Tissue Culture Questions in Gujarati

(C) કેળાના છોડનું વાનસ્પતિક પ્રજનન સામાન્ય રીતે 'સકર્સ' (suckers) દ્વારા કરવામાં આવે છે. વ્યાવસાયિક સ્તરે ઝડપી બહુગુણન માટે 'માઈક્રોપ્રોપેગેશન' (પેશી સંવર્ધન) પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,ગાંઠામૂળી (Rhizome) કલમ એ કેળાના છોડના વાનસ્પતિક પ્રજનન માટેની સૌથી અસરકારક પરંપરાગત પદ્ધતિ છે,કારણ કે તેમાં વૃદ્ધિ માટે જરૂરી વર્ધનશીલ પેશીઓ (meristematic tissue) હોય છે.

(A) એમ્બ્રીયોઈડ એ એક એવી રચના છે જે ભ્રૂણ જેવી દેખાય છે,પરંતુ તે જનનકોષોના ફલન દ્વારા નહીં,પરંતુ દૈહિક કોષોમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. તેને દૈહિક ભ્રૂણ (Somatic embryo) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તે સામાન્ય રીતે પેશી સંવર્ધન (Tissue culture) પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,જ્યાં દૈહિક કોષોને ભ્રૂણ જેવી રચનાઓમાં વિકસિત થવા માટે પ્રેરિત કરવામાં આવે છે,જે અંતે સંપૂર્ણ છોડમાં વિકાસ પામી શકે છે.

(C) શૂટ ટિપ કલ્ચર (પ્રરોહાગ્ર સંવર્ધન) એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં એક મહત્વપૂર્ણ તકનીક છે. શૂટ ટિપ (પ્રરોહાગ્ર) સામાન્ય રીતે વાયરસ-મુક્ત હોય છે કારણ કે વાયરસ વનસ્પતિના સક્રિય રીતે વિભાજન પામતા વર્ધમાન (meristematic) પેશીઓમાં ઝડપથી ફેલાઈ શકતા નથી. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને વાયરસ-મુક્ત ક્લોનલ છોડ મેળવી શકાય છે,જે જર્મપ્લાઝમના સુરક્ષિત આંતરરાષ્ટ્રીય આદાન-પ્રદાન માટે અત્યંત આવશ્યક છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(A) કઠીનીકરણ (Hardening) એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં એક મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે,જેમાં પાત્રમાં (in vitro) ઉછરેલા નાના છોડને ધીમે ધીમે બાહ્ય વાતાવરણ સાથે અનુકૂલિત કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,નાના છોડને શરૂઆતમાં ટૂંકા સમય માટે ઓછા પ્રકાશ અને વધુ ભેજવાળી જગ્યાએ રાખવામાં આવે છે જેથી તેઓ સુકાઈ ન જાય અને તેમને આંચકો ન લાગે.
આનાથી છોડને સંપૂર્ણપણે ખેતરમાં રોપતા પહેલા ગ્રીનહાઉસ અથવા બહારની પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન સાધવામાં મદદ મળે છે.

(D) પેશી સંવર્ધન એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જંતુરહિત વાતાવરણમાં પોષક માધ્યમ પર ઉછેરવા માટે થાય છે.
$1$. સૂક્ષ્મ પ્રસાર: તે એક્સપ્લાન્ટનો ઉપયોગ કરીને ટૂંકા સમયમાં હજારો વનસ્પતિઓનું ઝડપી ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
$2$. રોગમુક્ત વનસ્પતિઓનું ઉત્પાદન: વર્ધમાન પેશી (meristem) સંવર્ધનનો ઉપયોગ કરીને,રોગિષ્ઠ વનસ્પતિઓમાંથી તંદુરસ્ત વનસ્પતિઓ મેળવવી શક્ય છે કારણ કે વર્ધમાન પેશી સામાન્ય રીતે વાયરસ મુક્ત હોય છે.
$3$. પુંકેસરીય એકકીય વનસ્પતિઓ: તેનો ઉપયોગ પરાગરજ સંવર્ધન દ્વારા એકકીય વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે,જે વનસ્પતિ સંવર્ધનમાં સમયુગ્મી (homozygous) વંશાવળી બનાવવા માટે ઉપયોગી છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો પેશી સંવર્ધનના સાચા ઉપયોગો છે.

(C) પરાગરજ સંવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની એક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ એકકીય (Haploid) વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
યોગ્ય પોષક માધ્યમ પર પરાગરજ (લઘુબીજાણુ) નું સંવર્ધન કરવાથી,તેઓ ભ્રૂણજનન દ્વારા એકકીય વનસ્પતિઓ બનાવે છે.
આ એકકીય વનસ્પતિઓ વનસ્પતિ સંવર્ધન કાર્યક્રમોમાં સમયુગ્મી (Homozygous) લાઇનના ઝડપી વિકાસ માટે અત્યંત ઉપયોગી છે,જે શ્રેષ્ઠ સંકર જાતોના ઉત્પાદનમાં મદદ કરે છે.

(D) અગાર એ દરિયાઈ વનસ્પતિ (મુખ્યત્વે લાલ લીલ જેવી કે જેલિડિયમ અને ગ્રાસિલેરિયા) માંથી મેળવવામાં આવતું પોલીસેકેરાઈડ છે.
તેનો ઉપયોગ બાયોટેકનોલોજીમાં પેશીસંવર્ધન માટેના માધ્યમમાં ઘટ્ટકારક તરીકે અને જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં $DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવા માટે મેટ્રિક્સ તરીકે કરવામાં આવે છે.

