમાં ઉગાડવામાં આવે છે,જે દુર્લભ સંકર જાતો ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉપયોગી છે.
$(c)$ પરાગરજ સંવર્ધન એ એકવિધ (haploid) વનસ્પતિઓના ઉત્પાદન માટેની વ્યાપકપણે વપરાતી પદ્ધતિ છે.
આમ,આ તમામ ભાગોનો ઉપયોગ પેશી સંવર્ધન માટે એક્સપ્લાન્ટ તરીકે થઈ શકે છે,તેથી સાચો જવાબ $(d)$ છે.

(D) ટિશ્યુ કલ્ચર (પેશી સંવર્ધન) માટે સફળ વૃદ્ધિ સુનિશ્ચિત કરવા અને દૂષણ અટકાવવા માટે વિશિષ્ટ પ્રયોગશાળાના વાતાવરણની જરૂર હોય છે.
સૂક્ષ્મજીવો અને અન્ય જીવંત સજીવોને દૂર કરવા માટે તમામ કાચના સાધનો (ફ્લાસ્ક,પેટ્રી ડિશ,ટેસ્ટ ટ્યુબ વગેરે) અને સાધનોનું સંપૂર્ણ વંધ્યીકરણ (Sterilization) અનિવાર્ય છે.
એક્સપ્લાન્ટના વિકાસ માટે વપરાતા પોષક માધ્યમનો $pH$ સામાન્ય રીતે $5.0$ થી $6.0$ ની વચ્ચે રાખવામાં આવે છે,જેથી કોષીય પ્રવૃત્તિઓ શ્રેષ્ઠ રીતે થઈ શકે.
વધુમાં,સંવર્ધિત પેશીઓને પ્રકાશ અને $18^{\circ}C$ થી $25^{\circ}C$ તાપમાન સહિતના સખત રીતે નિયંત્રિત પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં રાખવામાં આવે છે.

(B) પેશી સંવર્ધન (Tissue culture) એ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને નિયંત્રિત પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં જંતુરહિત,પોષક તત્વોથી ભરપૂર સંવર્ધન માધ્યમમાં ઉગાડવાની એક તકનીક છે. આ પદ્ધતિ બીજની જરૂરિયાત વગર એક જ કોષ અથવા કોષોના નાના સમૂહ (એક્સપ્લાન્ટ) માંથી સંપૂર્ણ છોડના પુનર્જીવનની મંજૂરી આપે છે. આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ માઇક્રોપ્રોપેગેશન અને રોગમુક્ત છોડના ઉત્પાદન માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(C) પેશી સંવર્ધન માટે સૌથી વધુ પસંદગીનું અંગ પ્રરોહાગ્ર (shoot tip) છે.
જર્મપ્લાઝમના આદાન-પ્રદાન માટે પ્રરોહાગ્ર સંવર્ધનનો ઉપયોગ કરવાનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે આ પેશીઓ સામાન્ય રીતે વાયરસ મુક્ત હોય છે.
જો પિતૃ છોડ વાયરસથી સંક્રમિત હોય તો પણ,અગ્રસ્થ વર્ધનશીલ પેશી (apical meristem) વાયરસથી મુક્ત રહે છે,કારણ કે વાયરસ વર્ધનશીલ પ્રદેશમાં કોષ વિભાજનના ઝડપી દર સાથે તાલ મિલાવી શકતા નથી.
તેથી,રોગમુક્ત છોડ ઉત્પન્ન કરવા માટે આ સૌથી વિશ્વસનીય પદ્ધતિ છે.

(D) . નાળિયેરનું દૂધ સાયટોકાઈનિન (cytokinins) થી ભરપૂર હોય છે અને તેનો ઉપયોગ પેશી સંવર્ધન માટે કુદરતી પ્રવાહી પોષક માધ્યમ તરીકે કરવામાં આવે છે.

(B) સોમાક્લોનલ વિવિધતાઓ એ પેશી સંવર્ધનમાંથી પુનઃજનિત થયેલા છોડમાં જોવા મળતી આનુવંશિક વિવિધતાઓ છે. આ વિવિધતાઓ ત્યારે ઉદ્ભવે છે જ્યારે કેલસ (callus) ના વિભેદનની પ્રક્રિયા દરમિયાન કોષો કૃત્રિમ સંવર્ધન માધ્યમમાં ઝડપી વિભાજન અને પુનઃરચનામાંથી પસાર થાય છે.

