ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ ಹಾಗೂ ಮೆಂಡಲ್‍ರ ಅನುವಂಶೀಯ ನಿಯಮಗಳು

ಜೀವವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಶಾಖೆಗಳಲ್ಲಿ ‘ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ’ ಕೂಡ ಒಂದು. ಇದು ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನದ ಅತ್ಯಂತ ಆಧುನಿಕ ಶಾಖೆಯಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಪೀಳಿಗೆಯಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಪೀಳಿಗೆಗೆ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಹರಿದು ಬರುವುದನ್ನು “ ಅನುವಂಶೀಯತೆ’ ಎನ್ನುವರು. ಅನುವಂಶೀಯತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಶಾಖೆಯನ್ನು ‘ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ’ ಎನ್ನುವರು  ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು 1905 ರಲ್ಲಿ ಬೇಟ್‍ಸನ್ ಎಂಬ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞನು ಹೆಸರಿಸಿದನು.

ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರವು ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಸಾದೃಶ್ಯತೆ ಮತ್ತು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.ಅನುವಂಶೀಯತೆಯು ತಂದೆ ತಾಯಿಗಳ ಮತ್ತು ಮಕ್ಕಳಿಗಿರುವ ಸಾದೃಶ್ಯತೆಗಳಿಗೆ , ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವಿವರಿಸಿದರೆ, ವಿಭಿನ್ನತೆ ಜೀವಿಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಅನಿವಂಶೀಯ ವಿಭಿನ್ನತೆ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

# ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಿತಾಮಹ : 
‘ಗ್ರೆಗೋರ್ ಜೋಹಾನ್ ಮೆಂಡಲ್’ರವರನ್ನು ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಿತಾಮಹಾ ಎನ್ನುವರು. ಇವರು ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಒಂದು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅಡಿಗಲ್ಲನ್ನು ಹಾಕಿದ್ದಾರೆ.ಇವರು ಸಸ್ಯಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಢುವುದರಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಬೆಳೆಸಿಕೊಂಡರು. ಅವರ ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರವೃತ್ತಿ 1856 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಿ ಸುಮಾರು 14 ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಮುಂದುವರೆಯಿತು.

ಅವರು ದೀರ್ಘವಾಗಿ ಬಟಾಣಿ ಸಸ್ಯಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಂಡು, ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖವಾದ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ತಳೆದರು. ಆದರೆ ದುರಾದೃಷ್ಟವಶಾತ್ ಇವರ ಶ್ರಮವನ್ನು ಯಾರೂ ಗುರುತಿಸಲಿಲ್ಲ. ಇವರ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಇವರ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಯಾರೂ ಮನ್ನಣೆ ಕೊಡಲಿಲ್ಲ. ಇವರ ನಂತರ 1900 ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನಿಯ ಕಾರರ್ಸ್, ಹಾಲೆಂಡಿನ ಹ್ಯೂಗೋಡಿವ್ರಿಸ್ ಮತ್ತು ಆಸ್ಟ್ರಿಯಾದ ಚೆರ್‍ಮಾರ್ಕ್ ಎಂಬ ಮೂರು ಜನ ಯೂರೋಪಿಯನ್ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅನುವಂಶೀಯತೆತ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡುವಾಗ ಮೆಂಡಲ್, ಈ ಹಿಂದೆ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ಕೈಗೊಂಡರು. ಅವರು ಮೆಂಡಲ್‍ರ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತೆ ಬರೆದು ಅದನ್ನು ಮೆಂಡಲ್‍ನ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ತತ್ವಗಳು ಎಂಬ ಶಿರೋನಾಮ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು.

• ಮೆಂಡಲ್ ತನ್ನ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಬಟಾಣಿ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಆಯ್ದುಕೊಂಡರು,  ಏಕೆಂದರೆ..? 
1. ಅವುಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೆಳಸಬಹುದಿತ್ತು.
2. ಬಟಾಣಿಗಿಡಗಳು ಸಂಕ್ಷೀಪ್ತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅವಧಿ ಹಾಗೂ ಜೀವನಚಕ್ರ ಹೊಂದಿದೆ.
3. ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಫರ್ಶ ಹೊಂದುವ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದವು.
4. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದವು.
5. ಅನುವಂಶೀಯವಾಗಬಲ್ಲ ವಿಭಿನ್ನ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಕೃತಕವಾಗಿ ಅಡ್ಡ ಹಾಯಿಸಿದಾಗ ಫಲವತ್ತಾದ ಮಿಶ್ರತಳಿಯನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಬಲ್ಲವಾಗಿದ್ದವು.

• ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುವ ಪದಗಳು
ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಪದಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ‘ಬೇಟ್‍ಸನ್’ ಮತ್ತು ‘ಪುನೆಟ್’ ಎಂಬ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು.
1. ಹೈಬ್ರಿಡ್
ಎರಡು ಪೋಷಕ ಜೀವಿಗಳ ಸಂಯೋಗದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹೊಸ ಸಸ್ಯ ಅಥವಾ ಪ್ರಾಣಿಯನ್ನು ‘ ಹೈಬ್ರಿಡ್’ ಎನ್ನುವರು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ‘ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಷನ್’ ಎನ್ನುವರು.