(B) કોષીય સંપૂર્ણ ક્ષમતા (Cellular totipotency) એ એક કોષની વિભાજન પામીને સજીવના તમામ વિભેદિત કોષો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે. વનસ્પતિઓમાં,આ ગુણધર્મ તમામ જીવંત વનસ્પતિ કોષો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જેની પાસે અખંડ કોષકેન્દ્ર હોય છે અને જે પુનઃ-અવિભેદિત (dedifferentiate) થવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ સિદ્ધાંત વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન (plant tissue culture) નો આધાર બનાવે છે,જ્યાં એક જ એક્સપ્લાન્ટનો ઉપયોગ સંપૂર્ણ વનસ્પતિના પુનઃસર્જન માટે કરી શકાય છે.

(A) એકકીય વનસ્પતિઓ એવી વનસ્પતિઓ છે જેમાં રંગસૂત્રોનો માત્ર એક જ સેટ $(n)$ હોય છે.
વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,જન્યુજનક પેશીઓના સંવર્ધન દ્વારા એકકીય વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.
પરાગાશય સંવર્ધન એ એકકીય વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરવાની સૌથી સામાન્ય અને અસરકારક પદ્ધતિ છે,કારણ કે પરાગાશયની અંદર રહેલા પરાગરજ (લઘુબીજાણુઓ) એકકીય હોય છે.
જ્યારે આ લઘુબીજાણુઓને યોગ્ય પોષક માધ્યમ પર ઉછેરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ ભ્રૂણજનન અથવા કેલસ નિર્માણ દ્વારા એકકીય વનસ્પતિઓમાં વિકસે છે.

(B) માઈક્રોપ્રોપોગેશન એ પેશી સંવર્ધન (Tissue Culture) ની એક એવી પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ ટૂંકા સમયમાં નાના એક્સપ્લાન્ટમાંથી મોટી સંખ્યામાં આનુવંશિક રીતે સમાન છોડ (ક્લોન્સ) ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ખેતી અને બાગાયતમાં આર્થિક રીતે મહત્વપૂર્ણ છોડના ઝડપી ગુણાકાર માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.

(A) કઠીનીકરણ (Hardening) એ માઇક્રોપ્રોપેગેશન (સૂક્ષ્મ પ્રવર્ધન) માં એક મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે,જેમાં ટિશ્યુ કલ્ચર દ્વારા તૈયાર થયેલા નાના છોડને ધીમે ધીમે બાહ્ય વાતાવરણ સાથે અનુકૂલિત કરવામાં આવે છે.
શરૂઆતમાં,આ છોડને પ્રયોગશાળામાં નિયંત્રિત,વધુ ભેજવાળા અને ઓછા પ્રકાશવાળા વાતાવરણમાં ઉછેરવામાં આવે છે.
કઠીનીકરણ દરમિયાન,તેમને ખેતર અથવા ગ્રીનહાઉસની પરિસ્થિતિમાં ટકી રહેવા માટે તૈયાર કરવા માટે ધીમે ધીમે ઓછા ભેજ અને વધુ પ્રકાશની તીવ્રતાના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ટ્રાન્સપ્લાન્ટ શોકને અટકાવે છે અને છોડના અસ્તિત્વને સુનિશ્ચિત કરે છે.

(D) દૈહિક સંકરણ એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની એક તકનીક છે જેમાં બે અલગ-અલગ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓના પ્રોટોપ્લાસ્ટને જોડીને દૈહિક સંકરિત બનાવવામાં આવે છે.
$1$. તેનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય એવી બે અલગ-અલગ પ્રજાતિઓના ઇચ્છનીય લક્ષણોને જોડવાનો છે જેનું જાતીય પ્રજનન શક્ય નથી.
$2$. આ પ્રક્રિયા ઘણીવાર ઉપયોગી એલોપોલીપ્લોઈડના ઉત્પાદનમાં પરિણમે છે,જેમાં બંને પિતૃઓના સંયુક્ત જનીનિક દ્રવ્યો હોય છે.
$3$. તેથી,દૈહિક સંકરણ દૈહિક સંકરિતોના નિર્માણ અને નવી,ફાયદાકારક લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા એલોપોલીપ્લોઈડના સર્જન તરફ દોરી જાય છે.
$4$. આમ,$(B)$ અને $(C)$ બંને આ પ્રક્રિયાના સાચા પરિણામો છે.

