Tissue Culture Questions in Hindi

(C) केले के पौधों का वानस्पतिक प्रवर्धन आमतौर पर 'सकर्स' (suckers) का उपयोग करके किया जाता है। व्यावसायिक स्तर पर तेजी से बहुगुणन के लिए 'माइक्रोप्रोपैगेशन' (ऊतक संवर्धन) विधि का उपयोग किया जाता है। दिए गए विकल्पों में से,प्रकंद (Rhizome) कटिंग केले के पौधों के प्रवर्धन के लिए सबसे प्रभावी पारंपरिक तरीका है क्योंकि इसमें विकास के लिए आवश्यक विभज्योतकी ऊतक (meristematic tissue) मौजूद होते हैं।

(A) एम्ब्रियोइड एक ऐसी संरचना है जो भ्रूण के समान दिखती है,लेकिन यह युग्मकों के संलयन के बजाय कायिक कोशिकाओं (Somatic cells) से उत्पन्न होती है। इन्हें कायिक भ्रूण (Somatic embryos) के रूप में भी जाना जाता है। ये आमतौर पर ऊतक संवर्धन (Tissue culture) तकनीकों के माध्यम से उत्पादित किए जाते हैं,जहाँ कायिक कोशिकाओं को भ्रूण जैसी संरचनाओं में विकसित होने के लिए प्रेरित किया जाता है,जो अंततः पूर्ण पौधों में विकसित हो सकते हैं।

(C) शूट टिप कल्चर (प्ररोहाग्र संवर्धन) पादप ऊतक संवर्धन में एक महत्वपूर्ण तकनीक है। शूट टिप (प्ररोहाग्र) सामान्यतः वायरस-मुक्त होते हैं क्योंकि वायरस पादप के सक्रिय रूप से विभाजित होने वाले विभज्योतकी (meristematic) ऊतकों में तेजी से नहीं फैल पाते हैं। इस विधि का उपयोग करके वायरस-मुक्त क्लोनल पौधे प्राप्त किए जा सकते हैं,जो जर्मप्लाज्म के सुरक्षित अंतर्राष्ट्रीय आदान-प्रदान के लिए अत्यंत आवश्यक है। अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(A) हार्डनिंग (Hardening) पादप ऊतक संवर्धन में एक महत्वपूर्ण चरण है,जिसमें इन विट्रो (in vitro) में उगाए गए छोटे पौधों को धीरे-धीरे बाहरी वातावरण के अनुकूल बनाया जाता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,छोटे पौधों को शुरू में कम रोशनी और उच्च आर्द्रता (नमी) वाली जगह पर थोड़े समय के लिए रखा जाता है ताकि वे सूखें नहीं और उन्हें झटका न लगे।
यह पौधों को पूरी तरह से खेत में रोपने से पहले ग्रीनहाउस या बाहरी परिस्थितियों के अनुकूल होने में मदद करता है।

(D) ऊतक संवर्धन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग पादप कोशिकाओं,ऊतकों या अंगों को एक बाँझ वातावरण में पोषक माध्यम पर उगाने के लिए किया जाता है।
$1$. सूक्ष्म प्रवर्धन: यह एक्सप्लांट का उपयोग करके कम समय में हजारों पौधों के तेजी से उत्पादन की अनुमति देता है।
$2$. रोगमुक्त पौधों का उत्पादन: विभज्योतक (meristem) संवर्धन का उपयोग करके,रोगग्रस्त पौधों से स्वस्थ पौधे प्राप्त करना संभव है क्योंकि विभज्योतक आमतौर पर वायरस से मुक्त होता है।
$3$. पुंकेसरी अगुणित पौधे: इसका उपयोग परागकण संवर्धन के माध्यम से अगुणित पौधे उत्पन्न करने के लिए किया जाता है,जो पादप प्रजनन में समयुग्मजी (homozygous) वंशक्रम बनाने के लिए उपयोगी है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प ऊतक संवर्धन के सही अनुप्रयोग हैं।

(C) परागकण संवर्धन पादप ऊतक संवर्धन की एक तकनीक है जिसका उपयोग अगुणित (Haploid) पौधों को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
उपयुक्त पोषक माध्यम पर परागकणों (लघुबीजाणु) का संवर्धन करने से,वे भ्रूणजनन के माध्यम से अगुणित पौधों का निर्माण करते हैं।
ये अगुणित पौधे पादप प्रजनन कार्यक्रमों में समयुग्मजी (Homozygous) लाइनों के तेजी से विकास के लिए अत्यंत उपयोगी होते हैं,जो बेहतर संकर किस्मों के उत्पादन में सहायता करते हैं।