(B) જ્યારે બે છોડ અલગ-અલગ ઋતુમાં અથવા અલગ-અલગ ભૌગોલિક વિસ્તારોમાં ઉગતા હોય,ત્યારે તેમના પુષ્પ સર્જનનો સમય અલગ હોઈ શકે છે,જેના કારણે કુદરતી રીતે પરાગનયન શક્ય બનતું નથી.
આવા કિસ્સાઓમાં,આ અવરોધોને દૂર કરવા માટે $In$ $vitro$ ફલન અથવા $Tissue$ $culture$ (ખાસ કરીને એમ્બ્રિયો રેસ્ક્યુ અથવા પ્રોટોપ્લાસ્ટ ફ્યુઝન) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
$Tissue$ $culture$ નિયંત્રિત પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં વનસ્પતિના કોષો અને પેશીઓના સંચાલનને મંજૂરી આપે છે,જે એવા છોડમાંથી સંકર જાત ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે જે કુદરતી રીતે સંકરણ કરી શકતા નથી.

(A) પેશી સંવર્ધન દ્વારા હજારો છોડ ઉત્પન્ન કરવાની તકનીકને $Micropropagation$ (સૂક્ષ્મ પ્રવર્ધન) કહેવામાં આવે છે.
આ દરેક છોડ આનુવંશિક રીતે મૂળ છોડ જેવા જ હોય છે જેમાંથી તેઓ ઉગાડવામાં આવ્યા હતા,એટલે કે તેઓ $somaclones$ (સોમાક્લોન્સ) છે.
ટામેટા,કેળા,સફરજન વગેરે જેવા ઘણા મહત્વપૂર્ણ ખાદ્ય છોડ આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને વ્યાપારી ધોરણે ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યા છે.

(B) દૈહિક સંકરણ (Somatic hybridisation),જેને પેરાસેક્સ્યુઅલ હાઇબ્રિડાઇઝેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક એવી તકનીક છે જેમાં બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ જાતિઓના અલગ કરેલા પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ કરીને સંકર કોષ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા એવી વનસ્પતિઓની ઇચ્છિત લાક્ષણિકતાઓને જોડવાની મંજૂરી આપે છે જે પરંપરાગત જાતીય પ્રજનન દ્વારા સંકરણ કરી શકતી નથી.

(A) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,જ્યારે કોઈ એક્સપ્લાન્ટને યોગ્ય સંવર્ધન માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે,ત્યારે કોષો વિભાજન પામીને કોષોનો એક અસંગઠિત અને અવિભેદિત સમૂહ બનાવે છે. આ સમૂહને $Callus$ (કેલસ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) સુપરઓવ્યુલેશન અને ગર્ભ પ્રત્યારોપણમાં, પ્રવાહી નાઈટ્રોજનનો ઉપયોગ કરીને ખૂબ જ ઓછા તાપમાને ગર્ભને લાંબા સમય સુધી સાચવી શકાય છે.
ગર્ભના ક્રાયોપ્રિઝર્વેશન (cryopreservation) માટેનું પ્રમાણિત તાપમાન $-196^{\circ}C$ છે.

(B) ટિશ્યુ કલ્ચર (પેશી સંવર્ધન) એ વનસ્પતિ બાયોટેકનોલોજીમાં છોડના ઝડપી ગુણાકાર માટે વપરાતી એક આધુનિક તકનીક છે.
તેમાં જંતુરહિત પરિસ્થિતિમાં કૃત્રિમ માધ્યમમાં પેશીઓ અથવા કોષોનો વિકાસ કરવામાં આવે છે.
સેરીકલ્ચર,એપિકલ્ચર અને પિસ્કિકલ્ચર જેવી પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કે જે સદીઓથી ચાલી આવે છે,તેનાથી વિપરીત ટિશ્યુ કલ્ચર અદ્યતન પ્રયોગશાળાની તકનીકો અને કોષ જીવવિજ્ઞાનના સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે.

(C) પેરાસેક્સ્યુઅલ હાઇબ્રિડાઇઝેશન એટલે દૈહિક પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ. આ પ્રક્રિયામાં જાતીય પ્રજનન અંગો કે જન્યુઓની સંડોવણી વગર બે અલગ-અલગ સ્ત્રોતોના દૈહિક પ્રોટોપ્લાસ્ટને જોડીને હાઇબ્રિડ કોષ બનાવવામાં આવે છે. આ ઘટના સામાન્ય રીતે ફૂગમાં જોવા મળે છે,જ્યાં તે જાતીય જોડાણને બદલે દૈહિક કોષોના જોડાણ દ્વારા જનીનિક પુનઃસંયોજનની તક આપે છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
પેશી સંવર્ધન એ કૃષિ જૈવપ્રૌદ્યોગિકીમાં પાકના સુધારણા માટે વપરાતી એક આધુનિક તકનીક છે.
તેમાં વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જંતુરહિત પોષક માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે.
પાક સુધારણા ઉપરાંત,તેનો ઉપયોગ એન્ટિબાયોટિક્સ,આલ્કલોઇડ્સ અને રંગો જેવા ગૌણ ચયાપચયના ઉત્પાદનમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે.