(D) પેશી સંવર્ધન એ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જાણીતી રચના ધરાવતા પોષક માધ્યમ પર જંતુરહિત વાતાવરણમાં ઉછેરવાની એક તકનીક છે.
$1$. સૂક્ષ્મ પ્રસાર: તે વનસ્પતિઓના ઝડપી ગુણન માટે પરવાનગી આપે છે,જેનાથી ટૂંકા સમયમાં હજારો વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.
$2$. રોગમુક્ત વનસ્પતિઓનું ઉત્પાદન: વર્ધમાન પેશી (meristem) સંવર્ધનનો ઉપયોગ કરીને,ચેપગ્રસ્ત પિતૃ વનસ્પતિઓમાંથી પણ વાયરસમુક્ત વનસ્પતિઓ મેળવવી શક્ય છે.
$3$. પુંકેસરીય એકકીય વનસ્પતિઓનું ઉત્પાદન: પરાગાશય અથવા પરાગરજ સંવર્ધન દ્વારા,એકકીય વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે,જે આનુવંશિક સંશોધન અને સંવર્ધન કાર્યક્રમો માટે ઉપયોગી છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો પેશી સંવર્ધનના સાચા ઉપયોગો 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 સંપૂર્ણ વનસ્પતિમાં પુનઃસર્જિત થઈ શકે છે.
આ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન (Plant tissue culture) પાછળનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે,જે એક્સપ્લાન્ટમાંથી વનસ્પતિઓના પ્રજનન માટે પરવાનગી આપે છે.
તેથી,તે વનસ્પતિ કોષોનું લાક્ષણિક લક્ષણ છે.

(D) ચેપગ્રસ્ત વનસ્પતિમાં પણ $meristem$ (અગ્રીય અને કક્ષીય વર્ધમાનપેશી) વાઈરસ મુક્ત હોય છે. આનું કારણ એ છે કે $meristem$ ના ઝડપથી વિભાજન પામતા કોષોમાં વાઈરસ ગુણન કરી શકતા નથી,કારણ કે ત્યાં ચયાપચયની પ્રક્રિયા ખૂબ જ ઝડપી હોય છે અને એન્ટિ-વાઈરલ પદાર્થોની હાજરી હોય છે. તેથી,ચેપગ્રસ્ત વનસ્પતિની વર્ધમાનપેશીનું સંવર્ધન કરીને આપણે વાઈરસ મુક્ત વનસ્પતિ મેળવી શકીએ છીએ. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ બાગાયત અને ખેતીમાં રોગમુક્ત ક્લોન્સ બનાવવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(B) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,કેલસનું નિર્માણ ઓક્સિન અને સાયટોકાઈનિનના સંતુલન દ્વારા થાય છે. $BAP$ (બેન્ઝાઈલ એમિનો પ્યુરિન) એ એક કૃત્રિમ સાયટોકાઈનિન છે જેનો ઉપયોગ પેશી સંવર્ધન માધ્યમમાં પ્રરોહાગ્ર જેવા એક્સપ્લાન્ટમાંથી પ્રરોહના વિકાસ અને કેલસના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(C) આંતરજાતીય સંકરણમાં, ઘણીવાર સંકરિત ભ્રૂણ સામાન્ય રીતે વિકાસ પામવામાં નિષ્ફળ જાય છે કારણ કે ભ્રૂણપોષનો નાશ થાય છે, જે વિકાસ પામતા ભ્રૂણ માટે જરૂરી પોષક તત્વો પૂરા પાડે છે. આવા ભ્રૂણને બચાવવા માટે, તેમને શરૂઆતની અવસ્થામાં જ બીજમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે અને જંતુરહિત સ્થિતિમાં પોષક માધ્યમ પર ઉછેરવામાં આવે છે. આ તકનીકને $Embryo culture$ (ભ્રૂણ સંવર્ધન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેથી, સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) પરાગાશય સંવર્ધન દ્વારા એકકીય વનસ્પતિઓ સૌ પ્રથમ $1964$ માં ગુહા અને મહેશ્વરી દ્વારા મેળવવામાં આવી હતી। આ પ્રાયોગિક કાર્ય માટે ઉપયોગમાં લેવાયેલ વનસ્પતિ પ્રજાતિ $Nicotiana$ $tabacum$ (તમાકુ) હતી। આ તકનીકનો ઉપયોગ વનસ્પતિ સંવર્ધનમાં સમયગાળો ઘટાડીને સમયુગ્મી (homozygous) વંશાવળીઓ મેળવવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે।

(C) જર્મપ્લાઝમના આંતરરાષ્ટ્રીય વિનિમય માટે શૂટ ટીપ કલ્ચરને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે કારણ કે પ્રરોહાગ્ર (shoot tip) માં રહેલા વર્ધમાન પેશી (meristematic tissue) સામાન્ય રીતે વાયરસથી મુક્ત હોય છે. વાયરસથી સંક્રમિત છોડમાં પણ,કોષ વિભાજનના ઊંચા દર અને સંક્રમિત પેશીઓ સાથે વાસ્ક્યુલર જોડાણના અભાવને કારણે અગ્રસ્થ વર્ધમાન પેશી વાયરસ-મુક્ત રહે છે. આ શૂટ ટીપ્સનું સંવર્ધન કરીને,સંશોધકો વાયરસ-મુક્ત ક્લોનલ છોડ ઉત્પન્ન કરી શકે છે,જે સુરક્ષિત આંતરરાષ્ટ્રીય જર્મપ્લાઝમ વિનિમય માટે આવશ્યક છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(C) કેળાના છોડનું ઝડપી બહુગુણન સૂક્ષ્મ પ્રવર્ધન (Micropropagation - એક પ્રકારનું પેશી સંવર્ધન એટલે કે Tissue culture) દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિમાં, વનસ્પતિ પેશીના નાના ટુકડાઓને જંતુરહિત પોષક માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે, જેથી ટૂંકા સમયમાં મોટી સંખ્યામાં આનુવંશિક રીતે સમાન છોડ મેળવી શકાય છે.
રોગમુક્ત કેળાના છોડના વ્યાપારી ઉત્પાદન માટે આ પદ્ધતિ અત્યંત અસરકારક છે.

