৪৯তম বিসিএস ⎯ কৃষিবিজ্ঞান [৮০১]

- Introduction means taking a genotype or a group of genotypes of plants into a new area or region where they were not grown before.
- Process of bringing plant materials (seeds, cuttings, or whole plants) from their original place (native habitat) to a new area.

Recurrent Selection for General Combining Ability (GCA)

এখানে আমরা একটি পিতামাতার গড় পারফরম্যান্স দেখে নির্বাচন করি।
অর্থাৎ, যেসব পিতামাতা বিভিন্ন ক্রসে ধারাবাহিকভাবে ভালো সন্তান দেয়, তাদের বেছে নেওয়া হয়।
উদাহরণ: যদি আমরা ধান বা মাকাইতে এমন লাইন খুঁজি যা যেকোনো ক্রসে ভালো উৎপাদন দেবে, সেটা GCA।

Recurrent Selection for Specific Combining Ability (SCA)

এখানে নির্বাচন করা হয় নির্দিষ্ট ক্রসের ভিত্তিতে।
অর্থাৎ, শুধু এক বিশেষ পিতামাতা জুটির ক্রসে ভালো ফলাফল দিলে তা নির্বাচিত হবে।
উদাহরণ: লাইন A × লাইন B ক্রস ভালো ফলালেই A বা B নির্বাচিত হতে পারে, কিন্তু অন্য ক্রসে না ভালো হলেও সমস্যা নেই।

Reciprocal Recurrent Selection (RRS)

এখানে দুটি ভিন্ন জনগোষ্ঠী একসাথে উন্নত করা হয়।
দুটি জনগোষ্ঠীর মধ্যে ক্রসিং এবং নির্বাচনের মাধ্যমে উভয়কে উন্নত করা হয়।
উদাহরণ: Population 1 × Population 2 → নির্বাচন → Population 1 ও 2 দুটোই উন্নত হয়।
সহজ মনে রাখার উপায়:

GCA = সাধারণ ক্ষমতা → সব ক্রসে ভালো হবে।
SCA = নির্দিষ্ট ক্ষমতা → শুধু নির্দিষ্ট ক্রসে ভালো।
RRS = দুটো জনগোষ্ঠী একসাথে উন্নত।

Bulk Method– F2 and subsequent generation are harvested in bulk to raise next generation

শুরু হয় F₂ থেকে প্রায় F₆ পর্যন্ত প্রজন্ম দিয়ে।
এই প্রজন্মগুলোকে একটি বড় জমিতে একসাথে (bulk) জন্মানো হয়।
প্রতিটি আলাদা গাছ বেছে নেওয়া হয় না। সমস্ত গাছের বীজ একত্রে সংগ্রহ করা হয়।
এই প্রক্রিয়াটি কয়েকটি প্রজন্ম ধরে পুনরাবৃত্তি করা হয়।
এই সময়ে প্রাকৃতিক নির্বাচন কাজ করে: দুর্বল বা পরিবেশে মানিয়ে নিতে অক্ষম গাছগুলো ধীরে ধীরে বাদ পড়ে যায়।
সহজভাবে বলা যায়, bulk method এ চাষী নির্বাচনের পরিবর্তে প্রকৃতি নিজেই শক্তিশালী ও মানানসই গাছ বেছে নেয়।

Advanced Field Trials
- Preliminary Yield Trials (PYT
- Comparative Yield Trials (CYT):
- Multi-Location Trials (MLT)

Preliminary Yield Trials (PYT) are an early and crucial stage in the plant breeding process. They are conducted to evaluate a large number of newly developed breeding lines or "cultures" for the first time. The primary goal is to identify the most promising candidates that show superior performance in terms of yield, resistance to pests and diseases, and other desirable agronomic traits.

plant introduction method is considered primary because it provides the raw genetic material, or germplasm, that is essential for all other breeding methods. Without the introduction of new genetic diversity, breeders would have a limited pool of traits to work with, making it difficult to develop new, improved varieties with resistance to diseases, pests, and environmental stresses. 

- Mass selection is a plant breeding method where a large number of plants with desirable characteristics (phenotypes) are selected from a diverse population. The seeds from all these selected plants are then harvested and mixed together to plant the next generation.
Because the selected plants are not necessarily genetically identical (they come from a diverse, mixed population), the resulting seed is a mix of different genotypes. Therefore, the resulting population and its seeds are genetically heterogeneous (a mixture of different genotypes), even though they appear outwardly similar.