(D) अगर एक पॉलीसैकराइड है जो समुद्री शैवाल (विशेष रूप से लाल शैवाल जैसे जेलिडियम और ग्रेसिलेरिया) से प्राप्त होता है।
इसका उपयोग जैव प्रौद्योगिकी में ऊतक संवर्धन के लिए माध्यम में जमने वाले एजेंट (solidifying agent) के रूप में और जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस में $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में किया जाता है।

(B) कोशिकीय पूर्णशक्तता (Cellular totipotency) एक एकल कोशिका की विभाजित होकर एक जीव की सभी विभेदित कोशिकाओं को उत्पन्न करने की क्षमता है। पौधों में,यह गुण सभी जीवित पादप कोशिकाओं द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जिनमें एक अक्षुण्ण केंद्रक होता है और जो पुनः-अविभेदित (dedifferentiate) होने की क्षमता रखती हैं। यह सिद्धांत पादप ऊतक संवर्धन (plant tissue culture) का आधार है,जहाँ एक एकल एक्सप्लांट का उपयोग पूरे पौधे को पुनर्जीवित करने के लिए किया जा सकता है।

(A) अगुणित पादप वे पादप होते हैं जिनमें गुणसूत्रों का केवल एक सेट $(n)$ होता है।
पादप ऊतक संवर्धन में,अगुणित पादपों को युग्मकोद्भिद ऊतकों के संवर्धन द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है।
परागकोष संवर्धन अगुणित पादपों के उत्पादन के लिए सबसे सामान्य और प्रभावी विधि है क्योंकि परागकोष के भीतर मौजूद परागकण (लघुबीजाणु) अगुणित होते हैं।
जब इन लघुबीजाणुओं को एक उपयुक्त पोषक माध्यम पर संवर्धित किया जाता है,तो वे भ्रूणजनन या कैलस निर्माण के माध्यम से अगुणित पादपों में विकसित हो जाते हैं।

(B) सूक्ष्मप्रवर्धन (Micropropagation) ऊतक संवर्धन की एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग कम समय में एक छोटे से एक्सप्लांट से बड़ी संख्या में आनुवंशिक रूप से समान पौधे (क्लोन) उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
इस विधि का उपयोग कृषि और बागवानी में आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण पौधों के तीव्र गुणन के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(A) कठिनीकरण (Hardening) सूक्ष्मप्रवर्धन (micropropagation) में एक महत्वपूर्ण चरण है,जहाँ ऊतक संवर्धन (tissue culture) द्वारा तैयार किए गए छोटे पौधों को धीरे-धीरे बाहरी वातावरण के अनुकूल बनाया जाता है।
प्रारंभ में,इन पौधों को प्रयोगशाला के भीतर नियंत्रित,उच्च आर्द्रता और कम प्रकाश वाले वातावरण में उगाया जाता है।
कठिनीकरण के दौरान,उन्हें खेत या ग्रीनहाउस की स्थितियों में जीवित रहने के लिए तैयार करने हेतु धीरे-धीरे कम आर्द्रता और उच्च प्रकाश तीव्रता के संपर्क में लाया जाता है।
यह प्रक्रिया प्रत्यारोपण के झटके (transplant shock) को रोकती है और पौधों के जीवित रहने को सुनिश्चित करती है।

(D) कायिक संकरण पादप ऊतक संवर्धन की एक तकनीक है जिसमें दो अलग-अलग पादप प्रजातियों के प्रोटोप्लास्ट को संलयित करके एक कायिक संकर बनाया जाता है।
$1$. इसका मुख्य उद्देश्य दो ऐसी अलग-अलग प्रजातियों के वांछनीय लक्षणों को जोड़ना है जिनका लैंगिक प्रजनन संभव नहीं है।
$2$. यह प्रक्रिया अक्सर उपयोगी एलोपॉलीप्लॉइड के उत्पादन में परिणत होती है,जिनमें दोनों जनकों की संयुक्त आनुवंशिक सामग्री होती है।
$3$. इसलिए,कायिक संकरण कायिक संकरों के निर्माण और नई,लाभकारी विशेषताओं वाले एलोपॉलीप्लॉइड के सृजन की ओर ले जाता है।
$4$. अतः,$(B)$ और $(C)$ दोनों इस प्रक्रिया के सही परिणाम हैं।

(D) ऊतक संवर्धन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग पादप कोशिकाओं,ऊतकों या अंगों को ज्ञात संरचना वाले पोषक माध्यम पर एक बाँझ वातावरण में उगाने के लिए किया जाता है।
$1$. सूक्ष्म प्रवर्धन: यह पौधों के तेजी से गुणन की अनुमति देता है,जिससे कम समय में हजारों पौधे उत्पन्न किए जा सकते हैं।
$2$. रोगमुक्त पौधों का उत्पादन: विभज्योतक (meristem) संवर्धन का उपयोग करके,संक्रमित जनक पौधों से भी वायरस-मुक्त पौधे प्राप्त करना संभव है।
$3$. पुंकेसरी अगुणित पौधों का उत्पादन: परागकोष या परागकण संवर्धन के माध्यम से,अगुणित पौधे उत्पन्न किए जा सकते हैं,जो आनुवंशिक अनुसंधान और प्रजनन कार्यक्रमों के लिए उपयोगी होते हैं।
अतः,दिए गए सभी विकल्प ऊतक संवर्धन के सही अनुप्रयोग हैं।