(C) જીવરસ સંયોજન એ વનસ્પતિ જૈવ-ટેકનોલોજીની એક પદ્ધતિ છે જેમાં બે અલગ-અલગ જીવરસોને જોડીને સંકર કોષ બનાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા સૌ પ્રથમ $1960$ માં $E.C. Cocking$ દ્વારા વનસ્પતિ કોષોની કોષદીવાલ દૂર કરવા માટે ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવવામાં આવી હતી.

(C) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,વનસ્પતિનો જે ભાગ અલગ કરીને જંતુરહિત સ્થિતિમાં ખાસ પોષક માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે,તેને $Explant$ (નિવેશ્ય) કહે છે.
$Scion$ (સાયોન) અને $Stock$ (સ્ટોક) શબ્દો કલમ પદ્ધતિમાં વપરાય છે.
$Callus$ (કેલસ) એ સંવર્ધન પ્રક્રિયા દરમિયાન નિવેશ્યમાંથી ઉત્પન્ન થતો અવિભેદિત કોષોનો સમૂહ છે.

(B) કોષોને સતત વૃદ્ધિ અને પ્રજનન માટે જૂના સંવર્ધન માધ્યમમાંથી તાજા માધ્યમમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને $Subculturing$ (ઉપસંવર્ધન) અથવા $Passaging$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. કોષ સંવર્ધનમાં આ પ્રક્રિયા ખૂબ જ આવશ્યક છે જેથી કોષો વધુ પડતા ગીચ ન થઈ જાય,જે પોષક તત્વોની ઉણપ અને ઝેરી ચયાપચયના કચરાના સંચય તરફ દોરી શકે છે.

(D) સોમાકલોનલ (Somaclonal) ભિન્નતા એટલે પેશી સંવર્ધન (tissue culture) દ્વારા પુનઃસર્જિત વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતી આનુવંશિક ભિન્નતા.
આ વનસ્પતિઓ એક જ પિતૃ કોષ કે પેશી (ક્લોન્સ) માંથી ઉત્પન્ન થતી હોવાથી, તે આનુવંશિક રીતે સમાન હોવી જોઈએ.
જોકે, $in$ $vitro$ સંવર્ધનની પ્રક્રિયા દરમિયાન, સ્વયંભૂ વિકૃતિઓ (mutations) અથવા રંગસૂત્રીય ફેરફારો થઈ શકે છે, જેના કારણે પુનઃસર્જિત વનસ્પતિઓમાં બાહ્ય સ્વરૂપ અને જનીન બંધારણમાં તફાવત જોવા મળે છે.
આ ભિન્નતાઓને સોમાકલોનલ ભિન્નતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) કોઈપણ એક કોષની વિભાજન પામીને સજીવના તમામ વિભેદિત કોષો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતાને $Totipotency$ (સંપૂર્ણ ક્ષમતા) કહે છે.
આ વનસ્પતિ કોષો અને યુગ્મનજ (zygote) નું લાક્ષણિક લક્ષણ છે.
$Pluripotency$ (બહુક્ષમતા) એટલે કોષની મોટાભાગના,પરંતુ બધા નહીં,તેવા કોષ પ્રકારોમાં વિભેદિત થવાની ક્ષમતા.
$Multipotency$ (મર્યાદિત ક્ષમતા) એટલે કોષની મર્યાદિત સંખ્યામાં કોષ પ્રકારોમાં વિભેદિત થવાની ક્ષમતા.
$Unipotency$ (એકક્ષમતા) એટલે કોષની માત્ર એક જ પ્રકારના કોષ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા.

(D) સંપૂર્ણક્ષમતા (Totipotency) એ એક કોષની વિભાજન પામીને સજીવના તમામ વિભેદિત કોષો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે. તેના ઉદાહરણોમાં બીજાણુઓ અને યુગ્મનજ (zygote) નો સમાવેશ થાય છે. આ ગુણધર્મ કોષને સંપૂર્ણ,પુખ્ત સજીવમાં વિકસિત થવા દે છે.

(D) સંપૂર્ણ ક્ષમતા (Totipotency) એ વનસ્પતિ કોષની સંપૂર્ણ સજીવમાં વિકસિત થવાની આનુવંશિક ક્ષમતા છે.
આનો અર્થ એ છે કે કોઈપણ જીવંત વનસ્પતિ કોષ,પછી તે મૂળ,પ્રકાંડ,પર્ણ કે અન્ય કોઈપણ ભાગનો હોય,તે યોગ્ય પ્રયોગશાળાની સ્થિતિમાં (ટિશ્યુ કલ્ચર) વિભાજન પામીને અને વિભેદન પામીને સંપૂર્ણ નવી વનસ્પતિ બનાવવાની આંતરિક ક્ષમતા ધરાવે છે.
તેથી,વિકલ્પો $(A)$,$(B)$ અને $(C)$ ત્રણેય વનસ્પતિના વિવિધ ભાગોમાંથી સંપૂર્ણ સજીવના નિર્માણનું વર્ણન કરે છે,તેથી સાચો જવાબ $(D)$ છે.

