உயிரித் தொழில்நுட்பம் — வகைகள் மற்றும் நிறக் குறியீடுகள்
ஏன் இது முக்கியம்? உயிரித் தொழில்நுட்பவியல் ஒற்றை அறிவியல் பாடமல்ல — சிவப்பு (மருத்துவம்), பச்சை (வேளாண்மை), வெள்ளை (தொழிற்சாலை) என வண்ண குறியீடுகளில் பிரிக்கப்படும் அவ்வளவு விசாலமான துறை; ஒவ்வொரு நிறமும் தனி வாழ்க்கை வாய்ப்புகளைக் கொண்டது.
இன்சுலின் உற்பத்தி (வெள்ளை), நெல் கன்றுகள் திசு வளர்ப்பு (பச்சை), புற்றுநோய் கண்டறிதல் (சிவப்பு) — இம்மூன்றும் ஒரே உயிரியல் அடிப்படையில் கட்டப்பட்டவை.
- உயிர்த்தொழில்நுட்பவியலின் (biotechnology) ஒரு முக்கிய பிரிவாக இழையவளர்ப்பையும் (tissue culture) நுண்பெருக்கத்தையும் (micropropagation) விபரித்தல்.
- முழுவாற்றல் / சர்வவல்லமை (totipotency) எனும் அடிப்படைத் தத்துவத்தை விளக்குதல்.
- இழையவளர்ப்பு ஊடகத்தின் (culture medium) கூறுகளையும், இழையவளர்ப்பின் முக்கியத்துவங்களையும் கூறுதல்.
1. உயிர்த்தொழில்நுட்பவியல் என்றால் என்ன?
Wikipedia → · CC
உயிர்த்தொழில்நுட்பவியலில் (biotechnology) இழையவளர்ப்பும் (tissue culture) நுண்பெருக்கமும் (micropropagation) மிக முக்கியமான பிரிவுகளாகும். பொதுவாக இழையவளர்ப்பு அல்லது கல வளர்ப்பு (cell culture) என்பது உயிர்வாழும் கலங்களை அல்லது ஒத்த கலங்களைக் கொண்ட கலக்கூட்டங்களை வளர்ப்புச் செய்வதாகும்.
இன்னொருவகையில் குறிப்பிடுவதாயின், கலங்கள், இழையத் திண்டுகள் (callus), மூலமுதலுருக்கள் (protoplasts) போன்ற தாவர இழையங்களையும்; முளையங்கள் (embryos), அங்குரங்கள் (shoots), வேர்கள் (roots) போன்ற தாவர அங்கங்களையும் கிருமியழிக்கப்பட்ட (aseptic), ஆய்வுகூட (in vitro) நிபந்தனைகளின்கீழ் வளர்ப்புச் செய்வதே இழையவளர்ப்பு ஆகும்.
2. முழுவாற்றல் / சர்வவல்லமை (Totipotency)
Wikipedia → · CC
இழையவளர்ப்பின் அடிப்படைத் தத்துவம் முழுவாற்றல் அல்லது சர்வவல்லமை (totipotency) என்பதாகும். அதாவது, தனிக் கலம் (single cell) ஒன்று புதிய முழுமையான தாவரத்தை உண்டாக்குவதற்கான பாரம்பரியத் தகவல்களை (genetic programme) முழுமையாகக் கொண்டிருக்கின்றமையாகும்.
இத் தத்துவம், சீல்டன் (Matthias Schleiden) மற்றும் சுவான் (Theodor Schwann) ஆகியோர் 1838 இல் கலக் கொள்கையை (cell theory) முதன்முதலில் உருவாக்கியபோது அறிமுகமானது.
3. இழையவளர்ப்பு ஊடகம் (Tissue Culture Medium)
Wikipedia → · CC
இழையவளர்ப்பு ஊடகம் பொதுவாக அசேதன உப்புக்கள் (inorganic salts), சேதனப் பதார்த்தங்கள் (organic substances), நீர் (water) மற்றும் கட்டிபடச் செய்யும் காரணி (gelling agent) ஆகியவற்றைக் கொண்டதாக இருக்கும்.
- அசேதன உப்புக்கள்: பொருத்தமான விகிதத்தில் மாபோசணைப் பொருள்களையும் (macronutrients) நுண்போசணைப் பொருள்களையும் (micronutrients) கொண்டவை.
- சேதனப் பதார்த்தங்கள்: காபன் / சக்தி மூலம் (பெரும்பாலும் சுக்குரோஸ் — sucrose), தாவர வளர்ச்சிச் சீராக்கிகள் (plant growth regulators — சைற்றோகைனின் cytokinin, ஒட்சின் auxin), விற்றமின்கள் (vitamins) மற்றும் பல்வேறு பொருள்கள்.
- கட்டிபடச் செய்யும் காரணி: ஊடகத்தைத் திண்மமாக்க ஏகார் (agar) பயன்படுத்தப்படும். இந்த ஜெல் மூலத்தாவரப் பகுதிக்கு (explant) பௌதிக ஆதாரம் தந்து, ஊடகத்தின் காற்றூட்டலை அதிகரிக்கும்.
4. இழையவளர்ப்புத் தொழில்நுட்பத்தின் முக்கியத்துவங்கள்
- முளைவகைகளது (clones) விரைவான பெருக்கம்.
- குறிப்பான முளைவகைகளது பெருமளவிலான பெருக்கம் (mass propagation).
- சீரான பாரம்பரியத் தன்மை (genetic uniformity).
- பிறப்புரிமையியல் திரிபுகள் (genotype modifications) மேற்கொள்ளக் கூடியமை.
- குறுகிய இடத்தில் பெருமளவு எண்ணிக்கையிலான தாவரங்களைப் பெருக்கக் கூடியமை.
- நோய்த்தொற்றற்ற தாவரங்களை (pathogen-free plants) உருவாக்குதல்.
- வருடம் முழுவதும் தாவர உற்பத்தி.
- வாழ்தகவுடைய வித்துக்களை (viable seeds) உண்டாக்காத தாவரங்களை உற்பத்தி செய்தல்.
5. இழையவளர்ப்பின் மூலம் பெருக்கப்படும் தாவரங்கள்
இழையவளர்ப்பின் மூலம் பொதுவாகப் பெருக்கப்படும் தாவரங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் — அந்தூரியம் (Anthurium andreanum), வாழை (Banana), அன்னாசி (Pineapple), ட்ரகன் பழம் (Dragon fruit).
Types of biotechnology
Credit: Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0
📖 மேலதிக தகவல் / More on Wikipedia →
Changing the Blueprints of Life — Genetic Engineering
Crash Course Engineering
- இழையவளர்ப்பும் நுண்பெருக்கமும் / Tissue culture and micropropagation
- சுவாசமும் ஒளிச்சேர்க்கையும் / Respiration and photosynthesis
- மீன்வளர்ப்பும் கோழிவளர்ப்பும் / Aquaculture and poultry
- நீர் வடிகட்டலும் காற்றூட்டலும் / Water filtration and aeration
- -
பதில் / Answer
- இயற்கைத் தெரிவு / Natural selection
- முழுவாற்றல் / சர்வவல்லமை (totipotency) / Totipotency
- ஒளிச்சுவாசம் / Photorespiration
- பரம்பல் / Diffusion
- -
பதில் / Answer
- கலம் இறக்கும் தன்மை / A cell's ability to die
- தனிக் கலம் முழுத் தாவரமாக வளரும் பாரம்பரியத் திறன் / A single cell's genetic ability to grow into a whole plant
- கலம் சக்தி உற்பத்தி செய்தல் / A cell producing energy
- கலம் இரண்டாகப் பிளவுறுதல் / A cell splitting in two
- -
பதில் / Answer
- 1758
- 1838
- 1953
- 2000
- 1900
பதில் / Answer
- டார்வின், வாலஸ் / Darwin and Wallace
- சீல்டன், சுவான் / Schleiden and Schwann
- வாட்சன், கிறிக் / Watson and Crick
- மெண்டல், மோர்கன் / Mendel and Morgan
- -
பதில் / Answer
- பரிணாமக் கொள்கை / Theory of evolution
- கலக் கொள்கை (cell theory) / Cell theory
- கிருமிக் கொள்கை / Germ theory
- மரபுக் கொள்கை / Theory of inheritance
- -
பதில் / Answer
- புதிய இனங்களை உருவாக்குதல் / Creating new species
- பிறப்புரிமையில் ஒத்த அங்கிகளை பெருமளவில் உருவாக்குதல் (cloning) / Mass production of genetically identical organisms (cloning)
- வித்துக்களின் அளவை அதிகரித்தல் / Increasing seed size
- மண் வளத்தை அதிகரித்தல் / Improving soil fertility
- -
பதில் / Answer
- திறந்த வயல்வெளியில் / In open fields
- கிருமியழிக்கப்பட்ட, ஆய்வுகூட (aseptic, in vitro) நிபந்தனைகளில் / Aseptic, in-vitro conditions
- நீரின்கீழ் / Under water
- இருளில் மட்டும் / Only in darkness
- -
பதில் / Answer