(A) ટિશ્યુ કલ્ચર (પેશી સંવર્ધન) એ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જંતુરહિત પોષક માધ્યમમાં ઉગાડવાની એક તકનીક છે.
તે બીજની જરૂરિયાત વિના વનસ્પતિ પેશીના નાના ટુકડા (એક્સપ્લાન્ટ) માંથી નવા છોડ ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ વનસ્પતિના માઇક્રોપ્રોપેગેશન અને ક્લોનિંગ માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(C) ટિશ્યુ કલ્ચર (પેશી સંવર્ધન) એ વનસ્પતિના કોષો, પેશીઓ અથવા અંગોને જાણીતી રચના ધરાવતા પોષક માધ્યમ પર જંતુરહિત વાતાવરણમાં ઉછેરવાની એક તકનીક છે.
તેમાં સજીવમાંથી દૂર કર્યા પછી કોષો અથવા પેશીઓના ટુકડાઓને જીવંત રાખવાનો સમાવેશ થાય છે, જે તેમને નિયંત્રિત પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં નવા છોડમાં વિકસિત અને વિભેદિત થવા દે છે.
તેથી, આપેલા વિકલ્પોમાંથી વિકલ્પ $C$ સૌથી સચોટ વ્યાખ્યા છે.

(B) ટિશ્યુ કલ્ચર અથવા પેશી સંવર્ધનનો ખ્યાલ ગોટલીબ હેબરલેન્ડ દ્વારા $1902$ માં આપવામાં આવ્યો હતો. જોકે,પ્રાણી પેશી સંવર્ધનના સંદર્ભમાં,એલેક્સિસ કેરેલને $20$મી સદીની શરૂઆતમાં ઇન-વિટ્રો (in vitro) પદ્ધતિ દ્વારા પ્રાણી કોષોના સંવર્ધનની તકનીક શરૂ કરવા માટે ઓળખવામાં આવે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,કેરેલ સાચો જવાબ છે.

(B) નાળિયેરનું પાણી એ $Cytokinin$ (ખાસ કરીને $Zeatin$) નો સમૃદ્ધ સ્ત્રોત છે.
વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,કોષ વિભાજન અને પ્રરોહના વિભેદનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે $Cytokinin$ આવશ્યક છે.
તેથી,એક્સપ્લાન્ટના વૃદ્ધિ અને વિકાસને ટેકો આપવા માટે તેને સંવર્ધન માધ્યમમાં ઉમેરવામાં આવે છે.

(D) દૈહિક સંકરણ એ એક એવી તકનીક છે જેમાં બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓના પ્રોટોપ્લાસ્ટને ફ્યુઝ કરીને હાઇબ્રિડ કોષ બનાવવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ $Nicotiana$ $tabacum$ અને $Nicotiana$ $sylvestris$ જેવી પ્રજાતિઓ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્ય,જેમ કે સ્ટ્રેપ્ટોમાયસીન પ્રતિકારક જનીનનું સ્થાનાંતરણ કરવાની મંજૂરી આપે છે,જે પરંપરાગત જાતીય સંકરણ દ્વારા કદાચ સંકરણ ન કરી શકે. તેથી,સાચી પદ્ધતિ દૈહિક સંકરણ છે.

(B) સોમાક્લોન્સ એ અલિંગી પ્રજનન અથવા વાનસ્પતિક પ્રજનન દ્વારા એક જ પિતૃમાંથી ઉત્પન્ન થતી જનીનિક રીતે સમાન વનસ્પતિઓ છે.
વનસ્પતિ જૈવ-ટેકનોલોજીમાં, આ સામાન્ય રીતે $Tissue \text{ } culture$ (પેશી સંવર્ધન) દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
કારણ કે આ વનસ્પતિઓ અર્ધીકરણ વગર દૈહિક કોષો (explants) માંથી પુનઃસર્જિત થાય છે, તેથી તેઓ પિતૃ વનસ્પતિ જેવું જ જનીનિક બંધારણ જાળવી રાખે છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) દૈહિક સંકરણ એ એક એવી તકનીક છે જેમાં બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓના પ્રોટોપ્લાસ્ટને જોડીને સંકર વનસ્પતિ બનાવવામાં આવે છે.
$1$. બીટી કપાસ એ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવેલ ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિ છે.
$2$. પોમેટો એ બટાટા ($Solanum$ $tuberosum$) અને ટામેટા ($Lycopersicon$ $esculentum$) ના પ્રોટોપ્લાસ્ટના જોડાણથી ઉત્પન્ન થયેલ દૈહિક સંકર છે.
$3$. સોનેરી ચોખા એ બીટા-કેરોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે તૈયાર કરાયેલ જનીનિક રૂપાંતરિત પાક છે.
તેથી,દૈહિક સંકરણનું સાચું ઉદાહરણ પોમેટો છે.