(B) कोशिकीय पूर्णशक्तता एक एकल कोशिका की विभाजित होकर एक जीव की सभी विभेदित कोशिकाओं को उत्पन्न करने की क्षमता है।
पादपों में,यह गुण व्यापक रूप से देखा जाता है,जहाँ एक एकल कायिक कोशिका एक पूर्ण पादप में पुनर्जीवित हो सकती है।
यह पादप ऊतक संवर्धन (Plant tissue culture) के पीछे का मूल सिद्धांत है,जो एक्सप्लांट से पादपों के प्रवर्धन की अनुमति देता है।
इसलिए,यह पादप कोशिकाओं की एक विशिष्ट विशेषता है।

(D) संक्रमित पौधे में भी $meristem$ (अग्रस्थ और कक्षीय विभज्योतक) वायरस से मुक्त होता है। इसका कारण यह है कि $meristem$ की तेजी से विभाजित होने वाली कोशिकाओं में वायरस गुणन नहीं कर पाते हैं,क्योंकि वहां चयापचय गतिविधि बहुत अधिक होती है और एंटी-वायरल पदार्थ मौजूद होते हैं। इसलिए,एक संक्रमित पौधे के $meristem$ का संवर्धन करके,हम वायरस मुक्त पौधे प्राप्त कर सकते हैं। इस तकनीक का उपयोग बागवानी और कृषि में रोग-मुक्त क्लोन के उत्पादन के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(B) पादप ऊतक संवर्धन में,कैलस का निर्माण ऑक्सिन और साइटोकाइनिन के संतुलन द्वारा प्रेरित होता है। $BAP$ (बेंजाइल अमीनो प्यूरीन) एक कृत्रिम साइटोकाइनिन है जिसका उपयोग ऊतक संवर्धन माध्यम में प्ररोह शीर्ष जैसे एक्सप्लांट से प्ररोह विकास और कैलस प्रेरण को बढ़ावा देने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(C) अंतर्जातीय संकरण में, संकर भ्रूण अक्सर सामान्य रूप से विकसित होने में विफल हो जाते हैं क्योंकि भ्रूणपोष नष्ट हो जाता है, जो विकासशील भ्रूण के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्रदान करता है। ऐसे भ्रूणों को बचाने के लिए, उन्हें प्रारंभिक अवस्था में ही बीज से अलग कर दिया जाता है और बाँझ परिस्थितियों में पोषक माध्यम पर उगाया जाता है। इस तकनीक को $Embryo culture$ (भ्रूण संवर्धन) के रूप में जाना जाता है। इसलिए, सही विकल्प $C$ है।

(C) परागकोष संवर्धन के माध्यम से अगुणित पादप सर्वप्रथम $1964$ में गुहा और माहेश्वरी द्वारा प्राप्त किए गए थे। इस अग्रणी प्रयोग के लिए उपयोग की गई पादप प्रजाति $Nicotiana$ $tabacum$ (तंबाकू) थी। इस तकनीक का उपयोग पादप प्रजनन में समयुग्मजी (homozygous) वंशक्रम प्राप्त करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(C) जर्मप्लाज्म के अंतर्राष्ट्रीय आदान-प्रदान के लिए शूट टिप कल्चर को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि प्ररोहाग्र (shoot tip) में मौजूद विभज्योतक ऊतक (meristematic tissue) आमतौर पर वायरस से मुक्त होते हैं। वायरस से संक्रमित पौधों में भी,कोशिका विभाजन की उच्च दर और संक्रमित ऊतकों के साथ संवहनी संबंध (vascular connection) न होने के कारण शीर्षस्थ विभज्योतक वायरस-मुक्त रहता है। इन शूट टिप्स का संवर्धन करके,शोधकर्ता वायरस-मुक्त क्लोनल पौधे तैयार कर सकते हैं,जो सुरक्षित अंतर्राष्ट्रीय जर्मप्लाज्म विनिमय के लिए आवश्यक है। अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(C) केले के पौधों का तीव्र गुणन सूक्ष्म प्रवर्धन (Micropropagation - एक प्रकार का ऊतक संवर्धन यानी Tissue culture) के माध्यम से किया जाता है।
इस तकनीक में, पादप ऊतक के छोटे टुकड़ों को एक बाँझ पोषक माध्यम में उगाया जाता है, जिससे कम समय में बड़ी संख्या में आनुवंशिक रूप से समान पौधे प्राप्त किए जा सकते हैं।
रोगमुक्त केले के पौधों के व्यावसायिक प्रसार के लिए यह विधि अत्यधिक प्रभावी है।

