Inherited sterility in insects
જંતુઓમાં વારસાગત વંધ્યત્વ આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગના સબસ્ટેરિલાઇઝિંગ ડોઝ દ્વારા પ્રેરિત થાય છે. જ્યારે આંશિક રીતે જંતુરહિત નર જંગલી માદાઓ સાથે સમાગમ કરે છે, ત્યારે કિરણોત્સર્ગ-પ્રેરિત હાનિકારક અસરો એફ 1 પેઢી દ્વારા વારસામાં મળે છે. પરિણામે, ઇંડાનું બચ્ચું ઓછું થાય છે અને પરિણામી સંતાન બંને અત્યંત જંતુરહિત અને મુખ્યત્વે નર હોય છે. લેપિડોપ્ટેરામાં સંપૂર્ણ વંધ્યત્વ પ્રાપ્ત કરવા માટે જરૂરી ઉચ્ચ કિરણોત્સર્ગની સરખામણીમાં, એફ 1 વંધ્યત્વને પ્રેરિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા કિરણોત્સર્ગની ઓછી માત્રા મુક્ત થયેલા જંતુઓની ગુણવત્તા અને સ્પર્ધાત્મકતામાં વધારો કરે છે, જે મુક્ત થયા પછીના ફેલાવા, સમાગમની ક્ષમતામાં વધારો અને શ્રેષ્ઠ શુક્રાણુ સ્પર્ધા દ્વારા માપવામાં આવે છે. એક ઘટક તરીકે જંતુરહિત જંતુ તકનીક (એસ. આઈ. ટી.) નો ઉપયોગ કરીને વિસ્તાર વ્યાપી સંકલિત જંતુ વ્યવસ્થાપન કાર્યક્રમો સંખ્યાબંધ જંતુ માખીઓ અથવા ડિપ્ટેરા જેમ કે ન્યૂ વર્લ્ડ સ્ક્રૂવોર્મ, કોક્લિઓમિયા હોમિનિવોરાક્સ, ટેફ્રિટિડે ફળની માખીઓની વિવિધ પ્રજાતિઓ અને ત્સેત્સે માખીઓ (ગ્લોસિનિડે) સામે સફળ રહ્યા છે. જો કે, મોટાભાગના શલભ અથવા લેપિડોપ્ટેરન્સ ડિપ્ટેરન્સ કરતાં કિરણોત્સર્ગ માટે વધુ પ્રતિરોધક હોય છે, અને પરિણામે, લેપિડોપ્ટેરન્સને સંપૂર્ણપણે જંતુમુક્ત કરવા માટે જરૂરી કિરણોત્સર્ગની ઊંચી માત્રા ક્ષેત્રમાં તેમની કામગીરી ઘટાડે છે. લેપિડોપ્ટેરા જંતુઓના ઉચ્ચ રેડિયો-પ્રતિકાર સાથે સંકળાયેલી નકારાત્મક અસરોને અવગણવાનો એક અભિગમ વારસાગત વંધ્યત્વ અથવા એફ 1 વંધ્યત્વનો ઉપયોગ છે, જે સૌપ્રથમ કોડલિંગ શલભ (સાયડિયા પોમોનેલા) પરના અભ્યાસોમાં દસ્તાવેજીકરણ કરવામાં આવ્યું હતું. વારસાગત વંધ્યત્વનું દસ્તાવેજીકરણ પણ હેમિપ્ટેરા ક્રમમાં કરવામાં આવ્યું છે. રેશમના કીડા બોમ્બીક્સ મોરી (લેપિડોપ્ટેરાઃ બોમ્બીસિડે) એ પ્રથમ જંતુ હતું જેમાં વારસાગત વંધ્યત્વ નોંધાયું હતું. પછી વારસાગત વંધ્યત્વ મોટા મીણના શલભ ગેલેરિયા મેલોનેલા (લેપિડોપ્ટેરાઃ પિરાલિડે) માં, કોડલિંગ શલભ સાયડિયા પોમોનેલા (લેપિડોપ્ટેરાઃ ટોર્ટ્રિસિડે) માં, મોટા મિલ્કવીડ બગ ઓન્કોપેલ્ટસ ફેસિએટસ (હેમીપ્ટેરાઃ લાઇગેઇડે) માં, ગોનોસેરસ એક્યુટાંગ્યુલેટસ (હેમીપ્ટેરાઃ કોરીડા) માં, રોડનિયસ પ્રોલિક્સસ (હેમીપ્ટેરાઃ રેડુવિડે) માં અને બે-સ્પોટેડ સ્પાઈડર માઇટ ટેટ્રાનિકસ ઉર્ટિકા (એકારીઃ ટેટ્રાનિચિડે) માં નોંધાયું હતું. આનુવંશિક આધાર જે પદ્ધતિઓ દ્વારા પરિવર્તન વિકાસશીલ ઝાયગોટમાં ડિપ્ટેરામાં ઘાતકતાનું કારણ બને છે તે સારી રીતે દસ્તાવેજીકૃત છે. મુખ્ય ઘાતક પરિવર્તન તરફ દોરી જતું પ્રાથમિક જખમ રંગસૂત્રમાં વિરામ છે, આ કિસ્સામાં, કિરણોત્સર્ગ દ્વારા પ્રેરિત થાય છે. જ્યારે પુખ્ત શુક્રાણુમાં રંગસૂત્રમાં