Variety release steps
1. Advanced Field Trials
- Preliminary Yield Trials (PYT
- Comparative Yield Trials (CYT):
- Multi-Location Trials (MLT)
2. Official Registration and Testing
- Distinctness, Uniformity, and Stability (DUS) Testing:
- Value for Cultivation and Use (VCU) Testing
3. Variety Release Committee Approval
4. Notification and Certification

In backcross breeding, the goal is to transfer a specific, desirable trait (like disease resistance) from one parent (the donor parent) into a high-quality, adapted variety (the recurrent parent). The recurrent parent is so named because it is used repeatedly in a series of crosses to its own progeny.
This process is repeated for several generations. With each backcross, the genetic makeup of the progeny becomes more and more similar to the recurrent parent, while retaining the single desired gene from the donor parent. The result is a new variety that is nearly identical to the elite recurrent parent but with the added valuable trait.

Pure-line selection/ Individual plant selection
- Progeny of a single, homozygous, self-pollinated plant
- A large number of plants are selected from a self pollinated crop and are harvested individually
- Its seeds are grown for several successive generations to produce a genetically stable and homozygous line.
Application
- Improvement of local varieties
- Improvement of old pure line varieties
- Selection in the segregation generation

Quarantine is a restriction on the movement of people, animals, and goods that have been exposed to a contagious disease or pest. Its purpose is to prevent the disease from spreading.
Quarantine regulations in crop introduction are essential to prevent the entry of diseases, pests, and weeds that are not present in a country or region. By inspecting and treating imported plants, seeds, and other agricultural products, these regulations act as a crucial barrier to safeguard local agriculture.

Types of Introduction
1.Primary Introduction : A plant species is introduced to a new area and used directly without any change. Example: Potato and tomato introduced in India from South America.
2.Secondary Introduction: A plant is introduced and then subjected to selection, hybridization, or breeding before largescale cultivation. Example: Wheat varieties introduced from Mexico → further improved in India during the Green Revolution.

Backcrossing is a breeding method where a hybrid organism (the offspring of a cross between two genetically different parents) is repeatedly crossed with one of its original parents. The parent that is used repeatedly in the backcross is called the recurrent parent. The other parent, which provides a desirable trait (e.g., disease resistance), is called the donor parent.

Pure-line selection 
Progeny of a single, homozygous, self-pollinated plant
- A large number of plants are selected from a self pollinated crop and are harvested individually
- Its seeds are grown for several successive generations to produce a genetically stable and homozygous line.
Application
- Improvement of local varieties
- Improvement of old pure line varieties
- Selection in the segregation generation

এখানে প্রজননবিদ (breeder) ভুট্টার (maize) কCob (ear) আলাদা করে বেছে নিচ্ছেন, প্রতিটি cob-এর বীজ আলাদা সারিতে লাগাচ্ছেন এবং তাদের offspring বা progeny এর পারফরম্যান্স পরীক্ষা করছেন।
এটি হলো progeny test-based selection, যেখানে selection parent-এর phenotype নয়, offspring-এর পারফরম্যান্স দেখে করা হয়।

A pure line refers to a group of organisms, typically plants, that are genetically identical due to repeated inbreeding, usually through self-pollination. This process leads to a state of homozygosity, where all the genes for a particular trait have identical alleles (e.g., AA or aa). 

Pure line বলতে বোঝানো হয় একই parent থেকে ধারাবাহিক self-pollination বা selfing এর মাধ্যমে গঠিত এমন একটি population, যেখানে সব গাছই:

Genetically uniform (একই রকম)
Homozygous (সব জিনে অভিন্ন)

Plant introduction এর প্রধান সুবিধা হলো নতুন ফসল বা জাত আনার মাধ্যমে উত্তম বৈশিষ্ট্য (superior traits) যেমন—

উচ্চ ফলনশীলতা
রোগ ও পোকা প্রতিরোধ
খরা, লবণাক্ততা বা অন্যান্য পরিবেশগত সহনশীলতা
উন্নত মানের শস্য

Types of hybridization
Inter-varietal hybridization: A cross between two plants of different varieties within the same species. This is the most common type and is used for improving traits within a specific crop.
 Distant hybridization: A cross between two plants belonging to different species (interspecific) or even different genera (intergeneric). This is done to transfer traits that are not available within the species, such as pest resistance from a wild relative. Example: Cotton (Gossypium hirsutum × G. barbadense).
Triticale (Wheat × Rye) (Different genera)

Pedigree method
Plant breeding technique used to develop new, superior
varieties from a cross between two different parent plants.
- It is one of the most widely used methods for self-pollinated crops, such as wheat, rice, and soybeans.
- The key feature of this method is the meticulous recordkeeping of the ancestry (pedigree) of each selected plant throughout successive generations.

