శాస్త్ర విజ్ఞానము

మెండెల్ మొట్టమొదటగా 34 రకాల బఠానీలను ఎన్నుకుని ఆయన మఠంలోని తోటలో 2 సంవత్సరాలు (ఇవి ఏక వార్షికాలు అని చెప్పుకున్నాం కనుక రెండు తరాలు) పెంచి, వానిలో 22 రకాలను ఎన్నుకున్నారు. ఎన్నుకొన్న రకాలలో కృత్రిమ పరాగ సంపర్కము (artificial pollination) జరపటం ద్వారా శుద్ధ వంశ క్రమాలను (pure lines*) తయారుచేశారు. వీటి నుండి ఏడు లక్షణాలను ఎన్నుకొన్నారు. ఆ ఏడు లక్షణాలకు 7 జతల యుగ్మ వికల్పాలు (Alleles*) ఉన్నాయి. అవి:



లక్షణము                                           యుగ్మవికల్పము

మొక్క ఎత్తు                                       పొడవు (6-7 అడుగులు), పొట్టి (1 అడుగు)

పువ్వుల స్థానము                               గ్రీవస్థము (axial), శిఖరస్థము (terminal)

కాయల రంగు (pod color)                   పసుపు, ఆకుపచ్చ

కాయల ఆకారం                                  ఉబ్బినది (swollen/full), నొక్కులు కలది (constricted)

గింజల రంగు                                       బూడిద (grey), తెలుపు

గింజల ఆకారం                                    గుండ్రము (round), ముడతలు పడిన (wrinkled)

బీజదళాల రంగు (color of cotyledons)         పసుపు, ఆకుపచ్చ



ఈ ఏడు లక్షణాలలో రెండు రకాల సంకరణాలను జరిపి మూడు నియమాలను ప్రతిపాదించాడు.



ఏక సంకర సంకరణం (Monohybrid cross):

వ్యతిరేక స్వభావము కల లక్షణాలను ఎన్నుకొని జరుపు సంకరణాన్ని ఏక సంకర సంకరణం అనీ, దీని వలన వచ్చే నిష్పత్తిని ఏక సంకర నిష్పత్తి (Monohybrid ratio) అనీ అంటారు. ఇందులో ప్రతీ ప్రయోగంలోనూ P (Parental generation) అనేది జనక తరము, F1 (first filial generation), F2 (second filial generation), F3 (third filial generation), మొ., జన్యు తరమునూ సూచిస్తాయి. జనకుల ఎంపిక ఆధారముగా ఈ ఏక సంకర సంకరణాలను రెండు రకాలుగా చెప్పవచ్చు

1. సాధారణ సంకరణము (Normal cross): మొక్క ఎత్తు అనే లక్షణమును ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, పొడవు మొక్కను తల్లి మొక్కగా, పొట్టి మొక్కను తండ్రి మొక్కగా తీసుకుంటే దానిని సాధారణ సంకరణము అంటారు.

2. వ్యుత్క్రమణ సంకరణము (Reciprocal cross): మొక్క ఎత్తు అనే లక్షణమును ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, పొట్టి మొక్కను తల్లి మొక్కగా, పొడవు మొక్కను తండ్రి మొక్కగా తీసుకుంటే దానిని వ్యుత్క్రమణ సంకరణము అంటారు.

ఈ ఏక సంకర సంకరణం ఆధారంగా రెండు సిద్ధాంతాలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి.



1. బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతము (Law of Dominance):

ఈ సిద్ధాంతాన్ని F1 ఫలితాల ఆధారంగా ప్రతిపాదించారు. తల్లి/తండ్రి (శుద్ధ వంశ క్రమాలను తీసుకున్నప్పుడు) మొక్కలలో ఏ లక్షణమయితే F1లో అన్ని మొక్కలలోనూ కనిపిస్తుందో దానిని బహిర్గత లక్షణమనీ (Dominant character), దాగి ఉన్న రెండవ లక్షణాన్ని అంతర్గత లక్షణమనీ (Recessive character) చెప్పటం జరిగింది. మెండెల్ దీనినే మూలకం (factor) గానూ, ఆ మూలకం సంయోగ బీజాల ద్వారా తరువాతి తరానికి సంక్రమిస్తుందనీ గ్రహించాడు. మెండెల్ కనుగొన్న ఈ మూలకాన్నే Bateson కారకమనీ, Wilhelm Ludvig Johannsen జన్యువనీ పేర్లు పెట్టారు. నూతన దృక్పధం ప్రకారం బహిర్గత లక్షణాన్ని capital letter తోనూ, అంతర్గత లక్షణాన్ని small letterతోనూ సూచిస్తారు. ఉదాహరణకి మొక్క ఎత్తు తీసుకుంటే T (బహిర్గత లక్షణం), t (అంతర్గత లక్షణం) అని సూచిస్తారు. అలాగే ఈయన వీటన్నిటినీ పన్నెట్ గళ్ళ పట్టిక (punnett square board)లో పెట్టడం వలన సులువుగా వివరించటం జరిగింది.



2. జన్యు పృథక్కరణ సిద్ధాంతము (Law of segregation):

F1/F2 లలో ఆత్మ ఫలదీకరణ (self fertilization) జరిగినపుడు వచ్చే మొక్కలని F2/F3 తరాలుగా పరిగణిస్తారు. F1లో సంయోగ బీజాలు ఏర్పడేటప్పుడు రెండు జన్యువులూ విడిపోయి ఒక్కొక్క జన్యువు మాత్రమే ఒక్కో సంయోగ బీజంలోనికి వెళ్ళి తరువాత తరం ఏర్పడేటప్పుడు మళ్ళీ రెండు (స్త్రీ, పురుష) సంయోగ బీజాల కలయిక వలన రెండు జన్యువులు వస్తాయి అని చెప్పారు. అంటే తల్లిలో సగం, తండ్రిలో సగం కలిసి తరువాతి తరానికి ఒక జతగా చేరతాయనమాట. దీనినే జన్యు పృథక్కరణ లేదా అలీన సిద్ధాంతము అంటారు. ఈ సిద్ధాంతము ఆధారంగా దృశ్యరూప నిష్పత్తి (Phenotype ratio; F2 తరం ఆధారంగా), జన్యురూప నిష్పత్తి (Genotype ratio; F3 తరం ఆధారంగా) చెప్పారు.




---
*Annuals - జీవిత చక్రాన్ని ఒక సంవత్సరంలో పూర్తి చేసుకునే మొక్కలని ఏకవార్షికాలు (annuals) అంటారు.

*Apomixis - సాధారణ క్షయకరణ విభజన (Reduction division or meiosis) మరియు సంయుక్త సంయోగము (Syngamy) జరగకుండా ఫలవంతమయిన పిండము అభివృద్ది చెందితే దానినే అసంయోగము (apomixis) అంటారు.ఈ ప్రక్రియలో ఏర్పడిన విత్తనాలను అసంయోగ జనన విత్తనాలు (apomictic seeds) అంటారు.

*Haploid - సంయోగ బీజములలో ఉండే క్రోమోజోముల సంఖ్యను ఏకస్థితికము (haploid) అంటారు. సంయోగ బీజాలు క్షయకరణ విభజన తరువాత ఏర్పడతాయి కనుక ఉండవలసిన వానిలో సగమే ఉంటాయి (జతలు ఉండవు).

* Purelines - తరతరాలకు ఒకే లక్షణాన్ని అందించగలిగితే వాటిని శుద్ధ వంశ క్రమాలు (Purelines) అంటారు.

*Alleles - ఒకే లక్షణాన్ని నిర్దేశించే రెండు దృశ్యరూపాలు (పైకి కనిపించే దానినే దృశ్య రూపం అంటారు)