વિરામ પ્રેરિત થાય છે, ત્યારે તે શુક્રાણુ ઇંડામાં પ્રવેશ કરે ત્યાં સુધી આ સ્થિતિમાં રહે છે. ફ્યુઝન પછી, પરમાણુ વિભાજન શરૂ થાય છે, અને જેમ જેમ વિકાસ આગળ વધે છે તેમ તેમ રંગસૂત્રમાં ભંગાણ ગર્ભની સદ્ધરતા પર ભારે અસર કરી શકે છે. પ્રારંભિક પ્રોફેઝ દરમિયાન તૂટેલા રંગસૂત્ર સામાન્ય પ્રતિકૃતિમાંથી પસાર થાય છે, પરંતુ મેટાફેઝ દરમિયાન તૂટેલા છેડા ફ્યુઝ થઈ શકે છે જે ડાયસેન્ટ્રિક રંગસૂત્ર અને એસેન્ટ્રિક ટુકડાની રચના તરફ દોરી જાય છે. એસેન્ટ્રિક ટુકડો વારંવાર ખોવાઈ જાય છે, જ્યારે ડાયસેન્ટ્રિક ટુકડો એનાફેઝ પર એક પુલ બનાવે છે જે અન્ય રંગસૂત્ર વિરામ તરફ દોરી જાય છે. આ આખી પ્રક્રિયા પછી પુનરાવર્તન થાય છે, જે પુત્રી કોશિકાઓની આનુવંશિક માહિતીમાં ગંભીર અસંતુલનના સંચય તરફ દોરી જાય છે. આ આનુવંશિક નુકસાનનું સંચય આખરે ઝાયગોટના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે). ડિપ્ટેરા, હાઇમેનોપ્ટેરા અને કોલિયોપ્ટેરા ઓર્ડરને કિરણોત્સર્ગ-સંવેદનશીલ તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, જ્યારે લેપિડોપ્ટેરા, હોમોપ્ટેરા અને માઇટ્સ (એકારી) ઓર્ડર કિરણોત્સર્ગ-પ્રતિરોધક છે. જંતુઓના આ બે જૂથો વચ્ચેનો મોટો તફાવત એ છે કે પહેલાના જૂથમાં સ્થાનિક સેન્ટ્રોમેર (મોનોકાઇનેટિક) હોય છે, જ્યારે બીજામાં ફેલાયેલ સેન્ટ્રોમેર (હોલોકાઇનેટિક) હોય છે. જો કે, વધુ તાજેતરના સંશોધનો સૂચવે છે કે લેપિડોપ્ટેરન રંગસૂત્રો હોલોકાઇનેટિક અને મોનોસેન્ટ્રિક રંગસૂત્રો વચ્ચે મધ્યવર્તી છે. કોઈ પણ સંજોગોમાં, સેન્ટ્રોમિયર તફાવત કિરણોત્સર્ગ સંવેદનશીલતામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે, જોકે વિશિષ્ટ નથી. એવું સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે લેપિડોપ્ટેરામાં ઉચ્ચ રેડિયો પ્રતિકાર માટે જવાબદાર સંભવિત પરમાણુ પદ્ધતિઓમાં પ્રેરક કોષ પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રણાલી અને ડીએનએ રિપેર પ્રોબ્સનો સમાવેશ થઈ શકે છે. લેપિડોપ્ટેરા શાસ્ત્રીય ભંગાણ-ફ્યુઝન-બ્રિજ ચક્ર પણ દર્શાવતું નથી જે ડિપ્ટેરામાં પ્રેરિત પ્રબળ ઘાતકની લાક્ષણિકતા છે. એવું લાગે છે કે લેપિડોપ્ટેરન રંગસૂત્રો અન્ય ક્રમમાં રંગસૂત્રો પર થતી તીવ્ર અસરો વિના ટેલોમેરના નુકસાનને સહન કરી શકે છે. લેપિડોપ્ટેરન રંગસૂત્રો સ્થાનિક કાઇનેટોકોર પ્લેટ ધરાવે છે જેની સાથે કોષ વિભાજન દરમિયાન સ્પિન્ડલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ જોડાય છે. કાઇનેટોકોર પ્લેટો મોટી હોય છે અને રંગસૂત્રની લંબાઈના નોંધપાત્ર ભાગને આવરી લે છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે વધુ કિરણોત્સર્ગ-પ્રેરિત વિરામ રંગસૂત્રના ટુકડાઓના નુકસાન તરફ દોરી જશે નહીં, જેમ કે મોનોસેન્ટ્રિક રંગસૂત્રો ધરાવતી પ્રજાતિઓમાં સામાન્ય છે. મોટી કાઇનેટોકોર પ્લેટ ધરાવતી પ્રજાતિઓમાં, ટુકડાઓ સંખ્યાબંધ માઇટોટિક કોષ વિભાગો સુધી ટકી શકે છે, અને તે જંતુના કોષો દ્વારા આગામી પેઢીમાં પણ પ્રસારિત થઈ શકે છે. પ્લેટ્સ દ્વિસાંત્રિત રંગસૂત્રો, કેન્દ્રિત ટુકડાઓ અને અન્ય અસ્થિર વિચલનોની રચનાને કારણે થતા ઘાતકતાના જોખમને પણ ઘટાડે છે. ફિલ્ડ એપ્લિકેશન આ ક્ષેત્રમાં ઉત્પાદિત F1 જંતુરહિત સંતાન આંશિક રીતે જંતુરહિત નર છોડવાની અસરકારકતામાં વધારો કરે છે અને અન્ય જંતુ નિયંત્રણ વ્યૂહરચનાઓ સાથે સુસંગતતામાં સુધારો કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એફ 1 જંતુરહિત સંતાનની હાજરીનો ઉપયોગ ક્ષેત્રમાં કુદરતી દુશ્મનોના નિર્માણને વધારવા માટે થઈ શકે છે. વધુમાં, વિદેશી લેપિડોપ્ટેરન જંતુઓના સંભવિત યજમાન અને ભૌગોલિક શ્રેણીઓનો અભ્યાસ કરવા માટે એફ1 જંતુરહિત સંતાનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. એસ. આઈ. ટી. અથવા વારસાગત વંધ્યત્વ અભિગમ હેઠળ વિકિરિત શલભને મુક્ત કરતા ક્ષેત્ર કાર્યક્રમો 1960ના દાયકાથી કાર્યરત છે. ગુલાબી બોલવોર્મ, પેક્ટિનોફોરા ગોસીપીલાને 1969થી કેલિફોર્નિયામાં સેન જોઆક્વિન ખીણના કપાસના વિસ્તારોમાં સફળતાપૂર્વક સમાવી લેવામાં આવ્યો છે અને દક્ષિણ-પશ્ચિમ યુએસએ અને ઉત્તર-પશ્ચિમ મેક્સિકોના કપાસના વિસ્તારોમાંથી તેને નાબૂદ કરવા માટે સફળતાપૂર્વક લક્ષ્ય બનાવવામાં આવી રહ્યું છે. 1990 ના દાયકાની શરૂઆતથી, બ્રિટિશ કોલંબિયા, કેનેડામાં ઓકાનાગન ખીણમાં સફરજન અને નાશપતીના ઉત્પાદન વિસ્તારોમાં કોડલિંગ શલભને સફળતાપૂર્વક દબાવી દેવામાં આવ્યો છે અને આર્જેન્ટિના, બ્રાઝિલ અને દક્ષિણ આફ્રિકા જેવા દેશોએ આ જંતુ સામે યોજનાઓ અથવા કાર્યક્રમો કર્યા છે. ન્યુઝીલેન્ડે ઓસ્ટ્રેલિયન પેઇન્ટેડ સફરજન શલભ, ટીયા એનાર્ટોઇડ્સનો ફેલાવો નાબૂદ કર્યો. મેક્સિકોએ કેક્ટસ શલભ, કેક્ટોબ્લાસ્ટિસ કેક્ટોરમના ફાટી નીકળવાને નાબૂદ કર્યો અને યુએસએ મેક્સિકોના અખાતના દરિયાકાંઠે તેની પ્રગતિ ધરાવે છે. દક્ષિણ આફ્રિકામાં સાઇટ્રસના બગીચાઓમાં ખોટા કોડલિંગ શલભ, થૌમાટોટીબિયા લ્યુકોટ્રેટાને દબાવવાનો કાર્યક્રમ છે. મોટાભાગના મોથ જંતુઓના નિયંત્રણમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમ જંતુનાશકોના વધતા પ્રતિકારને કારણે અવરોધ આવે છે; તેથી વિસ્તાર-વ્યાપી સંકલિત અભિગમના ભાગ રૂપે વારસાગત વંધ્યત્વના વિસ્તૃત અમલીકરણની સંભાવના નોંધપાત્ર છે. આ પણ જુઓ આનુવંશિક રીતે સુધારેલ જંતુ વંધ્યત્વ જંતુરહિત જંતુ તકનીક વંધ્યત્વ (શરીરવિજ્ઞાન) નોંધો અને સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ જંતુ નિર્જલીકરણ અને વંધ્યીકરણ પર આંતરરાષ્ટ્રીય ડેટાબેઝ (IDIDAS) એસઆઈટી સુવિધાઓની વિશ્વ વ્યાપી ડિરેક્ટરી (DIR-SIT) આઈ. પી. સી.-આઈ. એસ. વેબપેજ પેરાસિટોલોજી જંતુ ઇકોલોજી જૈવિક જંતુ નિયંત્રણ વંધ્યત્વ ડીઃ જંતુરહિત જંતુ ટેકનોલોજી એફ. આર.: ઇલેવેજ ડી મેલ્સ સ્ટેરિલ્સ એન. એલ.: સ્ટીરિયલ-ઇન્સેક્ટેન-ટેકનીક જાઃ એન.