(B) ભ્રૂણસંવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધન પદ્ધતિનો એક પ્રકાર છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એવા ભ્રૂણને બચાવવા માટે થાય છે જે કુદરતી રીતે વિકસી શકતા નથી (દા.ત. દૂરના સંકરણમાં અથવા બીજ સુષુપ્તાવસ્થામાં)।
$A$. ઝડપી ક્લોન પ્રસરણ એ પેશી સંવર્ધનનો પ્રમાણિત ઉપયોગ છે।
$B$. કોષોના જૈવભારનું નિર્માણ કરવું એ સામાન્ય રીતે સસ્પેન્શન કલ્ચર અથવા બાયોરિએક્ટર અભ્યાસ સાથે સંકળાયેલું છે, ભ્રૂણસંવર્ધન સાથે નહીં।
$C$. જનીન-પરિવર્તિત વનસ્પતિઓનું નિર્માણ ભ્રૂણસંવર્ધન દ્વારા કરી શકાય છે।
$D$. વનસ્પતિની ઉપયોગી જાતિઓનો વિકાસ એ વનસ્પતિ સંવર્ધન અને બાયોટેકનોલોજીનો વ્યાપક હેતુ છે।
તેથી, કોષોના જૈવભારનું નિર્માણ કરવું એ ભ્રૂણસંવર્ધનનો મુખ્ય હેતુ નથી।

(D) વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધનમાં,પોષક માધ્યમને લાંબા સમય સુધી પાત્રોમાં (જેમ કે ફ્લાસ્ક અથવા ટેસ્ટ ટ્યુબ) રાખવામાં આવે છે.
સમય જતાં,પોષક માધ્યમમાંથી પાણીના અણુઓ પાત્રની ખાલી જગ્યામાં અને અંતે આસપાસના વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે,આ પ્રક્રિયાને બાષ્પીભવન કહેવામાં આવે છે.
પાણીના આ ઘટાડાને કારણે સંવર્ધન માધ્યમના કુલ કદમાં ઘટાડો થાય છે,જે પોષક તત્વોની સાંદ્રતામાં ફેરફાર કરી શકે છે અને વનસ્પતિ પેશીઓની વૃદ્ધિ પર અસર કરી શકે છે.

(C) કૅલસ અને સસ્પેન્શન સંવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની પાયાની પદ્ધતિઓ છે।
$1$. $\text{જીવરસનું અલગીકરણ}$: કૅલસ પેશીનો ઉપયોગ દૈહિક સંકરણ માટે જીવરસને અલગ કરવા માટે થાય છે।
$2$. $\text{પ્રાંકુરોનું પુનઃજનન}$: અંગજનન અથવા દૈહિક ભ્રૂણજનન દ્વારા કૅલસમાંથી સંપૂર્ણ પ્રાંકુરોનું નિર્માણ થઈ શકે છે।
$3$. $\text{કોષોના જૈવભારનું નિર્માણ}$: સસ્પેન્શન સંવર્ધનનો ઉપયોગ ખાસ કરીને વનસ્પતિ કોષોના જૈવભાર અને દ્વિતીયક ચયાપચયકોના મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે થાય છે।
$4$. $\text{આંતરજાતીય વનસ્પતિના સંકર પ્રાંકુર મેળવવા}$: આંતરજાતીય સંકર પ્રાંકુર મેળવવા માટે દૈહિક સંકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે, જે કૅલસ અને સસ્પેન્શન સંવર્ધનનું સીધું પ્રયોજન નથી।

(A) પેશીસંવર્ધન એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જાણીતી રચના ધરાવતા પોષક માધ્યમ પર જંતુરહિત વાતાવરણમાં ઉછેરવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયા પાછળનો મૂળભૂત જૈવિક સિદ્ધાંત $Totipotency$ (પૂર્ણ ક્ષમતા) છે,જે એક વનસ્પતિ કોષની વિભાજન પામીને અને વિભેદન પામીને સંપૂર્ણ નવી વનસ્પતિ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે. તેથી,પેશીસંવર્ધન દ્વારા,$Totipotency$ ના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને એક્સપ્લાન્ટમાંથી સંપૂર્ણ વનસ્પતિઓનું પુનર્જનન કરવામાં આવે છે.

(A) પેશીસંવર્ધનમાં,દૂષણ અટકાવવા માટે જંતુમુક્ત કરવાની પ્રક્રિયા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. સાધનોને સામાન્ય રીતે ઓટોક્લેવ (ઉચ્ચ દબાણ અને વરાળ) અથવા રાસાયણિક જંતુનાશકો દ્વારા જંતુમુક્ત કરવામાં આવે છે,પારરક્ત પ્રકાશ દ્વારા નહીં. પેશીસંવર્ધન માટે જરૂરી જંતુમુક્તતા પ્રાપ્ત કરવા માટે પારરક્ત પ્રકાશ એ અસરકારક પદ્ધતિ નથી. તેથી,પારરક્ત પ્રકાશના ઉપયોગ અંગેનું વિધાન ખોટું છે.

(A) હાલના સંવર્ધનના એક ભાગને નવા માધ્યમ અથવા નવા કાચના સાધનોમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને $Subculturing$ (સબકલ્ચરિંગ) કહેવામાં આવે છે. સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાન અને વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધનમાં પોષક તત્વોનો અભાવ અને ઝેરી ચયાપચયના કચરાના ઉત્પાદનોના સંચયને રોકવા માટે આ પ્રક્રિયા અનિવાર્ય છે.

