৪৯তম বিসিএস ⎯ কৃষিবিজ্ঞান [৮০১]

Cereal grains বা শস্য বলতে ঘাস জাতীয় উদ্ভিদকে বোঝায় যাদের বীজ বা দানা খাদ্য হিসেবে ব্যবহার হয়।
Cereal grains (ধান, গম, ভুট্টা ইত্যাদি) প্রধানত starch বা শর্করা দিয়ে তৈরি।
এরা হলো মানুষের খাদ্যের সবচেয়ে বড় carbohydrate source।
তবে এতে কিছুটা protein, lipid ও vitamin থাকলেও main portion হলো carbohydrate।

Rice is a cereal grain (monocot). Its seed has a large endosperm that stores starch → the main food reserve.
Seeds in which endosperm is retained are called endospermic / albuminous  seeds.
Examples of endospermic seeds: Rice, Wheat, Maize, Barley, Sorghum.
যেহেতু ধান একটি monocot উদ্ভিদ সেহেতু এটা কে albuminous   dicot  বলা যাবে না। যদি শুধু albuminous  থাকতো তাহলে উত্তর এটাও সঠিক হতো। 

Tetrazolium (TZ) Test is a quick biochemical test for seed viability. It works by staining living tissues red (due to dehydrogenase enzyme activity).

It is especially useful when:
Seeds have a hard seed coat (which may delay or prevent germination tests).
Germination test takes too long.

বীজ হলো একটি পরিপক্ব এবং নিষিক্ত ডিম্বক (ovule), যা পরাগায়ন ও নিষিক্তকরণের পর গঠিত হয়। এই ডিম্বকের মধ্যেই ভ্রূণ (embryo) এবং খাদ্য সঞ্চয়কারী টিস্যু (যেমন- endosperm) থাকে, যা একটি নতুন উদ্ভিদের জন্ম ও প্রাথমিক বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয়। বীজের বাইরের আবরণকে বীজ ত্বক বা বীজাবরণ (seed coat) বলা হয়।

Seed vigor is the ability of seeds to produce fast, uniform, and healthy seedlings, particularly under unfavorable environmental conditions.

Under adverse (stress) conditions such as:
Low or high temperature 
Drought or excess moisture 
Poor soil fertility 

Based on Seed Dormancy
Orthodox seeds → Can tolerate drying and low temperatures; stored for long. Examples: Wheat, Rice, Pulses, jute, soybean
Recalcitrant seeds → Cannot tolerate drying; lose viability quickly. Examples: Mango, Coconut, Jackfruit, tea, coffee

Seed germination tests are usually done in the laboratory to determine the percentage of viable seeds.
Common lab methods include:

Petri-dish method (using moist filter paper inside Petri dish)
Paper towel (Roll-towel) method
Sand method
Hydroponics, field transplanting, or grafting are not standard germination test methods.

Uses of TZ Test:
Seed viability test (quick).
Seed quality evaluation.
Works with hard seed coat.
Detects dormant seed viability.
Detects tissue damage (embryo/endosperm).
Useful in seed certification & research.

Water hydrates the seed, softens the seed coat, and activates enzymes needed for:

Mobilization of stored food (starch → sugar, protein → amino acids)
Respiration → energy production for growth
Without water, metabolic activities cannot start, so germination does not occur.

The micropyle is a small pore or opening in the seed coat. It is the primary point of entry for water and oxygen, which are essential for initiating the germination process. Once water enters the seed through the micropyle, it rehydrates the embryo and activates the metabolic processes necessary for growth.
Cotyledon: The cotyledon's main function is to provide nutrients and food reserves
Seed coat: The seed coat's primary function is to protect the embryo 

যদিও water, oxygen, এবং favorable temperature germination-এর জন্য essential, high salinity in the soil বা surrounding medium osmotic stress সৃষ্টি করে।

ফলে seed-এর জন্য water absorption করা কঠিন হয়ে যায়, যা germination process-এর critical first step।
এছাড়াও, high salt concentration developing embryo-এর জন্য toxic হতে পারে।

Based on Seed Dormancy
Orthodox seeds → Can tolerate drying and low temperatures; stored for long. Examples: Wheat, Rice, Pulses, jute, soybean
Recalcitrant seeds → Cannot tolerate drying; lose viability quickly. Examples: Mango, Coconut, Jackfruit, tea, coffee

Seed vigor is the measure of a seed's ability to germinate and produce a vigorous, healthy seedling under a wide range of field conditions, A seed lot with high vigor is more likely to establish a uniform and robust plant stand, leading to better crop yields.

