बहुगुणन

बहुगुणन : (पॉलिप्लॉइडी). बहुतेक सर्व वनस्पतींच्या आणि प्राण्यांच्या शरीरांतील कोशिकांत (सूक्ष्म घटकांत म्हणजे पेशींत) रंगसूत्रांची (आनुवंशिक लक्षणे एका पिढीतून पुढील पिढीत नेण्याऱ्या सुतासारख्या सूक्ष्म घटकांची) संख्या प्रत्येक जातीत ठराविक (बहुधा द्विगुणित म्हणजे दुप्पट) असते [→कोशिका]. एकाच वंशातील भिन्न जातींत किंवा फार व्कचित एकाच जातीतील भिन्न व्यक्तींत कोशिकांतील रंगसूत्रांची संख्या मूळच्या (मूलभूत प्रजोत्पादक पुं-व स्त्री-कोशिकांतील) एकगुणित संख्येच्या दुप्पट, तिप्पट, चौपट किंवा अनेकपट असलेली आढळते. दुपटीपेक्षा अधिक पटींनी रंगसूत्रे असलेल्या जातीस ‘बहुगुणित’ व ह्या घटनेस ‘बहुगुणन’ म्हणतात. तसेच रंगसूत्रांच्या पटीप्रमाणे त्या त्या जातींना द्विगुणित, त्रिगुणित, चतुर्गुणित अशा संज्ञा वापरतात. उदा., गव्हाच्या जातींत रंगसूत्रांची मूलभूत संख्या सात असून ट्रिटिकम मोनोकॉकम (आइनकॉर्न) जातीत द्विगुणित म्हणजे चौदा, ट्रि. डायकॉकम व ट्रि. ड्युरम या जातींत चतुर्गुणित होऊन अठ्ठावीस, तर ट्रि. व्हल्गेर अठ्ठावीस. तर ट्रि. स्पेल्टा या जातींत षड्गुणित होऊन बेचाळीस होते. कापसाच्या गॉसिपियम अर्वोरियम जातीत रंगयूत्रांची संख्या तेरा, तर गॉ. हिरसुटम जातीत सव्वीस  असते. साधारणपणे कमी रंगसूत्रांची जाती पुरातन, तर जास्त पटीने रंगसूत्रे असलेली जाती प्रगत मानतात. जास्त रंगसूत्रांच्या जाती कमी रंगसूत्रांच्या जातींपासून विकास पावल्या असाव्यात असेही मानतात.

समगट-गुणन व असमगट-गुणन : एकाच जातीतील दोन वनस्पतींपासून बनलेल्या वनस्पती समरचनेमुळे रंगसूत्रांचे दोन सारखे गट असतात एक पित्याकडून व दुसरा मातेकडून आलेला. अशा वेळी बहुगुणन झाल्यास त्यास ‘समगट-गुणन’ म्हणतात. दोन भिन्न जातींच्या वनस्पतींपासून बनलेल्या संकरजातीतील रंगसूत्रांचे दोन गट भिन्न असतात आणि अशा संकरजामध्ये बहुगुणन झाल्यास त्याला ‘असमगट-गुणन’ म्हणतात. ह्या दोन्ही बाबतींत दुप्पट रंगसूत्रांची संख्या चौपट होण्याचे कारण कोशिकेच्या सम विभाजनात [→कोशिका] प्रत्येक रंगसूत्र उभे विभागल्यावर रंगसूत्रार्धे परस्परांपासून अलग होऊन भिन्न कोशिकांत न जाता एकत्रच राहतात. असाच प्रकार अर्धसूत्रण (न्यूनीकरण) विभाजनात होतो तेव्हा पित्याकडून आलेल्या व मातेकडून आलेल्या समजात रंगसूत्रांच्या जोड्या बनतात परंतु ह्या जोड्यांतील रंगसूत्रे परस्परांपासून अलग होत नाहीत. त्यामुळे प्रजोत्पादक कोशिका द्विगुणित राहतात त्यांच्या संयोगाने चतुर्गुणित कोशिका बनून तिच्यापासून चतुर्गुणित वनस्पती निर्मिली जाते.

संकरजामधील रंगसूत्रांची संख्या द्विगुणितापेक्षा कमी किंवा जास्त पंरतु गुणन अपूर्ण असल्यास त्या घटनेस ‘अपूर्ण गुणन’ म्हणतात. कोणते रंगसूत्र किती जास्त किंवा कमी आहे यावरून मोनोसोमिक्स, नलिसोमिक्स, डायसोमिक्स व ट्रायसोमिक्स असे चार प्रकार करतात. उदा., धोतऱ्याच्या दत्तुरा स्ट्रामोनियम (पांढरा धोतरा) या जातीत रंगसूत्रांची मूळ द्विगुणित संख्या चोवीस असते परंतु व्कचित एकगुणित बारा सूत्रांपैकी कोणतेही एक रंगसूत्र त्रिगुणित व उरलेली अकरा द्विगुणित होऊन ती पंचवीस होते, यास ट्रायसोमिक्स म्हणतात. 