(A) વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધન એ એક એવી પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જંતુરહિત સ્થિતિમાં પોષક માધ્યમ પર ઉગાડવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં સામેલ મુખ્ય ઘટનાઓમાં માધ્યમમાંથી પોષકતત્વોનું શોષણ થાય છે,જેનાથી જૈવભાર (કોષોની સંખ્યા) માં વધારો થાય છે.
જેમ જેમ કોષો વૃદ્ધિ પામે છે અને વિભાજન પામે છે,તેમ તેઓ પોષકતત્વોનો ઉપયોગ કરે છે,જેનાથી માધ્યમમાં પોષકદ્રવ્યોનો ઘટાડો થાય છે.
બાષ્પીભવન થઈ શકે છે,પરંતુ તે એક પર્યાવરણીય પરિબળ છે,પેશીસંવર્ધનની સફળતા માટે કોઈ જૈવિક કે આવશ્યક પ્રક્રિયા નથી.
કોષોના સર્જનને કારણે તાપમાનમાં વધારો થવો એ આ પ્રક્રિયામાં કોઈ પ્રમાણિત કે આવશ્યક ઘટના નથી; વાસ્તવમાં,તાપમાનને ઇન્ક્યુબેટર અથવા ગ્રોથ ચેમ્બર દ્વારા સખત રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.

(A) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,કેલસ એ એક્સપ્લાન્ટમાંથી મેળવેલા કોષોનો એક અસંગઠિત સમૂહ છે. જ્યારે એક્સપ્લાન્ટને યોગ્ય પોષક માધ્યમ (જેમ કે $MS$ માધ્યમ) પર રાખવામાં આવે છે,જેમાં યોગ્ય વનસ્પતિ વૃદ્ધિ નિયંત્રકો (ઓક્સિન અને સાયટોકાઈનિન) ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે કોષો વિભાજન પામવાનું અને વૃદ્ધિ કરવાનું શરૂ કરે છે. સામાન્ય રીતે,નિયંત્રિત પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં એક્સપ્લાન્ટમાંથી કેલસ બનતા અંદાજે $2$ થી $3$ અઠવાડિયાનો સમય લાગે છે.

(A) કૅલસ સંવર્ધનમાં,કોષો ઘન માધ્યમ પર વૃદ્ધિ પામે છે,જે કૅલસના અંદરના કોષો સુધી પોષક તત્વો અને ઓક્સિજનના પ્રસરણને મર્યાદિત કરે છે.
સસ્પેન્શન સંવર્ધનમાં,કોષો પ્રવાહી માધ્યમમાં વિખરાયેલા હોય છે.
રોટરી શેકરનો ઉપયોગ સતત હલનચલન પૂરું પાડે છે,જે પોષક તત્વોનું સમાન વિતરણ અને માધ્યમમાં કાર્યક્ષમ વાયુ વિનિમય (ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) સુનિશ્ચિત કરે છે.
પોષક તત્વો અને ઓક્સિજનની આ વધેલી ઉપલબ્ધતાને કારણે કૅલસ સંવર્ધનની તુલનામાં સસ્પેન્શન સંવર્ધનમાં વૃદ્ધિનો દર નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી હોય છે.
તેથી,વિધાન $A$ અને કારણ $R$ બંને સાચાં છે અને કારણ $R$ એ વિધાન $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(D) વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધન એ એક એવી તકનીક છે જેમાં વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને ચોક્કસ પોષક સંવર્ધન માધ્યમનો ઉપયોગ કરીને જંતુરહિત અને નિયંત્રિત વાતાવરણમાં ઉછેરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા વનસ્પતિના આ ભાગોને જાળવી રાખવા અને તેનો વિકાસ કરીને સંપૂર્ણ વનસ્પતિ અથવા ચોક્કસ રચનાઓ મેળવવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ એ સૌથી વ્યાપક અને સચોટ વ્યાખ્યા છે.

(A) વનસ્પતિપેશીસંવર્ધનમાં,એક્સપ્લાન્ટ્સને પોષકતત્વોથી ભરપૂર માધ્યમમાં (જેમાં કાર્બન સ્ત્રોત,વિટામિન્સ,ખનિજો અને વૃદ્ધિ નિયામકો હોય છે) ઉછેરવામાં આવે છે.
જેમ જેમ કોષો કે પેશીઓ વૃદ્ધિ પામે છે અને વિભાજન પામે છે,તેમ તેઓ નવા કોષીય ઘટકોના સંશ્લેષણ અને તેમના જૈવભારમાં વધારો કરવા માટે માધ્યમમાંથી આ પોષકતત્વોનો વપરાશ કરે છે.
તેથી,જેમ જેમ સંવર્ધિત કોષો કે પેશીઓના જૈવભારમાં વધારો થાય છે,તેમ માધ્યમમાં પોષકતત્વોની સાંદ્રતા સમય જતાં ઘટતી જાય છે.
આમ,વિધાન $A$ અને કારણ $R$ બંને સાચાં છે અને $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(D) વનસ્પતિપેશીસંવર્ધન એ જૈવટેકનોલોજીમાં વિવિધ હેતુઓ માટે વપરાતી એક બહુમુખી પદ્ધતિ છે:
$1$. ઝડપી ક્લોન વિસ્તરણ: તે ટૂંકા સમયમાં એક જ એક્સપ્લાન્ટમાંથી હજારો જનીનિક રીતે સમાન છોડ (ક્લોન) ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
$2$. ઉપયોગી જાતિના નિર્માણ: તે રોગ પ્રતિકારક શક્તિ અથવા વધુ ઉત્પાદન જેવા ઇચ્છનીય લક્ષણો ધરાવતા છોડની પસંદગી અને ગુણાકાર કરવામાં મદદ કરે છે.
$3$. જનીન-પરિવર્તિત છોડના નિર્માણ: પેશીસંવર્ધન એ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગની પ્રક્રિયામાં એક આવશ્યક પગલું છે,જ્યાં રૂપાંતરિત કોષોને સંપૂર્ણ છોડમાં પુનર્જીવિત કરવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલ તમામ વિકલ્પો વનસ્પતિપેશીસંવર્ધનના સાચા ઉપયોગો છે.