(C) जीवद्रव्य संलयन पादप जैव-प्रौद्योगिकी की एक तकनीक है जिसमें दो अलग-अलग जीवद्रव्यों को जोड़कर एक संकर कोशिका बनाई जाती है। इस प्रक्रिया को सर्वप्रथम $1960$ में $E.C. Cocking$ द्वारा पादप कोशिकाओं की कोशिका भित्ति को हटाने के लिए एंजाइमों का उपयोग करके प्रदर्शित किया गया था।

(C) पादप ऊतक संवर्धन में,पादप का वह भाग जिसे अलग करके निर्जर्मित परिस्थितियों में विशेष पोषक माध्यम में उगाया जाता है,उसे $Explant$ (कर्तक) कहा जाता है।
$Scion$ और $Stock$ शब्द ग्राफ्टिंग (कलम लगाना) में उपयोग किए जाते हैं।
$Callus$ संवर्धन प्रक्रिया के दौरान $Explant$ से उत्पन्न कोशिकाओं का एक असंगठित समूह है।

(B) कोशिकाओं को निरंतर वृद्धि और प्रसार के लिए पुराने संवर्धन माध्यम से ताजे माध्यम में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को $Subculturing$ (या $Passaging$) के रूप में जाना जाता है। कोशिका संवर्धन में यह प्रक्रिया आवश्यक है ताकि कोशिकाओं को अत्यधिक सघन (over-confluent) होने से रोका जा सके,जिससे पोषक तत्वों की कमी और विषाक्त चयापचय अपशिष्ट उत्पादों का संचय हो सकता है।

(D) $Somaclonal$ विविधता का तात्पर्य ऊतक संवर्धन (tissue culture) से पुनर्जीवित पौधों में देखी जाने वाली आनुवंशिक विविधताओं से है।
चूंकि ये पौधे एक ही जनक कोशिका या ऊतक (क्लोन) से उत्पन्न होते हैं, इसलिए उनसे आनुवंशिक रूप से समान होने की अपेक्षा की जाती है।
हालाँकि, $in$ $vitro$ संवर्धन की प्रक्रिया के दौरान, सहज उत्परिवर्तन (mutations) या गुणसूत्रीय परिवर्तन हो सकते हैं, जिससे पुनर्जीवित पौधों में फेनोटाइपिक और जीनोटाइपिक अंतर आ जाते हैं।
इन विविधताओं को $Somaclonal$ विविधता के रूप में जाना जाता है।

(A) किसी एक कोशिका की विभाजित होकर जीव की सभी विभेदित कोशिकाओं को उत्पन्न करने की क्षमता को $Totipotency$ (पूर्णशक्तता) कहा जाता है।
यह पादप कोशिकाओं और युग्मनज (zygote) की एक विशिष्ट विशेषता है।
$Pluripotency$ (बहुशक्तता) का अर्थ है कोशिका की अधिकांश,लेकिन सभी नहीं,कोशिका प्रकारों में विभेदित होने की क्षमता।
$Multipotency$ (बहुविधशक्तता) का अर्थ है कोशिका की सीमित संख्या में कोशिका प्रकारों में विभेदित होने की क्षमता।
$Unipotency$ (एकशक्तता) का अर्थ है कोशिका की केवल एक प्रकार की कोशिका उत्पन्न करने की क्षमता।

(D) पूर्णशक्तता (Totipotency) एक कोशिका की वह क्षमता है जिसके द्वारा वह विभाजित होकर एक जीव की सभी विभेदित कोशिकाओं का निर्माण कर सकती है। इसके उदाहरणों में बीजाणु और युग्मनज (zygote) शामिल हैं। यह गुण कोशिका को एक पूर्ण,परिपक्व जीव में विकसित होने की अनुमति देता है।

(D) पूर्णशक्तता (Totipotency) एक पादप कोशिका की पूर्ण जीव में विकसित होने की आनुवंशिक क्षमता है।
इसका अर्थ यह है कि कोई भी जीवित पादप कोशिका,चाहे वह जड़,तना,पत्ती या किसी अन्य भाग से हो,उपयुक्त प्रयोगशाला स्थितियों (ऊतक संवर्धन) के तहत विभाजित होकर और विभेदित होकर एक संपूर्ण नया पौधा बनाने की अंतर्निहित क्षमता रखती है।
इसलिए,चूंकि विकल्प $(A)$,$(B)$ और $(C)$ तीनों पादप के विभिन्न भागों से पूर्ण जीव के निर्माण का वर्णन करते हैं,इसलिए सही उत्तर $(D)$ है।