Emasculation হলো ফুল থেকে পুরুষ অঙ্গ (anther) অপসারণ করার প্রক্রিয়া, যাতে স্ব-পরাগায়ন (self-pollination) বন্ধ হয়।
এর ফলে নির্বাচিত অন্য parent থেকে পরাগায়ন করানো যায় এবং hybrid seeds উৎপাদন সম্ভব হয়।

Selection তখনই কার্যকর হয় যখন বৈশিষ্ট্যগুলো জেনেটিক বা বংশগতভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে (heritable) প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে সঞ্চারিত হয়।

Environmental differences নির্বাচন দ্বারা স্থায়ী হয় না, কারণ এগুলো পরিবেশ পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয়।
Artificially created variations (যেমন mutation) যদি heritable হয় তবে selection এর মাধ্যমে কাজে লাগানো যায়।

An allele is a specific variant of a gene that determines the trait of an organism.
Locus (plural: loci) is the specific, fixed position on a chromosome where a particular gene or other significant DNA sequence is located.

The pedigree method is commonly used in self-pollinated crops like  wheat, rice, maize and soybean.

Mass selection is the Method of plant breeding
- Where a large number of desirable plants are selected from a mixed population, their seeds are bulk mixed, and then used to grow the next generation.
- Selected of their phenotype (plant height, grain color, grain size, disease resistance, tillering ability etc)
- For mass selection progeny test isn’t required.
Mass selection Application:
- Variety development
- Variety purification

Advantages Pure-line selection
- Genetically homozygous and stable.
- Produces a uniform population.
- Can develop high-yielding, quality, and disease-resistant varieties.
Disadvantages Pure-line selection
- Time-consuming (requires several generations).
- Only effective for self-pollinated crops.
- Genetic variability decreases.

Objectives of Seed Certification
- Ensure genetic purity of seeds.
- Maintain high germination percentage.
- Control diseases and pests in seeds.
- Increase crop productivity and uniformity.
- Promote high-quality seed production in the seed industry.

⇒ বীজ বিধিমালা ১৯৯৮ অনুসারে বীজ কে চারটি ভাগে ভাগ করা যায়

১) প্রজনন বীজ (Breeder) উদ্ভিদ প্রজনন প্রতিষ্ঠানের তত্ত্বাবধানে এই বীজ তৈরি করা হয়। সবুজ রঙের ট্যাগ থাকে।

২) ভিত্তি বীজ (Foundation) প্রজনন বীজ থেকে বীজ প্রত্যয়ন এজেন্সির তত্ত্বাবধানে বীজ তৈরি করা হয়। বীজ প্রত্যয়ন এজেন্সির তত্ত্বাবধানে উৎপাদন সংগ্রহ ও সংরক্ষণ করা হয়। সাদা রঙের ট্যাগ যুক্ত থাকে।

৩) প্রত্যায়িত বীজ (Certified seed) ভিত্তি বীজ থেকে বিস্তরণ প্রত্যয়ন এজেন্সির মাধ্যমে উৎপাদিত হয়। কৃষক পর্যায়ে ফসল উৎপাদনের জন্য এ বীজ সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। প্যাকেটের গায়ে নীল রংয়ের ট্যাগ থাকে।

৪) মান ঘোষিত বীজ (Registered seed) কোন বীজ কোম্পানি বা প্রতিষ্ঠান এ বীজ উৎপাদন ও বাজারজাতকরণ করে তখন তাকে মানঘোষিত বীজ বলে। বীজ প্রত্যয়ন এজেন্সির কোন ট্যাগ থাকেনা। তবে হলুদ রঙের ট্যাগ দিয়ে থাকে কোম্পানি।

The seed multiplication chain follows a specific order to ensure genetic purity is maintained as the quantity increases:

Breeder Seed: The initial, most genetically pure seed produced by the breeder.
Foundation Seed: The direct progeny of Breeder seed. It's produced in a controlled environment and is used to create subsequent generations.
Registered Seed : The progeny of Foundation seed (in some countries and systems).
Certified Seed: The final stage, which is the progeny of Foundation or Registered seed. This is the seed that is commercially sold and distributed to farmers for crop production.