2. ಏಕತಳಿ
ಒಂದು ಜೊತೆ ಗುಣಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನತೆ ಹೊಂದಿರುವ ಜೀವಿಗಳ ನಡುವೆ ಉಂಟಾಗುವ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಷನ್‍ನ್ನು ‘ ಏಕತಳೀಕರಣ’ ಎನ್ನುವರು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಹೊಸ ಸಸ್ಯ ಅಥವಾ ಪ್ರಾಣಿಯನ್ನು ‘ಏಕತಳಿ’ ಎನ್ನುವರು.

3. ದ್ವಿತಳಿ
ಎರಡು ಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಎರಡು ರೂಪಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಅಡ್ಡಹಾಯಿಸುವುದನ್ನೂ ದ್ವಿತಳಿಕರಣ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಹೊಸ ಸಸ್ಯ ಅಥವಾ ಪ್ರಾಣಿಯನ್ನು ‘ ದ್ವಿತಳಿ’ ಎನ್ನುವರು.

4. ಅಲೀಲ್‍ಗಳು
ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಒಂದು ಜೊತೆ ಗುಣ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ‘ಅಲೀಲ್‍ಗಳು’ ಎನ್ನುವರು.

5. ಲೋಕಸ್ : ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್( ವರ್ಣತಂತು)ವಿನ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಅಲೀಲ್ ಜೀನ್‍ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಈ ಅಲೀಲ್ ಜೀನ್‍ಗಳು ಇರುವ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ‘ ಲೋಕಸ್’ ಎನ್ನುವರು.

6. ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತು
ಒಂದೇ ರೀತಿಯಾಗಿರುವ ತಂದೆಯಿಂದ ಒಂದು(ಗಂಡು) ಮತ್ತು ತಾಯಿಯಿಂದ ಒಂದು( ಹೆಣ್ಣು) ಪಡೆದ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್‍ನ ಜೊತೆಯನ್ನು ‘ ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತು’ ಎನ್ನುವರು.

7. ದುರ್ಬಲ ಜೀನ್
ಪ್ರಬಲ ಜೀನ್ ದುರ್ಬಲ್ ಜೀನ್‍ನ್ನು ಅದುಮಿ ಬಿಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಹೊರಗೆ ತೋರ್ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗದೆ ಪ್ರಬಲ ಜೀನ್‍ನಿಮದ ಅದುಮಲ್ಪುಡುವ ಜೀನ್‍ನ್ನು ‘ ದುರ್ಬಲ್ ಜೀನ್ ಎನ್ನುವರು.

8. ಫೀನೋಟೈಪ್
ಮೊನೊಹೈಬ್ರೀಡ್ ಅಥವಾ ಡೈ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕ್ರಾಸ್ ನಡೆದಾಗ ಹೊರಗೆ ತೋರ್ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ‘ ಫೀನೋಟೈಟ್’ ಎನ್ನುವರು.

# ಮೆಂಡಲರ ಪ್ರಯೋಗಗಳು:
1. ಏಕತಳೀಕರಣ
ಒಂದು ಲಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಎರಡು ರೂಪಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಹಾಯಿಸುವುದನ್ನು ‘ ಏಕತಳೀಕರಣ’ ಎನ್ನುವರು. ಮೆಂಡಲ್‍ರವರು ಎಕತಳೀಕರಣ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕಾಗಿ ಶುದ್ಧ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಗಿಡ್ಡ ಬಟಾಣಿ ಗಿಡಗಳನ್ನು ಆರಿಸಿಕೊಂಡರು. ಎರಡನ್ನೂ ಬೇರೆ ಬೇರೆಯಾಗಿ ಬೆಳೆಸಿದರು. ನಂತರ ಎತ್ತರ ಸಸ್ಯದ ಕೇಸರಗಳನ್ನು (ಗಂಡು ಲಿಂಗಾಣುಗಳನ್ನು) ತೆಗೆದುಹಾಕಿ ಗಿಡ್ಡವಾದ ಸಸ್ಯದ ಪರಾಗರೇಣುಗಳನ್ನು ಉದುರಿಸಿದರು.