(B) भ्रूण संवर्धन पादप ऊतक संवर्धन तकनीक का एक प्रकार है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से उन भ्रूणों को बचाने के लिए किया जाता है जो अन्यथा $in vivo$ विकसित होने में विफल हो सकते हैं (जैसे कि व्यापक संकरण या बीज प्रसुप्ति में)।
$A$. तीव्र क्लोनल प्रवर्धन ऊतक संवर्धन का एक मानक अनुप्रयोग है।
$B$. कोशिकाओं के जैवभार का उत्पादन आमतौर पर सस्पेंशन कल्चर या बायोरिएक्टर अध्ययनों से जुड़ा होता है, न कि विशेष रूप से भ्रूण संवर्धन से।
$C$. आनुवंशिक रूप से संशोधित पादपों का निर्माण भ्रूण संवर्धन का उपयोग करके किया जा सकता है।
$D$. पादपों की उपयोगी किस्मों का विकास पादप प्रजनन और जैव प्रौद्योगिकी का एक व्यापक लक्ष्य है।
अतः, कोशिकाओं के जैवभार का उत्पादन करना भ्रूण संवर्धन का प्राथमिक उद्देश्य नहीं है।

(D) पादप ऊतक संवर्धन में,पोषक माध्यम को लंबे समय तक पात्रों (जैसे फ्लास्क या टेस्ट ट्यूब) में रखा जाता है।
समय के साथ,पोषक माध्यम से पानी के अणु पात्र के खाली स्थान में और अंततः आसपास के वातावरण में चले जाते हैं,इस प्रक्रिया को वाष्पीकरण कहा जाता है।
पानी की इस कमी के कारण संवर्धन माध्यम के कुल आयतन में कमी आती है,जो पोषक तत्वों की सांद्रता को बदल सकती है और पादप ऊतकों की वृद्धि को प्रभावित कर सकती है।

(C) कैलस और सस्पेंशन कल्चर पादप ऊतक संवर्धन की मूलभूत तकनीकें हैं।
$1$. $\text{प्रोटोप्लास्ट का पृथक्करण}$: कैलस ऊतक का उपयोग अक्सर दैहिक संकरण के लिए प्रोटोप्लास्ट को अलग करने के स्रोत के रूप में किया जाता है।
$2$. $\text{पादपकों का पुनरुद्भवन}$: अंगजनन या दैहिक भ्रूणजनन के माध्यम से, कैलस पूर्ण पादपकों में पुनरुत्पन्न हो सकता है।
$3$. $\text{कोशिका बायोमास का उत्पादन}$: सस्पेंशन कल्चर का उपयोग विशेष रूप से पादप कोशिका बायोमास और द्वितीयक मेटाबोलाइट्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए किया जाता है।
$4$. $\text{अंतरजातीय संकर पादपकों को प्राप्त करना}$: हालांकि प्रोटोप्लास्ट संलयन से अंतरजातीय संकर प्राप्त हो सकते हैं, लेकिन कैलस और सस्पेंशन कल्चर का प्रत्यक्ष अनुप्रयोग मुख्य रूप से अंतरजातीय संकर पादपकों को प्राप्त करने की विधि के रूप में परिभाषित नहीं है; यह दैहिक संकरण तकनीकों का परिणाम है।

(A) ऊतक संवर्धन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग पादप कोशिकाओं,ऊतकों या अंगों को ज्ञात संरचना वाले पोषक माध्यम पर एक बाँझ वातावरण में उगाने के लिए किया जाता है। इसके पीछे का मूलभूत जैविक सिद्धांत $Totipotency$ (पूर्णशक्तता) है,जो एक एकल पादप कोशिका की विभाजित होकर और विभेदित होकर एक संपूर्ण नया पौधा बनाने की क्षमता है। इसलिए,ऊतक संवर्धन के माध्यम से,$Totipotency$ के गुण का उपयोग करके एक्सप्लांट से संपूर्ण पौधों का पुनर्जनन किया जाता है।

(A) ऊतक संवर्धन में,संदूषण को रोकने के लिए स्टरलाइजेशन एक महत्वपूर्ण चरण है। उपकरणों को आमतौर पर ऑटोक्लेव (उच्च दबाव और भाप) या रासायनिक कीटाणुनाशकों का उपयोग करके स्टरलाइज़ किया जाता है,न कि अवरक्त प्रकाश द्वारा। ऊतक संवर्धन के लिए आवश्यक स्तर की स्टरलिटी प्राप्त करने के लिए अवरक्त प्रकाश एक प्रभावी तरीका नहीं है। इसलिए,अवरक्त प्रकाश के उपयोग के संबंध में दिया गया कथन गलत है।