समगट-गुणनामुळे रंगसूत्रांच्या न्यूनीकरणात अडथळे येणे, जनुकांच्या [रंगसूत्रामधील आनुवंशिक एककांच्या →जीन] नियंत्रणात फरक पडून न्यूनीकरणविभाजन नीट न होणे व चयापचयात (शरीरात सतत घडून येणाऱ्या भौतिक-रासायनिक घडामोडींत) काही फरक पडणे ह्या व अशा सारख्या परिणामांमुळे कमी-अधिक प्रमाणात वंध्यत्व (वांझपणा) येते तसेच कोशिकांचे आकारमान वाढते व ऊतके (समान रतना व कार्य असलेल्या कोशिकांचे समूह), पाने व फुले यांसारखे अवयव नित्यापेक्षा मोठे होतात. इतकेच नव्हे, तर कोशिकांच्या विभाजमाची गती न मदांवल्यास, तसेच त्यांच्या लंबनात (विस्तारणात) फरक न पडल्यास संपूर्ण वनस्पतीचेच आकारमान वाढते, पूर्ण वाढ होण्यास व फुलांचा बहर येण्यास जास्त वेळ लागतो व कोशिकांतील चयापचयात विशेषतः ⇨ एंझाइमांनी (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणाऱ्या प्रथिनांनी) नियंत्रित प्रक्रियांत फरक पडतो. हे गुणन मर्यादेपलीकडे झाल्यास वाढीवर अनिष्ट परिणाम होतो. ह्या परिणामांमुळे नवीन जाती निसर्गात निर्माण होण्यास समगट-गुणनाचा फारसा उपयोग होत नाही परंतु शाकीय प्रजोत्पादन (शरीराच्या पोषणप्रधान अवयवापासून होणारे प्रजोत्पादन) शक्य असलेल्या जातीत मात्र त्याचा उपयोग थोडाफार होतो.

असमगट-गुणनातील संकरज, दोन भिन्न वंशांतील किंवा जातींतील गंतुकांच्या (प्रजोत्पादक कोशिकांच्या) संयोगाने बनल्यामुळे त्यात दोन्ही जातींची लक्षणे एकत्र आलेली असतात. रंगसूत्रांच्या विषम-तेमुळे त्यांच्या जोड्या बनण्यास व त्यामुळे न्यूनीकरण प्रक्रियेस अडथळे येतात व वंध्यत्व येते. वंध्यत्वाची तीव्रता रंगसूत्रांच्या विषमतेच्या प्रमा-णावर आधारलेली असते. अशा वेळेस रंगसूत्रांच्या गटाचे द्विगुणन झा-ल्यास रंगसूत्रांच्या जोड्या बनण्यास आलेले अडथळे दूर होऊन त्यांचे योग्य न्यूनीकरण झाल्याने वंध्यत्व नाहीसे होते. अशा द्विगुणित संकर-जापासून झालेल्या प्रजेतही वंध्यत्व राहत नाही व मूळच्या दोन जातींची लक्षणे एकत्र आलेली नवीन जाती निर्माण होते. या प्रजेतील वनस्पतींचा मूळच्या जातींशी संकर झाल्यास त्रिगुणित आणि वंध्यत्व असलेली प्रजोत्पत्ती होते. यामुळे नवीन जाती निसर्गात टिकण्यास आवश्यक असलेली लैंगिक फारकत निर्माण होऊन असमगट-गुमनास क्रमविकासातील (उत्क्रातीतील) महत्त्वाचे स्थान प्राप्त होते. 

क्रमविकास व बहुगुणन : वनस्पतींच्या क्रमविकासात अशा असमगट-गुणनामुळे नवीन जाती व कुले निर्माण झाली असावीत, हे प्रयोगसिद्ध   आहे. रशियातील   प्रसिद्ध शास्त्रज्ञ   जी.  डी. कार्पेचेंको   (१९२८) यांनी एकगुणित  रंग- सूत्रांची  संख्या   नऊ असलेल्या   (आ.  १) मुळा  व  कोबी  ह्या भिन्न वंशीय  (रॅफॅनस आणि    पॅसिका) जातींच्या   संकराने मिळविलेल्या  काही द्विगुणित   (अठरा) रंगसूत्रांच्या   वंध्य संकरजांच्या   थोड्या बियांपासून   निर्माण झालेल्या      पुढच्या पिढीत त्यांना   चतुर्गु- णित (छत्तीस रंगसूत्रे असलेली) प्रजा आढळली ही रॅफॅनो-व्रॅसिका नावाची स्थिर व नवीन मिश्र जाती पूर्वजांपेक्षा काही लक्षणांत सरस व फलनक्षम आहे. ह्या प्रजेतील (संततीतील) व्यक्तींची जनुकविधा (जनुकांची घटना) ‘उभद्विगुणित’ असते याचे कारण ज्या गंतुकांपासून ही संतती निर्माण होते, ती न्यूनीकरणाशिवाय बनतात. त्यांच्या संयोगाने बनणारे रंद्रुक (संयुक्त कोशिका) चतुर्गुणित असते (आ.२).⇨कापूस,⇨गहू,⇨तंबाखू इ. अनेक वंशांतील पिकांच्या काही नवीन जाती या पद्धतीने निर्माण झाल्या असाव्यात. असमगट-गुणनास क्रमविकासात महत्त्वाचे स्थान असले, तरी त्यामुळे फक्त भिन्न जातींत आढळणारी लक्षणे एकत्र येऊन त्यांची पुन्हा वाटणी होते व निसर्गात टिकाव लागल्यास जास्त योग्य अशा नवीन जाती बनतात परंतु नवी लक्षणे मात्र निर्माण होत नाहीत.