In non-endospermic seeds (also known as exalbuminous seeds), the endosperm is completely absorbed by the cotyledons during the embryo's development. Consequently, the food reserves for the developing embryo are stored directly in these large, fleshy cotyledons, which provide the necessary nutrients for germination and initial seedling growth. Example beans, peas, and peanuts 

Based on Seed longevity
Microbiotic Seeds Longevity: Less than 3 years Examples: Onion, Groundnut, Soybean, Rice
Mesobiotic Seeds Longevity: 3 to 15 years Examples: Wheat, Oat, Maize, Cotton
Macrobiotic Seeds Longevity: 15 to 100 years Examples: Pea, Bean, Clover

Ethylene is a gaseous plant hormone that plays a crucial role in the ripening of climacteric fruits. As the fruit matures, its respiration rate increases, leading to a surge in ethylene production. 

Physical seed quality বলতে বোঝায় seed lot-এর physical attributes।

এটি seed-এর purity এবং appearance measure করে।
High physical quality এর seed lot:

Uniform size and shape
Free from other crop seeds, weed seeds, এবং কোনো inert matter যেমন dirt, stones, বা broken plant parts।

Low temperatures significantly slow down the metabolic processes in fruits, including respiration and the production and action of ethylene, the hormone that triggers ripening. By storing fruits at a low temperature (refrigeration), you can effectively delay the ripening process and extend their shelf life

Testa and tegmen are the two protective outer layers of a dicot seed (Seed Coat)
Testa - the hard, tough, and often colored outer layer. It provides mechanical protection and controls dormancy
Tegmen - the thinner, colorless inner layer derived from the inner integument. It facilitates water absorption and gas
exchange for germination

Photoblastic seeds হলো সেই seeds যেগুলোর germination light দ্বারা promoted বা inhibited হয়।

Positively photoblastic seeds → germination এর জন্য light প্রয়োজন।
Negatively photoblastic seeds → germination light দ্বারা inhibit হয়।
অনেক weed seeds positively photoblastic, যাতে তারা soil surface-এর কাছাকাছি germinate করে, যেখানে light পৌঁছায়।

Orthodox seeds are those that can be dried to a low moisture content and stored at low temperatures for extended periods without losing viability. Maintaining a low moisture content is the most crucial factor for their long-term storage. 
এই প্রশ্নটির উত্তর NCTB  এর বই অনুসারে ৮-১২% সঠিক । অনেক জায়গায় ৫-৭% দেওয়া আছে এটা সঠিক নয়। তবে অপশনে ৮-১২% না থাকলে তখন অন্য উত্তর দেওয় যাবে। 

Fruit ripening hormone mainly works on climacteric fruits (banana, mango, apple, tomato etc.)
Gaseous hormone that plays a crucial role in fruit ripening and the aging of plant tissues (senescence).
It also promotes the abscission (shedding) of leaves and fruit.
 Breaks seed and bud dormancy 

Embryo consists of -
Radicle → develops into root.
Plumule → develops into shoot.
Cotyledons → act as food storage or photosynthetic organs.

actors affecting seed germination include:

Water → for imbibition and metabolic activation
Temperature → affects enzyme activity and growth rate
Oxygen → needed for respiration
Leaf size has no direct role in seed germination.

বীজের আর্দ্রতা পরীক্ষা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি বীজের দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণ ক্ষমতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। বীজের আর্দ্রতা যত বেশি হয়, এর শ্বসন হার (respiration rate) এবং বিপাকীয় কার্যকলাপ (metabolic activity) তত বেড়ে যায়। এর ফলে বীজের মধ্যে থাকা খাদ্য সঞ্চয় দ্রুত ফুরিয়ে যায় এবং বীজ তাপ উৎপন্ন করে যা তার জীবনীশক্তি (viability) নষ্ট করে দেয়।

Based on Seed longevity
Microbiotic Seeds Longevity: Less than 3 years Examples: Onion, Groundnut, Soybean, Rice
Mesobiotic Seeds Longevity: 3 to 15 years Examples: Wheat, Oat, Maize, Cotton
Macrobiotic Seeds Longevity: 15 to 100 years Examples: Pea, Bean, Clover

Ethylene, একটি gaseous plant hormone, তৈরি হয় amino acid methionine থেকে একটি specific biosynthetic pathway এর মাধ্যমে।