(A) मौजूदा संवर्धन के एक हिस्से को ताजे माध्यम या नए कांच के बर्तनों में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को $Subculturing$ (सबकल्चरिंग) कहा जाता है। सूक्ष्मजीव विज्ञान और पादप ऊतक संवर्धन में पोषक तत्वों की कमी और विषाक्त चयापचय अपशिष्ट उत्पादों के संचय को रोकने के लिए यह प्रक्रिया आवश्यक है।

(A) पादप ऊतक संवर्धन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग पादप कोशिकाओं,ऊतकों या अंगों को निर्जंतुक परिस्थितियों में पोषक माध्यम पर उगाने के लिए किया जाता है।
इसमें शामिल मुख्य प्रक्रियाओं में माध्यम से पोषक तत्वों का अवशोषण शामिल है,जिससे जैवभार (कोशिका प्रसार) में वृद्धि होती है।
जैसे-जैसे कोशिकाएं बढ़ती और विभाजित होती हैं,वे पोषक तत्वों का उपभोग करती हैं,जिससे माध्यम में पोषक तत्वों की कमी हो जाती है।
वाष्पीकरण हो सकता है,लेकिन यह एक पर्यावरणीय कारक है,न कि ऊतक संवर्धन की सफलता के लिए कोई जैविक या आवश्यक प्रक्रिया।
कोशिकाओं के निर्माण के कारण तापमान में वृद्धि होना इस प्रक्रिया में कोई मानक या आवश्यक घटना नहीं है; वास्तव में,तापमान को इनक्यूबेटर या ग्रोथ चैंबर द्वारा सख्ती से नियंत्रित किया जाता है।

(A) पादप ऊतक संवर्धन में,कैलस एक्सप्लांट से प्राप्त कोशिकाओं का एक असंगठित समूह होता है। जब एक एक्सप्लांट को उपयुक्त पोषक माध्यम (जैसे $MS$ माध्यम) पर रखा जाता है,जिसमें उचित पादप वृद्धि नियामक (ऑक्सिन और साइटोकाइनिन) मिलाए जाते हैं,तो कोशिकाएं विभाजित और विकसित होने लगती हैं। सामान्यतः,नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों में एक्सप्लांट से कैलस बनने में लगभग $2$ से $3$ सप्ताह का समय लगता है।

(A) कैलस संवर्धन में,कोशिकाएं ठोस माध्यम पर बढ़ती हैं,जो कैलस की आंतरिक कोशिकाओं तक पोषक तत्वों और ऑक्सीजन के प्रसार को सीमित करता है।
सस्पेंशन संवर्धन में,कोशिकाएं तरल माध्यम में बिखरी होती हैं।
रोटरी शेकर का उपयोग निरंतर हलचल प्रदान करता है,जो पोषक तत्वों के समान वितरण और माध्यम में कुशल गैस विनिमय (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड) को सुनिश्चित करता है।
पोषक तत्वों और ऑक्सीजन की यह बढ़ी हुई उपलब्धता कैलस संवर्धन की तुलना में सस्पेंशन संवर्धन में विकास दर को काफी तेज कर देती है।
इसलिए,कथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं और कारण $R$,कथन $A$ की सही व्याख्या है।

(D) पादप ऊतक संवर्धन एक ऐसी तकनीक है जिसमें पादप कोशिकाओं,ऊतकों या अंगों को एक विशिष्ट पोषक संवर्धन माध्यम का उपयोग करके एक निर्जंतुक (sterile) और नियंत्रित वातावरण में उगाया जाता है।
यह प्रक्रिया इन पादप भागों के रखरखाव और विकास को पूर्ण पौधों या विशिष्ट संरचनाओं में बदलने की अनुमति देती है।
इसलिए,विकल्प $D$ सबसे व्यापक और सटीक परिभाषा है।