(C) વાઈરસ મુક્ત વનસ્પતિ મેળવવા માટે $Meristem$ $culture$ (પ્રરોહાગ્ર સંવર્ધન) પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે।
જો કોઈ વનસ્પતિ વાઈરસથી સંક્રમિત હોય, તો પણ તેનો $meristem$ (અગ્રસ્થ અને કક્ષીય પ્રરોહાગ્ર) વાઈરસથી મુક્ત રહે છે, કારણ કે $meristem$ ના ઝડપથી વિભાજન પામતા કોષોમાં વાઈરસ પ્રતિકૃતિ બનાવી શકતા નથી।
આ પ્રરોહાગ્રને અલગ કરીને તેનું $in$ $vitro$ સંવર્ધન કરવાથી, આપણે તંદુરસ્ત અને વાઈરસ મુક્ત વનસ્પતિઓ મેળવી શકીએ છીએ।

(A) કોઈપણ વનસ્પતિ કોષની વિભાજન પામીને સંપૂર્ણ વનસ્પતિમાં વિકસિત થવાની ક્ષમતાને $\text{કોષીય } \text{સંપૂર્ણ } \text{ક્ષમતા } (Cellular \text{ } totipotency)$ કહેવામાં આવે છે। પેશી સંવર્ધનમાં, જ્યારે પરાગરજ (જે એકકીય હોય છે) ને યોગ્ય પોષક માધ્યમમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તે ભ્રૂણ (એકકીય ભ્રૂણ) બનાવવા માટે પ્રેરાઈ શકે છે। આ ઘટના $\text{સંપૂર્ણ } \text{ક્ષમતા } (totipotency)$ ના ગુણધર્મનું સીધું ઉદાહરણ છે, જ્યાં કોષ ચોક્કસ પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં સંપૂર્ણ સજીવમાં વિકસિત થવાની આનુવંશિક ક્ષમતા જાળવી રાખે છે।

(D) સોમાકલોનલ ભિન્નતા એટલે પેશી સંવર્ધન (કેલસ કલ્ચર) દ્વારા પુનઃસર્જિત વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતી આનુવંશિક ભિન્નતા.
આ ભિન્નતાઓ ઇન-વિટ્રો સંવર્ધન પ્રક્રિયા દરમિયાન જિનોમની અસ્થિરતાને કારણે ઉદભવે છે.
પેશી સંવર્ધનમાં કોષોનું અલિંગી પ્રજનન થતું હોવાથી,ઉત્પન્ન થતી વનસ્પતિઓ પિતૃ જેવી જ (ક્લોન) હોવી જોઈએ; પરંતુ સંવર્ધન પ્રક્રિયા દરમિયાન થતા વિકૃતિઓ (mutations) અથવા એપિજેનેટિક ફેરફારોને કારણે 'સોમાકલોનલ ભિન્નતા' જોવા મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) કોષીય સંપૂર્ણ ક્ષમતા એ એક કોષની વિભાજન પામીને સજીવના તમામ વિભેદિત કોષો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે.
વનસ્પતિઓમાં આ ગુણધર્મ વ્યાપકપણે જોવા મળે છે,જ્યાં એક દૈહિક કોષ આખી વનસ્પતિનું પુનઃસર્જન કરી શકે છે.
આ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન (Plant Tissue Culture) પાછળનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે,જે એક્સપ્લાન્ટમાંથી વનસ્પતિઓના ક્લોનિંગની મંજૂરી આપે છે.
જોકે કેટલાક પ્રાણી કોષો પ્લુરીપોટન્સી દર્શાવે છે,પરંતુ સાચી સંપૂર્ણ ક્ષમતા એ મુખ્યત્વે વનસ્પતિ કોષો સાથે સંકળાયેલ લાક્ષણિકતા છે.