(C) વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધનને ઉપયોગમાં લેવાતા એક્સપ્લાન્ટ (explant) અને સંવર્ધનની પદ્ધતિના આધારે મુખ્યત્વે બે પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. અંગ સંવર્ધન (દા.ત.,વર્ધનશીલ પેશી સંવર્ધન,ભ્રૂણ સંવર્ધન).
$2$. કોષ/કેલસ સંવર્ધન (દા.ત.,સસ્પેન્શન સંવર્ધન,પ્રોટોપ્લાસ્ટ સંવર્ધન).
તેથી,વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધનના મુખ્ય બે પ્રકારો છે.

(D) સસ્પેન્શન કલ્ચર (નિલંબન સંવર્ધન) માં,કોષોના સમૂહ અથવા એકલ કોષોને પ્રવાહી માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે. કોષોને તળિયે બેસી જતા અટકાવવા માટે અને યોગ્ય વાયુમિશ્રણ (aeration) તથા પોષક તત્વોનું વિતરણ જળવાઈ રહે તે માટે,સંવર્ધનને સતત હલાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા કોષોને સમગ્ર માધ્યમમાં નિલંબિત (suspended) અવસ્થામાં રાખે છે.

(D) વિધાન $(i)$ સાચું છે: ભ્રૂણ સંવર્ધનનો ઉપયોગ બીજની સુષુપ્તતા દૂર કરવા અને લાંબા સમય સુધી સુષુપ્ત રહેતા બીજમાંથી પ્રાંકુર વિકસાવવા માટે અસરકારક રીતે થાય છે.
વિધાન $(ii)$ સાચું છે: ભ્રૂણ સંવર્ધનની મૂળભૂત પ્રક્રિયામાં ભ્રૂણને બીજમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે અને તેને જંતુરહિત પોષક સંવર્ધન માધ્યમ પર ઉછેરવામાં આવે છે.
વિધાન $(iii)$ ખોટું છે: વાલના બીજ દ્વિદળી બીજ છે જે તેમના બીજપત્રોમાં ખોરાકનો સંગ્રહ કરે છે.
વિધાન $(iv)$ ખોટું છે: ઝડપી ક્લોન વિસ્તરણ એ મુખ્યત્વે માઇક્રોપ્રોપેગેશન (પેશી સંવર્ધન) નો ઉપયોગ છે,ખાસ કરીને સસ્પેન્શન સંવર્ધનનો નહીં.
તેથી,વિધાન $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે.

(D) કેલસ અને સસ્પેન્શન સંવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની પાયાની પદ્ધતિઓ છે.
$1$. તેનો ઉપયોગ એગ્રોબેક્ટેરિયમ-મધ્યસ્થ જનીન સ્થાનાંતરણ જેવી પદ્ધતિઓ દ્વારા જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત વનસ્પતિઓ બનાવવા માટે થાય છે.
$2$. તેનો ઉપયોગ દ્વિતીયક ચયાપચયકો (secondary metabolites) મેળવવા માટે કોષોના મોટા જથ્થામાં જૈવભાર ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
$3$. તેનો ઉપયોગ અવિભેદિત કોષોમાંથી છોડનું પુનઃજનન કરવા માટે અંગજનન અથવા દૈહિક ભ્રૂણજનન માટે થાય છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(A) સસ્પેન્શન કલ્ચરમાં રોટરી શેકરનો ઉપયોગ નીચેના કારણોસર કરવામાં આવે છે:
$1$. $(i)$ સતત હલાવવાથી કોષો અને કલ્ચર માધ્યમ વચ્ચે વાયુ વિનિમય (ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધે છે.
$2$. $(ii)$ તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે પોષક તત્વો માધ્યમમાં સમાન રીતે વહેંચાયેલા રહે,જેથી સ્થાનિક ઉણપ ન સર્જાય.
$3$. $(v)$ હલાવવાથી ઉત્પન્ન થતું યાંત્રિક બળ મોટા કોષ સમૂહોને તોડીને નાના,સમાન કોષ સમૂહોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે,જે સારી વૃદ્ધિ અને પોષક તત્વોના શોષણને પ્રોત્સાહન આપે છે.
જંતુમુક્ત કરવાની પ્રક્રિયા $(iii)$ એ ઇનોક્યુલેશન પહેલાં કરવામાં આવતી અલગ પ્રક્રિયા છે,અને તાપમાન $(iv)$ સામાન્ય રીતે ઇન્ક્યુબેટરના વાતાવરણ દ્વારા જાળવવામાં આવે છે,હલાવવાની પ્રક્રિયા દ્વારા નહીં. તેથી,સાચા વિધાનો $(i), (ii)$ અને $(v)$ છે.