वनस्पतींच्या बहुतेक वर्गांत रंगसूत्रांच्या संख्येचे गुणन दाख-विणाऱ्या जाती आढळतात. शैवलांचा या दृष्टीने फारसा अभ्यास झालेला नाही तथापि या गटातील क्लॅडोफोरा, कारा इत्यादींमध्ये बहुगुणन दि-सून येते. कवकांमध्ये (बुरशीसारखी हरिद्रव्यरहित वनस्पतींमध्ये) बहुगु-णन फारसे आढळत नाही. शेवाळीतील हरिता या गटात व टेरिडोफाय-टातील [→वनस्पति, वाहिनींवत अबीजी विभाग] निरनिराळ्या वर्गांत ब-हुगुणन दिसून येते. प्रकटबीज वनस्पतींत फारच थोड्या वंशांत ही घटना आढळते. आवृत्तबीज वनस्पतींत (फुलझाडांत) सर्वसाधारणपणे ३०-३५% पेक्षा जास्त प्रमाणात बहुगुणन आढळते. रोझेसी कुलात (गुलाब कुलात) व गवतांमध्ये [→ग्रॅमिनी] ७०% पेक्षा अधिक जातींत, तर ⇨ फॅगेसी (वंजूं कुल) व अंबेलीफेरी [चामर कुल →अंबेलेलीझ] या कुलांत फारच थोड्या जातींत बहुगुणन आढळते. बहुवर्षायू (अनेक वर्षे जगणाऱ्या) ओषधीय [→ओषधि] वनस्पतींत काष्ठमय वनस्पतींपेक्षा बहुगुणनाचे प्रमाण जास्त असते.  

प्राण्यांतील बहुगुणन : प्राणिमात्रात बहुगुणन फक्त उभयलिंगी (पुं-आणि स्त्री-जननेंद्रिये एकाच व्यक्तीत असलेले प्राणी) व अलिंगी पद्धतीने प्रजेत्पादन होत असलेल्या ⇨ अँनेलिडा संघातील गांडूळ, पट्टकृमी, कुर्कलिऑनिडी कुलातील काही वंश, तसेच कोलिऑप्टेरा, ऑरथॉप्टेरा व लेपिडॉप्टेरा या गणांतील काही थोड्या जाती यांमध्ये आढळते.

भौगोलिक प्रसार : बहुगुणित वनस्पतींच्या भौगोलिक प्रसाराबद्दल फारसे निश्र्चित सांगता येत नाही तथापि झालेल्या संशोधनानुसार सर्वसाधारणपणे असे म्हणता येईल की, परिस्थितिविज्ञानानुसार पुरातन अधिवासात द्विगुणित वनस्पती व नवीन तयार झालेल्या अधिवासात चर्तुर्गुणित किंवा जास्त गुणन असलेल्या वनस्पती अधिक आढळतात. बहुगुणितत्त्वाचा प्रसार अधिक उंचीवरच्या प्रदेशांत व उत्तर अक्षांशात जास्त आढळतो.

वनस्पति-प्रजननातील महत्त्व : ⇨ कॉल्चिसीन, क्लोरल हाय-ड्रेट, अँसिनॅप्थीन, सल्फानिलमाइड, एथिल मर्क्युरी क्लोराइड, हेक्झॅ-क्लोरोसायक्लोहेक्झेन इत्यादींसारखी रासायनिक द्रव्ये कोशिका-विभाजन होत असलेल्या भागांवर (कळ्या, पराग, बीजुके इत्यादींवर) लावून किंवा शीत धक्क्यानेही कृत्रिम रीत्या बहुगुणनाच्या प्रक्रियेस चालना देता येते. याचा उपयोग ग्लॅडिओलस, अँटिर्हारयनम इत्यादींच्या अधिक शोभिवंत जाती, तसेच बीजहीन केळी, द्राक्षे, पेरू, सफरचंद इत्यादींच्या अधिक उपयुक्त जाती निर्माण करण्याकडे होतो.

पहा : आनुवंशिकी कोशिका गुणसूत्र प्रजोत्पादन वनस्पति प्रजनन.

संदर्भ :    1. Harder, R. and others, Trans. Bell, P. Coombe, D. Strasbur-Ger’s Textbook of Botany, London, 1965.

             2. Srb, A. M. Owen, R. D. Genetics, tolyo, 1960.

             3. Swanson, C. P.Cytogenetics, London, 1963.

परांडेकर, शं. आ. घन, सुशीला प.

“