Cross-pollinated ফসলে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত breeding method হলো Line breeding, যেখানে বারবার superior plants নির্বাচন ও রক্ষণ করা হয় যাতে ভালো বৈশিষ্ট্য (desirable traits) স্থায়ী হয়।

Selfing বা bulk method মূলত self-pollinated ফসলের জন্য, আর clonal selection সাধারণত vegetatively propagated ফসলের জন্য ব্যবহার হয়।

Before a new variety can be officially released for commercial use, it must undergo rigorous testing to ensure it meets the DUS criteria:

Distinctness: The variety must be clearly distinguishable by at least one characteristic from any other existing, publicly known variety.
Uniformity: The individual plants within the variety must be sufficiently uniform in their key characteristics.
Stability: The variety's essential characteristics must remain unchanged over successive generations of propagation.

Emasculation  is the process of removing the anthers from a flower, particularly a bisexual one, before they release pollen. This is a common technique used in plant breeding to prevent self-pollination and allow for controlled cross-pollination.
Pollination is the transfer of pollen from the anther to the stigma.
Bagging  is the process of covering the emasculated flower with a bag to prevent unwanted foreign pollen from landing on the stigma.
Hybridization is the process of crossing two genetically different parent plants to produce a new plant with desirable traits. Emasculation and bagging are steps within the hybridization process.

Multi-location trials are also known as adaptive trials because their primary purpose is to test how a new crop variety performs and "adapts" to a wide range of different environmental conditions. 

- In genetics, a transgressive segregant is an individual in a hybrid population (like the F2 generation in pedigree breeding) that exhibits a trait with a more extreme phenotype than either of its parents. This means the individual is either significantly better or significantly worse than both parents for a specific trait. In the context of plant breeding, we are primarily interested in finding the individuals that are superior to both parents.

- জেনেটিক্সে, Transgressive segregant বলতে বোঝানো হয় এমন একটি উদ্ভিদ (বা ব্যক্তি) যা একটি হাইব্রিড জনসংখ্যার (যেমন pedigree breeding-এর F₂ প্রজন্মে) মধ্যে পাওয়া যায় এবং যার বৈশিষ্ট্য (trait) উভয় parent এর চেয়ে বেশি (extreme) phenotype প্রদর্শন করে।
- এর মানে হলো— ঐ উদ্ভিদটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে তার উভয় parent এর তুলনায় হয় অনেক ভালো বা অনেক খারাপ হতে পারে।

- তবে উদ্ভিদ প্রজননের ক্ষেত্রে আমাদের মূল আগ্রহ থাকে সেইসব Transgressive segregant খুঁজে বের করা, যারা তাদের উভয় parent-এর তুলনায় উত্তম (superior) বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।

pedigree method
Plant breeding technique used to develop new, superior varieties from a cross between two different parent plants. 
- It is one of the most widely used methods for self-pollinated crops, such as wheat, rice, and soybeans.
- The key feature of this method is the meticulous recordkeeping of the ancestry (pedigree) of each selected plant throughout successive generations.
Pedigree পদ্ধতিতে, একজন উদ্ভিদ প্রজননবিদ (breeder) জিনগত বৈচিত্র্য (genetic variation) সৃষ্টির জন্য দুইটি parent এর মধ্যে ক্রস (cross) করে। এই ক্রস থেকে প্রাপ্ত offspring গুলো চাষ করা হয় এবং F₂ প্রজন্ম থেকে শুরু করে প্রজননবিদ কেবলমাত্র সেরা পারফর্ম করা গাছগুলো নির্বাচন করে নেন।

Progeny selection, also known as progeny testing, is a method of selection in plant and animal breeding that is based on the performance of the offspring.
Progeny selection is a plant breeding method where a breeder selects individual plants based on the performance and characteristics of their offspring. 
শুধু গাছের বাইরের চেহারা দেখে (phenotype) নয়, বরং offspring এর পারফরম্যান্স দেখে parent বাছাই করা হয়। তাই একে বলা হয় genotypic selection based on progeny performance।.

Objectives of Plant Introduction
- To increase crop diversity in a new region.
- To improve crop quality & yield by introducing superior varieties.
- To introduce disease- or pest-resistant varieties.
- To introduce plants with industrial/ornamental/medicinal value.