(B) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,નિવેશ્ય (explant) માંથી કેલસના નિર્માણ માટે નિયંત્રિત પર્યાવરણની જરૂર હોય છે. મોટાભાગની વનસ્પતિ પ્રજાતિઓમાં કેલસની શરૂઆત કરવા માટેનું શ્રેષ્ઠ તાપમાન સામાન્ય રીતે $20^o\, C$ થી $25^o\, C$ ની વચ્ચે હોય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$24^o\, C$ એ કેલસના નિર્માણ માટે સૌથી યોગ્ય તાપમાન છે.

(C) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,ખાસ કરીને સસ્પેન્શન કલ્ચરમાં,કોષો અથવા કોષોના સમૂહને પ્રવાહી માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે.
યોગ્ય વાયુમિશ્રણ (aeration) સુનિશ્ચિત કરવા અને કોષોને પાત્રના તળિયે બેસી જતા અટકાવવા માટે,કલ્ચરને રોટરી શેકરનો ઉપયોગ કરીને સતત હલાવવામાં આવે છે.
રોટરી શેકરમાં આ હલનચલન માટેની પ્રમાણભૂત ગતિ સામાન્ય રીતે $100$ થી $250 \, rpm$ (રિવોલ્યુશન પ્રતિ મિનિટ) ની વચ્ચે રાખવામાં આવે છે.
આ હલનચલન કોષોને પોષક તત્વો અને ઓક્સિજનના સમાન વિતરણમાં મદદ કરે છે.

(D) ભ્રૂણસંવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની એક એવી પદ્ધતિ છે જેમાં બીજમાંથી ભ્રૂણને અલગ કરીને તેને જંતુરહિત પોષક માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને એવા બીજ માટે ઉપયોગી છે જે સુષુપ્તતા દર્શાવે છે અથવા જેની જીવિતતા ઓછી હોય છે,કારણ કે તે ભ્રૂણને કુદરતી અંકુરણ અવરોધકો અથવા પર્યાવરણીય જરૂરિયાતોને ટાળીને પ્રાંકૂરો વિકસાવવામાં મદદ કરે છે.

(D) વનસ્પતિ પેશીસંવર્ધન એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિના કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોને જંતુરહિત સ્થિતિમાં જાણીતા બંધારણ ધરાવતા પોષક સંવર્ધન માધ્યમ પર જાળવવા અથવા ઉછેરવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ વનસ્પતિના ક્લોન બનાવવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે,જેને માઇક્રોપ્રોપેગેશન (સૂક્ષ્મ પ્રવર્ધન) કહેવામાં આવે છે અને તે વનસ્પતિ જૈવપ્રૌદ્યોગિકીમાં એક પાયાનું સાધન છે.

(D) ભ્રૂણસંવર્ધન એ વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનની એક તકનીક છે જે એવા ભ્રૂણના વિકાસમાં મદદ કરવા માટે વપરાય છે જે કુદરતી રીતે પરિપક્વ થવામાં નિષ્ફળ જાય છે.
$1$. તેનો ઉપયોગ સંકરણની અવરોધોને દૂર કરીને વનસ્પતિની ઉપયોગી જાતિઓ વિકસાવવા માટે થાય છે,જેમ કે દૂરના સંકરણમાં ભ્રૂણનો નાશ થવો.
$2$. તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત $(GM)$ વનસ્પતિઓના નિર્માણમાં થાય છે જ્યાં રૂપાંતરણ પ્રક્રિયા ભ્રૂણની જીવિતતાને અસર કરી શકે છે.
$3$. તેનો ઉપયોગ મૂલ્યવાન જનીન પ્રકારોની જીવિતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઝડપી ક્લોન વિસ્તરણ પ્રોટોકોલના ભાગ રૂપે પણ થઈ શકે છે.
તેથી,આપેલા તમામ હેતુઓ ભ્રૂણસંવર્ધનના માન્ય ઉપયોગો છે.

(A) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,કૅલસનું નિર્માણ અને જાળવણી મુખ્યત્વે વનસ્પતિ વૃદ્ધિ નિયામકો,ખાસ કરીને $Auxin$ (ઑક્ઝિન) અને $Cytokinin$ (સાયટોકાઇનિન) ના સંતુલન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. $Agar-agar$ (અગર-અગર) એ એક ઘનકારક પદાર્થ છે જે એક્સપ્લાન્ટને વૃદ્ધિ પામવા માટે ભૌતિક આધાર પૂરો પાડે છે. $Ethylene$ (ઇથિલીન) એ વાયુરૂપ વનસ્પતિ અંતઃસ્ત્રાવ છે જે મુખ્યત્વે ફળના પાકવા,વૃદ્ધત્વ અને તણાવ પ્રતિભાવોમાં સામેલ હોય છે,અને સામાન્ય રીતે કૅલસના પ્રેરણ અથવા જાળવણી માટે તેને સંવર્ધન માધ્યમમાં ઉમેરવામાં આવતું નથી.