(A) पादप ऊतक संवर्धन में,एक्सप्लांट्स को पोषक तत्वों से भरपूर माध्यम (जिसमें कार्बन स्रोत,विटामिन,खनिज और वृद्धि नियामक होते हैं) में उगाया जाता है।
जैसे-जैसे कोशिकाएं या ऊतक वृद्धि करते हैं और विभाजित होते हैं,वे नए कोशिकीय घटकों के संश्लेषण और अपने जैवभार को बढ़ाने के लिए माध्यम से इन पोषक तत्वों का उपभोग करते हैं।
इसलिए,जैसे-जैसे संवर्धित कोशिकाओं या ऊतकों का जैवभार बढ़ता है,माध्यम में पोषक तत्वों की सांद्रता समय के साथ धीरे-धीरे कम हो जाती है।
अतः,कथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(D) पादप ऊतक संवर्धन जैव प्रौद्योगिकी में विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाने वाली एक बहुमुखी तकनीक है:
$1$. तेजी से क्लोनल प्रसार: यह कम समय में एक ही एक्सप्लांट से हजारों आनुवंशिक रूप से समान पौधों (क्लोन) के उत्पादन की अनुमति देता है।
$2$. उपयोगी किस्मों का विकास: यह रोग प्रतिरोधक क्षमता या उच्च उपज जैसे वांछनीय लक्षणों वाले पौधों के चयन और गुणन में मदद करता है।
$3$. आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधों का विकास: ऊतक संवर्धन आनुवंशिक इंजीनियरिंग की प्रक्रिया में एक आवश्यक चरण है,जहां रूपांतरित कोशिकाओं को पूर्ण पौधों में पुनर्जीवित किया जाता है।
इसलिए,उपरोक्त सभी विकल्प पादप ऊतक संवर्धन के सही अनुप्रयोग हैं।

(C) पादप ऊतक संवर्धन को उपयोग किए गए एक्सप्लांट (explant) और संवर्धन की विधि के आधार पर मुख्य रूप से दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:
$1$. अंग संवर्धन (जैसे,विभज्योतक संवर्धन,भ्रूण संवर्धन)।
$2$. कोशिका/कैलस संवर्धन (जैसे,निलंबन संवर्धन,प्रोटोप्लास्ट संवर्धन)।
अतः,पादप ऊतक संवर्धन के दो मुख्य प्रकार होते हैं।

(D) सस्पेंशन कल्चर (निलंबन संवर्धन) में,कोशिकाओं के समूह या एकल कोशिकाओं को एक तरल माध्यम में उगाया जाता है। कोशिकाओं को तली में बैठने से रोकने और उचित वातन (aeration) तथा पोषक तत्वों के वितरण को सुनिश्चित करने के लिए,कल्चर को लगातार हिलाया जाता है। यह प्रक्रिया कोशिकाओं को पूरे माध्यम में निलंबित (suspended) अवस्था में रखती है।

(D) कथन $(i)$ सही है: भ्रूण संवर्धन का उपयोग बीज प्रसुप्ति (seed dormancy) को दूर करने और उन बीजों से अंकुर विकसित करने के लिए प्रभावी ढंग से किया जाता है जो लंबे समय तक सुप्त रहते हैं।
कथन $(ii)$ सही है: भ्रूण संवर्धन की मूलभूत प्रक्रिया में बीज से भ्रूण को अलग करना और उसे एक बाँझ पोषक संवर्धन माध्यम पर उगाना शामिल है।
कथन $(iii)$ गलत है: सेम के बीज द्विबीजपत्री बीज होते हैं जो अपने बीजपत्रों (cotyledons) में भोजन का भंडारण करते हैं।
कथन $(iv)$ गलत है: तीव्र क्लोनल प्रसार मुख्य रूप से सूक्ष्मप्रवर्धन (ऊतक संवर्धन) का एक अनुप्रयोग है,न कि विशेष रूप से सस्पेंशन कल्चर का।
अतः,कथन $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(D) कैलस और सस्पेंशन कल्चर पादप ऊतक संवर्धन की मूलभूत तकनीकें हैं।
$1$. इनका उपयोग एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थ जीन स्थानांतरण जैसी तकनीकों के माध्यम से आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधे बनाने के लिए किया जाता है।
$2$. इनका उपयोग द्वितीयक मेटाबोलाइट्स के निष्कर्षण के लिए कोशिकाओं के बड़े पैमाने पर बायोमास का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
$3$. इनका उपयोग अविभेदित कोशिकाओं से पादपों को पुनर्जीवित करने के लिए ऑर्गेनोजेनेसिस या दैहिक भ्रूणजनन के लिए किया जाता है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(A) सस्पेंशन कल्चर में रोटरी शेकर का उपयोग निम्नलिखित कारणों से किया जाता है:
$1$. $(i)$ निरंतर हिलाने से कोशिकाओं और कल्चर माध्यम के बीच गैस विनिमय (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड) के लिए सतह का क्षेत्रफल बढ़ जाता है।
$2$. $(ii)$ यह सुनिश्चित करता है कि पोषक तत्व पूरे माध्यम में समान रूप से वितरित रहें,जिससे स्थानीय कमी न हो।
$3$. $(v)$ हिलाने से उत्पन्न यांत्रिक बल बड़े कोशिका समूहों को छोटे,समान कोशिका समूहों में तोड़ने में मदद करता है,जो बेहतर विकास और पोषक तत्वों के अवशोषण को बढ़ावा देता है।
स्टरलाइजेशन $(iii)$ इनोक्यूलेशन से पहले की जाने वाली एक अलग प्रक्रिया है,और तापमान $(iv)$ आमतौर पर इनक्यूबेटर के वातावरण द्वारा बनाए रखा जाता है,न कि हिलाने की प्रक्रिया द्वारा। इसलिए,सही कथन $(i), (ii)$ और $(v)$ हैं।