ಹೀಗೆ ಪರಕೀಯ ಪರಾಗ ಸ್ಪರ್ಶವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಿ, ಹೂವುಗಳನ್ನು ಚೀಲಗಳಿಂದ ಮುಚ್ಚಿದರು. ಹೀಗೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಮುಂದಿನ ಋತುವಿನಲ್ಲಿ ಬಿತ್ತಿದರು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಗಿಡಗಳು ಮಧ್ಯವರ್ತಿ ಗಿಡಗಳಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ನೀರಿಕ್ಷಿಸಿದರು. ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಗಿಡಗಳು ಎತ್ತರವಾಗಿ ಬೆಳೆದದ್ದು ನೋಡಿ ಅವರಿಗೆ ಆಶ್ಚರ್ಯವಾಯಿತು. ಹೀಗೆ ಬೆಳೆದ ಗಿಡಗಳನ್ನು ‘ಮೊದಲನೆಯ ತಳಿ ಪೀಳಿಗೆ’ ಅಥವಾ ‘ಎಫ್1 ತಳಿ ಪೀಳಿಗೆ ಸಸ್ಯಗಳು ಎಂದು ಕರೆದರು.

ಮುಂದಿನ ಋತುವಿನಲ್ಲಿ ಎಫ್1 ತಳಿ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬೀಜಗಳನ್ನೇ ಬಿತ್ತಿದರು. ಈ ಸಸ್ಯಗಳು ಹೂವು ಬಿಟ್ಟಾಗ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವನ್ನು ಮಾಡಿದರು. ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ನೆಟ್ಟಾಗ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಗಿಡ್ಡ ಸಸ್ಯಗಳೆರಡೂ 3:1 ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬೆಳದದ್ದನ್ನು ಕಂಡರು. ಬೀಜಗಳನ್ನು ಶೇಖರಿಸಿ ‘ಎರಡನೆಯ ತಳಿ ಪೀಳಿಗೆ’ ಅಥವಾ ‘ಎಫ್2 ತಳಿ ಪೀಳಿಗೆ ಬೀಜಗಳು’ ಎಂದು ಕರೆದರು.
ಏಕತಳೀಕರಣದ ಎಫ್2 ಪೀಳಿಗೆಯ ಫಲಿತಾಂಶ-  3:1

2. ದ್ವಿತಳೀಕರಣ
ಎರಡು ಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಎರಡು ರೂಪಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಹಾಯಿಸುವುದಕ್ಕೆ ‘ ದ್ವಿತಳೀಕರಣ’ ಎನ್ನುವರು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಮೆಂಡಲ್ ದುಂಡನೆಯ ಹಳದಿ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಸುಕ್ಕಾದ ಹಸಿರು ಬೀಜಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಶುಧ್ಧ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಪಡೆದರು.

ದುಂಡನೆಯ ಹಳದಿ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಸುಕ್ಕಾದ ಹಸಿರು ಬೀಜಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಪರಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಫರ್ಶದಿಂದ ಸಂಕರಿಸಿದರು. ಅವು ಹೂವು ಬಿಟ್ಟಾಗ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ನೆಟ್ಟರು. ಎಲ್ಲಾ ಸಸ್ಯಗಳು ದುಂಡನೆಯ ಹಳದಿ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಸ್ಯಗಳಾಗಿರುವುದನ್ನು ಕಂಡರು. ಇವುಗಳನ್ನು ಮೊದಲನೆಯ ತಳಪೀಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಎಫ್1 ಪೀಳಿಗೆಯ ಬೀಜಗಳು ಎಂದರು. ಈ ಎಫ್1 ಪೀಳಿಗೆಯ ಬೀಜಗಳಿಂದ ದೊರೆತ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಿದರು. ಇವುಗಳಿಂದ ದೊರೆತ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಮತ್ತೆ ಬೆಳೆಸಿದಾಗ ಅವುಗಳಿಂದ ನಾಲ್ಕು ವಿವಿಧ ಸಸ್ಯಗಳು ದೊರೆತವು.
ದ್ವಿತಳೀಕರಣ ಎಫ್2 ಪೀಳಿಗೆಯ ಫಲಿತಾಂಶ-    9 : 3 : 3 : 1

#  ರ ಅನುವಂಶೀಯ ನಿಯಮಗಳು
1. ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ನಿಯಮ
ಲಿಂಗಾಣುಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವಾಗ ಭಿನ್ನ ಗುಣಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇವಾಗುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಒಂದು ಲಿಂಗಾಣು ಗುಣದ ಒಂದು ಅಂಶವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಸ್ವತಂತ್ರ ವಿಂಗಡಣೆಯ ನಿಯಮ
ಎರಡು ಜೀವಿಗಳು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಪ್ರತಿ ಜೊತೆ ಗುಣವೂ ಇತರ ಗುಣಗಳಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಅನುವಂಶಿಯವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವರಣೆ: ಮೆಂಡಲ್‍ರ ದ್ವಿತಳೀಕರಣ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ದುಂಡನೆಯ ಮತ್ತು ಸುಕ್ಕಾದ ಬೀಜವು ಒಂದು ಗುಣ ಮತ್ತು ಹಳದಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಬೀಜ ಮತ್ತೊಂದು ಗುಣ. ಎಫ್2 ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಗುಣಗಳು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಬೇರೆಬೇರೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಗುಣದ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಮತ್ತೊಂದು ಗುಣವು ಯಾವುದೇ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.