Methionine → S-adenosylmethionine (SAM)
SAM → 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC)
ACC → ethylene
ACC oxidase enzyme final step-এর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

The cotyledons are embryonic leaves found within the seed. Their primary function is to store food reserves (like starches, proteins, and lipids) that provide nourishment to the developing embryo during and after germination.
Radicle → develops into root
Plumule → develops into shoot
Cotyledons → food storage for the developing embryo
Testa (seed coat) → protects the seed, not directly for water absorption

- TZ test হলো একটি quick এবং effective method seed viability নির্ধারণের জন্য, অর্থাৎ seed-এর capacity to germinate এবং normal plant produce করার ক্ষমতা।
- এটি করা হয় seed-এর embryo-এর metabolic activity পরীক্ষা করে।
Test-এ ব্যবহার হয় colorless chemical 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride (TTC)।
Living, respiring cells-এর dehydrogenase enzymes এর সাথে প্রতিক্রিয়ায় TTC vibrant red হয়ে যায়।
Red stain দেখা মানে হলো কোষগুলো alive, আর unstained অংশ নির্দেশ করে dead tissue।

During fruit ripening, chlorophyll breaks down → green color fades.
Carotenoids (like carotene, lycopene, xanthophyll) accumulate → fruits turn yellow, orange, or red.
This color change attracts animals for seed dispersal.

Seed moisture content হলো seed longevity এবং storability-এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ factor।

Low moisture content → seed-এর shelf life অনেক বাড়ায়।
High moisture content → seed-এর metabolic rate বৃদ্ধি পায়, ফলে storage-এর সময় quality decline, fungal attack, এবং insect infestation-এর সম্ভাবনা বেশি থাকে।

একবীজপত্রী (monocot) উদ্ভিদের মূলতন্ত্র সাধারণত গুচ্ছমূল বা Fibrous root-এর হয়ে থাকে। এই মূলতন্ত্রে কোনো একটি প্রধানমূল থাকে না, বরং উদ্ভিদের কান্ডের গোড়া থেকে একাধিক সরু ও প্রায় সমান আকারের মূল গুচ্ছাকারে বের হয়।
যেমন ধান, গম, ভুট্টা, তাল, নারিকেল ইত্যাদি

Climacteric Fruits:

Continue to ripen after harvest.
Characterized by a sharp increase in respiration and ethylene production during ripening.
Examples: Apples, avocados, bananas, mangoes, peaches, pears, and tomatoes.
Non-Climacteric Fruits:

Do not ripen further after being picked.
They must be harvested when fully ripe to be at their best.
Ethylene production and respiration rates remain low.
Examples: Grapes, strawberries, lemons, oranges, and watermelon.

Excised Embryo Test হলো একটি seed viability নির্ধারণের পদ্ধতি, বিশেষ করে সেই বীজের জন্য যাদের long dormancy period থাকে এবং natural germination-এ অনেক সময় লাগে।

প্রক্রিয়ায়, embryo কে seed coat থেকে আলাদা করা হয় এবং একটি sterile environment-এ nutrient medium-এর সাথে রাখা হয়, যাতে দেখা যায় embryo growth করে কিনা।

Types of Germination
1.Epigeal Germination
 - Cotyledons rise above the soil surface.
- Example: Bean, Castor
2.Hypogeal Germination
- Cotyledons remain below the soil surface.
- Example: Pea, Maize.

Secondary growth, অর্থাৎ গাছের girth বা মোটা হওয়ার প্রক্রিয়া, সাধারণত dicots-এই দেখা যায়।

Primary growth, যা মূলত roots এবং shoots-এর tips-এ ঘটে, গাছের length বৃদ্ধি করে।

Secondary growth গাছের diameter বা girth বৃদ্ধি করে, যা woody plants-এর জন্য characteristic।

Vascular cambium → ভিতরে xylem (wood) এবং বাইরে phloem তৈরি করে।
Cork cambium → periderm (bark) তৈরি করে, যা গাছকে protection দেয়।

In the TZ test, colorless TTC (2,3,5-triphenyltetrazolium chloride) dye ব্যবহার করা হয় seed viability নির্ধারণের জন্য।

Living, viable cells-এ থাকে active dehydrogenase enzymes, যা cellular respiration-এর অংশ। এই enzymes কোষ থেকে hydrogen TTC dye-তে transfer করে, এবং এটিকে insoluble, red-colored compound (triphenylformazan)-এ রূপান্তরিত করে।

সুতরাং, red color দেখা মানে হলো সেখানে living, respiring tissue আছে।