(B) पादप ऊतक संवर्धन (plant tissue culture) में,एक्सप्लांट से कैलस के प्रेरण के लिए एक नियंत्रित वातावरण की आवश्यकता होती है। अधिकांश पादप प्रजातियों में कैलस निर्माण शुरू करने के लिए इष्टतम तापमान सीमा आमतौर पर $20^o\, C$ से $25^o\, C$ के बीच होती है। दिए गए विकल्पों में से,$24^o\, C$ कैलस प्रेरण के लिए सबसे उपयुक्त तापमान है।

(C) पादप ऊतक संवर्धन (plant tissue culture) में,विशेष रूप से सस्पेंशन कल्चर में,कोशिकाओं या कोशिका समूहों को तरल माध्यम में उगाया जाता है।
उचित वातन (aeration) सुनिश्चित करने और कोशिकाओं को नीचे बैठने से रोकने के लिए,कल्चर को रोटरी शेकर का उपयोग करके लगातार हिलाया जाता है।
रोटरी शेकर में इस हलचल के लिए मानक गति आमतौर पर $100$ से $250 \, rpm$ (रिवोल्यूशन प्रति मिनट) के बीच रखी जाती है।
यह हलचल कोशिकाओं तक पोषक तत्वों और ऑक्सीजन के समान वितरण में मदद करती है।

(D) भ्रूण संवर्धन पादप ऊतक संवर्धन की एक तकनीक है जिसमें बीज से भ्रूण को अलग करके एक बाँझ पोषक माध्यम में उगाया जाता है। यह विधि उन बीजों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो सुप्तता प्रदर्शित करते हैं या जिनकी जीवनक्षमता कम होती है,क्योंकि यह भ्रूण को प्राकृतिक अंकुरण अवरोधकों या पर्यावरणीय आवश्यकताओं को दरकिनार करने की अनुमति देती है,जिससे पादपकों का विकास संभव हो पाता है।

(D) पादप ऊतक संवर्धन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग पादप कोशिकाओं,ऊतकों या अंगों को निर्जर्मित (sterile) स्थितियों में ज्ञात संरचना वाले पोषक संवर्धन माध्यम पर बनाए रखने या उगाने के लिए किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग पौधों के क्लोन बनाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है,जिसे सूक्ष्मप्रवर्धन (micropropagation) कहा जाता है और यह पादप जैव प्रौद्योगिकी में एक मूलभूत उपकरण है।

(D) भ्रूण बचाव (Embryo rescue) पादप ऊतक संवर्धन की एक तकनीक है जिसका उपयोग उन भ्रूणों के विकास में सहायता के लिए किया जाता है जो अन्यथा परिपक्व होने में विफल हो सकते हैं।
$1$. इसका उपयोग संकरण बाधाओं को दूर करके उपयोगी पादप किस्मों को विकसित करने के लिए किया जाता है,जैसे कि दूर के संकरण में भ्रूण का नष्ट होना।
$2$. इसका उपयोग अक्सर आनुवंशिक रूप से संशोधित $(GM)$ पौधों के निर्माण में किया जाता है जहाँ परिवर्तन प्रक्रिया भ्रूण की व्यवहार्यता को प्रभावित कर सकती है।
$3$. इसका उपयोग मूल्यवान जीनोटाइप के अस्तित्व को सुनिश्चित करने के लिए तेजी से क्लोन प्रसार प्रोटोकॉल के हिस्से के रूप में भी किया जा सकता है।
अतः,उल्लिखित सभी उद्देश्य भ्रूण बचाव के मान्य अनुप्रयोग हैं।

(A) पादप ऊतक संवर्धन में,कैलस का निर्माण और रखरखाव मुख्य रूप से पादप वृद्धि नियामकों,विशेष रूप से $Auxin$ (ऑक्सिन) और $Cytokinin$ (साइटोकाइनिन) के संतुलन द्वारा नियंत्रित होता है। $Agar-agar$ (अगर-अगर) एक ठोस बनाने वाला पदार्थ है जिसका उपयोग एक्सप्लांट को बढ़ने के लिए भौतिक आधार प्रदान करने के लिए किया जाता है। $Ethylene$ (एथिलीन) एक गैसीय पादप हार्मोन है जो मुख्य रूप से फलों के पकने,जीर्णता और तनाव प्रतिक्रियाओं में शामिल होता है,और इसे आमतौर पर कैलस के प्रेरण या रखरखाव के लिए संवर्धन माध्यम में नहीं जोड़ा जाता है।