- கலங்கள், இழையத் திண்டு (callus), மூலமுதலுரு (protoplast) / Cells, callus, protoplasts
- மண், உரம், நீர் / Soil, fertiliser, water
- இலைகள் மட்டும் / Only leaves
- விலங்கு அங்கங்கள் / Animal organs
- -
பதில் / Answer
- அசேதன உப்பு, சேதனப் பதார்த்தம், நீர், கட்டிபடச் செய்யும் காரணி / Inorganic salts, organic substances, water, gelling agent
- ஒட்சிசன், காபனீரொட்சைட்டு, நீர், ஒளி / O₂, CO₂, water, light
- DNA, RNA, புரதம், லிப்பிட் / DNA, RNA, protein, lipid
- மணல், களி, வண்டல், நீர் / Sand, clay, silt, water
- -
பதில் / Answer
- ஸ்டார்ச் / Starch
- சுக்குரோஸ் (sucrose) / Sucrose
- குளுக்கோசன் / Glucagon
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- -
பதில் / Answer
- இன்சுலின், அட்ரினலின் / Insulin and adrenaline
- சைற்றோகைனின், ஒட்சின் (cytokinin, auxin) / Cytokinins and auxins
- தைராக்சின், இன்சுலின் / Thyroxine and insulin
- எத்திலீன் மட்டும் / Only ethylene
- -
பதில் / Answer
- ஏகார் (agar) / Agar
- மெழுகு / Wax
- களி / Clay
- ஜெலட்டின் மட்டும் / Only gelatin
- ரெசின் / Resin
பதில் / Answer
- நிறம் கொடுத்தல் / To give colour
- மூலத்தாவரப் பகுதிக்கு (explant) பௌதிக ஆதாரம் + காற்றூட்டல் அதிகரித்தல் / Physical support for the explant and increased aeration
- வெப்பம் உற்பத்தி / To produce heat
- DNA தொகுப்பு / To synthesise DNA
- -
பதில் / Answer
- MS (Murashige & Skoog) ஊடகம் / MS medium
- NaCl கரைசல் / NaCl solution
- லூரியா குழம்பு / Luria broth
- டால்பெக்கோ ஊடகம் மட்டும் / Only Dulbecco
- -
பதில் / Answer
- நிறமி / Pigments
- மாபோசணை + நுண்போசணைப் பொருள்கள் / Macro- and micronutrients
- நொதியங்கள் / Enzymes
- ஒளி / Light
- -
பதில் / Answer
- விலங்கு உடலை வளர்த்தல் / Growing an animal body
- உயிர்வாழும் கலங்கள் அல்லது ஒத்த கலக்கூட்டங்களை வளர்ப்புச் செய்தல் / Culturing free-living cells or groups of similar cells
- மண்ணை உரமாக்கல் / Composting soil
- நீரைச் சுத்திகரித்தல் / Purifying water
- -
பதில் / Answer
- மண் அரிப்பை அதிகரித்தல் / Increasing soil erosion
- முளைவகைகளது விரைவான பெருக்கம் / Rapid multiplication of clones
- நீர் மாசை அதிகரித்தல் / Increasing water pollution
- தாவர மரணம் / Plant death
- -
பதில் / Answer
- நோய்த்தொற்றுள்ள / Pathogen-infected
- நோய்த்தொற்றற்ற (pathogen-free) / Pathogen-free
- வாழ்தகவற்ற / Non-viable
- மலடான / Sterile only
- -
பதில் / Answer
- பல்வகைமை / Diversity
- சீரான பாரம்பரியத் தன்மை (genetic uniformity) / Genetic uniformity
- திடீர் மாற்றம் / Random mutation
- மலட்டுத்தன்மை / Sterility
- -
பதில் / Answer
- பயனற்றது / Is useless
- அவற்றையும் உற்பத்தி செய்ய முடியும் / Can still produce them
- வித்து எண்ணிக்கையைக் குறைக்கும் / Reduces seed number
- மட்டும் விலங்குகளுக்குரியது / Is only for animals
- -
பதில் / Answer
- நெல் / Rice
- அந்தூரியம் (Anthurium andreanum) / Anthurium
- தேயிலை / Tea
- கரும்பு / Sugarcane
- -
பதில் / Answer
- வாழை (Banana) / Banana
- கோதுமை / Wheat
- சோளம் / Maize
- கடலை / Groundnut
- -
பதில் / Answer
- விலங்கு இனப்பெருக்கம் / Animal breeding
