जंगली गुलाब की एक प्रजाति, डॉगरोज़ (रोज़ा कैनाइन) में 35 गुणसूत्रों वाला एक पेंटाप्लोइड जीनोम होता है। इसमें गुणसूत्रों की संख्या विषम होती है, फिर भी यह एक अनोखे प्रकार के पौधे के कारण लैंगिक प्रजनन कर सकता है। कोशिका विभाजन जिसे "कैनिना अर्धसूत्रीविभाजन" कहा जाता है जिसमें गुणसूत्रों के केवल दो सेट नियमित अर्धसूत्री विभाजन से गुजरते हैं जबकि शेष 21 गुणसूत्र अंडाणु द्वारा असममित रूप से बनाए रखे जाते हैं। अगुणित पराग द्वारा टेट्राप्लोइड अंडे के निषेचन के परिणामस्वरूप पेंटाप्लोइड संतानें होती हैं। डॉग्रोज में देखे गए इस असममित अर्धसूत्रीविभाजन के पीछे का तंत्र अज्ञात था। हाल के एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने पाया कि सेंट्रोमियर आकार यह निर्धारित करने में निर्णायक भूमिका निभाते हैं कि कोई गुणसूत्र द्विसंयोजक बनेगा या अयुग्मित रहेगा। छोटे सेंट्रोमियर आकार वाले गुणसूत्र जोड़े बनाते हैं और सममित रूप से विभाजित होते हैं जबकि बड़े सेंट्रोमियर आकार वाले गुणसूत्र अयुग्मित रहते हैं और अंडाणु द्वारा बनाए रखे जाते हैं। यह पादप प्रजनन के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि सेंट्रोमियर आकार में उपयुक्त परिवर्तन करने का अर्थ होगा वांछित गुणसूत्र की विरासत।
जीन पूल की निरंतरता और अखंडता के लिए संतानों में गुणसूत्रों की संख्या उनके माता-पिता के समान ही रहनी चाहिए। इसे सुनिश्चित करने के लिए, अधिकांश उच्चतर जानवरों और पौधों में गोनाड सममित अर्धसूत्री विभाजन से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समान संख्या में गुणसूत्रों (n) वाले अगुणित युग्मकों का उत्पादन होता है ताकि नर युग्मक द्वारा अंडाणु के निषेचन के बाद युग्मनज में मूल द्विगुणित संख्या (2n) बहाल हो जाए। उदाहरण के लिए, मनुष्यों में 23 जोड़े (2n=46) गुणसूत्र होते हैं। गोनाडों में अर्धसूत्री विभाजन सममित रूप से अगुणित अंडाणु और शुक्राणुओं (n=23) का उत्पादन करता है ताकि निषेचन के बाद युग्मनज में मूल द्विगुणित संख्या (2n=46) बहाल हो जाए। पौधों और जानवरों की अधिकांश लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाली प्रजातियों के साथ ऐसा ही होता है
जंगली गुलाब (रोजा कैनाइना), जो एक सामान्य चढ़ाई वाला जंगली गुलाब है, का जीनोम पंचगुणित होता है। इसमें गुणसूत्रों के पाँच सेट होते हैं, प्रत्येक सेट में 7 गुणसूत्र होते हैं। इस पौधे में विषम संख्या में गुणसूत्र होते हैं, कुल 35, फिर भी यह अर्धसूत्री कोशिका विभाजन के एक विषम रूप के कारण लैंगिक प्रजनन कर सकता है जिसे "कैनीना अर्धसूत्रीविभाजन" कहा जाता है। इस प्रकार गुणसूत्रों के केवल दो सेट (=14) द्विसंयोजक बनते हैं और नियमित अर्धसूत्री विभाजन से गुजरते हैं, जबकि शेष गुणसूत्र (=21) अंड कोशिका द्वारा धारण कर लिए जाते हैं।
कैनाइन अर्धसूत्रीविभाजन में, कुछ गुणसूत्र अयुग्मित (एकसंयोजी) रहते हैं जबकि कुछ युग्म (द्विसंयोजी) बनाते हैं। शुक्राणुजनन में अयुग्मित गुणसूत्रों का विलोपन हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप केवल द्विसंयोजी गुणसूत्रों वाला एक अगुणित परागकण बनता है। दूसरी ओर, अण्डजनन में, अंडाणु सेल द्विसंयोजी-व्युत्पन्न गुणसूत्रों का एक सेट और सभी 21 अयुग्मित गुणसूत्र प्राप्त करके अंडा कोशिका को चतुष्गुणित बनाता है। अगुणित पराग (द्विसंयोजी-व्युत्पन्न गुणसूत्रों के साथ) द्वारा चतुष्गुणित अंडा कोशिका का निषेचन संतानों में पंचगुणित (5n) जीनोम को पुनर्स्थापित करता है। इस प्रकार, डॉग्रोज़ संतानें मुख्यतः क्लोन होती हैं और आंशिक रूप से लैंगिक रूप से प्रजनन करती हैं। प्रजनन का यह अनोखा तरीका एक सदी से ज्ञात है, हालाँकि इसकी क्रियाविधि अज्ञात थी।
हाल के एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने जांच की कि कैसे डॉग्रोज में अंडजनन के दौरान अयुग्मित गुणसूत्रों का अंडा कोशिकाओं में लक्षित परिवहन होता है। उन्होंने गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर आकार की भागीदारी पाई। बड़े सेंट्रोमियर मुख्य रूप से अयुग्मित गुणसूत्रों में पाए गए, जबकि द्विसंयोजक बनाने वाले सेंट्रोमियर रेट्रोट्रांसपोजोन से समृद्ध थे। सबूत बताते हैं कि गुणसूत्र का सेंट्रोमियर आकार यह निर्धारित करता है कि क्या गुणसूत्र द्विसंयोजक बनेगा या असममित अंडजनन के दौरान अंडा कोशिका में बनाए रखने के लिए अयुग्मित रहेगा। छोटे सेंट्रोमियर आकार वाले गुणसूत्र द्विसंयोजक बनाते हैं और सममित विभाजन से गुजरते हैं जबकि बड़े सेंट्रोमियर आकार वाले अयुग्मित रहते हैं
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सन्दर्भ:
- लुनेरोवा जे., एट अल. 2020. असममित कैनाइन अर्धसूत्रीविभाजन, रोजा वंश में गैर-पुनर्संयोजनी एकसंयोजी गुणसूत्रों में एक पेरीसेंट्रोमेरिक उपग्रह के विस्तार के साथ होता है। एनल्स ऑफ बॉटनी, खंड 125, अंक 7, 4 जून 2020, पृष्ठ 1025–1038, प्रकाशित: 25 फ़रवरी 2020. DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcaa028
- हर्कलोट्ज़, वी., झांग, एम., नैसिमेंटो, टी. आदि। पेंटाप्लॉइड डॉग्रोज़ में द्विविध सेंट्रोमीयर उनके अद्वितीय अर्धसूत्री विभाजन पर प्रकाश डालते हैं। नेचर (2025)। 18 जून 2025 को प्रकाशित। DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09171-z
- मैक्स-प्लैंक-गेसेलशाफ्ट। जीवित रहने की प्रेरणा: डॉगरोज़ का असंभव सा दिखने वाला प्रजनन एक सेंट्रोमियर ट्रिक पर टिका है। 18 जून 2025 को प्रकाशित। उपलब्ध https://www.mpipz.mpg.de/pr-marques-2025-06-en
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