- இழையவளர்ப்பு மூலம் தாவரங்களை சிறிய அளவில் பெருக்குதல் / Multiplying plants via tissue culture
- மண் சோதனை / Soil testing
- நீர் வடிகட்டல் / Water filtration
- -
பதில் / Answer
- வித்துப் பெருக்கம் மட்டும் / Only seed propagation
- இழையவளர்ப்பு / Tissue culture
- வேர்க் கிழங்கு / Root tubers only
- ஒட்டுதல் மட்டும் / Only grafting
- -
பதில் / Answer
- விற்றமின்கள் / Vitamins
- தாவர வளர்ச்சிச் சீராக்கிகள் / Plant growth regulators
- அசேதன மாபோசணை உப்பு / Inorganic macronutrient salt
- சுக்குரோஸ் / Sucrose
- -
பதில் / Answer
- பெரிய வயல் தேவை / Needs large fields
- குறுகிய இடத்தில் பெருமளவு தாவரம் / Many plants in a small space
- மழை சார்ந்தது / Depends on rain
- அதிக நீர் தேவை / Needs much water
- -
பதில் / Answer
- தாவர உற்பத்தி / Plant production
- மழைப் பொழிவு / Rainfall
- மண் அரிப்பு / Soil erosion
- பூச்சித் தாக்கம் / Pest attack
- -
பதில் / Answer
- இழையவளர்ப்பு (tissue culture) என்றால் என்ன என விளக்குக. / Explain what tissue culture is. (2)
- முழுவாற்றல் / சர்வவல்லமை (totipotency) எனும் தத்துவத்தை விளக்குக. / Explain the principle of totipotency. (2)
- இழையவளர்ப்பு ஊடகத்தின் நான்கு கூறுகளைக் கூறுக. / Name the four components of a tissue-culture medium. (2)
- இழையவளர்ப்புத் தொழில்நுட்பத்தின் நான்கு முக்கியத்துவங்களைக் கூறுக. / State four importances of the tissue-culture technique. (4)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) தனிக் கலம் ஒன்று முழுத் தாவரத்தை உண்டாக்கும் முழு பாரம்பரியத் திறன் கொண்டிருத்தல் (totipotency); சீல்டன்–சுவான், 1838. (2)
(இ) அசேதன உப்புக்கள்; சேதனப் பதார்த்தங்கள்; நீர்; கட்டிபடச் செய்யும் காரணி (ஏகார்). (2)
(ஈ) முளைவகைகளது விரைவான/பெருமளவிலான பெருக்கம்; சீரான பாரம்பரியத் தன்மை; நோய்த்தொற்றற்ற தாவரம்; குறுகிய இடம்/ஆண்டு முழுவதும் உற்பத்தி; வாழ்தகவுடைய வித்து இல்லாத தாவரம். (ஏதேனும் 4) (4)
இழையவளர்ப்பின் தத்துவம், ஊடகக் கூறுகள் மற்றும் முக்கியத்துவங்களை விபரித்து, இலங்கையின் அலங்காரத் தாவர (floriculture) வளர்ப்பில் அதன் பயன்பாட்டை விளக்குக. / Describe the principle, medium components and importance of tissue culture, and explain its use in floriculture in Sri Lanka.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• இழையவளர்ப்பு = கலங்கள்/இழையத் திண்டு/மூலமுதலுரு/அங்கங்களை aseptic, in vitro வளர்ப்பு; அனுகூலம் — cloning / பெருமளவு உற்பத்தி.
• ஊடகம் — அசேதன உப்பு (மாபோசணை/நுண்போசணை); சேதனப் பதார்த்தம் (சுக்குரோஸ், சைற்றோகைனின்/ஒட்சின், விற்றமின்); நீர்; கட்டிபடச் செய்யும் ஏகார்; எ.கா. MS ஊடகம்.
• முக்கியத்துவம் — விரைவான/பெருமளவு பெருக்கம், சீரான பாரம்பரியம், பிறப்புரிமை திரிபு, குறுகிய இடம், நோய்த்தொற்றற்ற தாவரம், ஆண்டு முழுவதும், வித்து இல்லாத தாவரம்.
• பயன்பாடு — அந்தூரியம், ஓக்கிட், வாழை, அன்னாசி, ட்ரகன் பழம்; floriculture இல் தற்போதைய வளர்ப்பு முறை.
பதில் / Show answer
- நிறக் குறியீடு: சிவப்பு (மருத்துவம்), பச்சை (வேளாண்மை).
- வெள்ளை (தொழில்), நீலம் (கடல்), பழுப்பு (வறண்ட நில).
- ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு துறையில் உயிரியலைப் பயன்படுத்தும்.