Rice Crop Improvement

धान फसल सुधार (Rice Crop Improvement):-

1. परिचय (Introduction):-

·         सामान्य नाम:- धान, चावल

(Common Name:- Paddy, Rice)

·         वानस्पतिक नाम:- Oryza sativa

(Botanical Name:- Oryza sativa)

·         कुल:- पोएसी या ग्रेमिनी

(Family:- Poaceae or Gramineae)

·         गुणसूत्र संख्या:- 2n = 2x = 24

(Chromosome Numbers:- 2n = 2x = 24)

2. जातियाँ (Species):- Oryza वंश के अंतर्गत कुल 24 जातियाँ आती हैं। इनमें से 22 जातियाँ जंगली हैं तथा 2 जातियाँ कृष्य हैं। कृष्य जातियाँ:-

(Genus Oryza has total 24 species. 22 species are wild and 2 species are cultivated. Cultivated species are:-)

a. Oryza sativa:-

·         यह मुख्य कृष्य जाति है।

(This is main cultivated species.)

·         इसकी खेती सम्पूर्ण विश्व में की जाती है।

(It is cultivated all over the world.)

·         इसकी तीन मुख्य उपजातियाँ हैं-

(It has 3 main sub - species:-)

i. indica:- गर्म क्षेत्रों में (In warm areas)

ii. japonica:- ठंडे क्षेत्रों में (In cold areas)

iii. javanica:- मध्यवर्ती क्षेत्रों में (इन्डोनेशिया में) 

[In intermediate areas (In Indonesia)]

·         उपरोक्त तीनों उपजातियों में आकारिकीय, कार्यिकीय व आनुवांशिक विभिन्नताएँ पायी जाती हैं।

(Above mentioned sub - species have morphological, physiological and genetic variations.)

b. Oryza glaberrima:-

·         यह गर्म क्षेत्रों में होता है।

(It occurs in warm areas.)

·         पश्चिम अफ्रीका में इसकी खेती की जाती है।

(It is cultivated in West Africa.)

·         धीरे – धीरे इसका स्थान Oryza sativa जाति लेती जा रही है।

(Gradually, it is being replaced by the Oryza sativa species.)

3. उत्पत्ति केन्द्र (Center of Origin):-

·         Oryza sativa को एशियन धान भी कहते हैं क्योंकि इसकी उत्पत्ति दक्षिण एशिया व दक्षिण पूर्वी एशिया में हुई   है। इस कृष्य जाति की उत्पत्ति एक बहुवर्षीय जंगली जाति Oryza rufipogon से हुई है।

(Oryza sativa is also called as "Asian Rice" because it originated in south Asia and South East Asia. It is originated from a perennial wild species 'Oryza rufipogon'.)

·         Oryza glaberrima को अफ्रीकन धान भी कहते हैं क्योंकि इसकी उत्पत्ति पश्चिम अफ्रीका में हुई है।

(Oryza glaberrima is also called as "African Rice" because it originated in West Africa.)

4. पुष्पीय बायोलॉजी (Floral Biology):-

·         धान के पुष्पक्रम को स्पाइक या पैनिकल कहते हैं।

(The inflorescence of paddy is called spike or panicle.)

·     धान में पैनिकल्स के निकलने के कुछ समय पश्चात ही पुष्पन शुरू हो जाता है।

(Flowering starts shortly after the release of panicles in paddy.)

·         पुष्पन पैनिकल के शीर्ष भाग से शुरू होकर धीरे – धीरे नीचे की ओर बढ़ता है।

(Flowering starts from the top of the panicle and gradually progresses downwards.)

·     पुष्पन का समय सुबह 8 - 10 बजे का होता है।

(The flowering time is 8-10 AM.)

·         सम्पूर्ण पैनिकल के पुष्पन में 6 – 7 दिन का समय लगता है।

(The flowering of the entire panicle takes 6 - 7 days.)

·         प्रत्येक स्पाइक में स्पाइकिकाओं की संख्या 80 से 300 तक होती है।

(The number of spikelets in each spike varies from 80 to 300.)

·         प्रत्येक स्पाइकिका में केवल एक पुष्प होता है।

(Each spikelet has only one flower.)

·         प्रत्येक पुष्प द्विलिंगी व एकव्यास सममित होता है।

(Each flower is bisexual and zygomorphic.)

·         प्रत्येक पुष्प में निम्न भाग होते हैं –

(Each flower has the following parts - )

i. ऊपरी ग्लूम (1 बंध्य सहपत्र)

[Upper glume (1 sterile bract)]

ii. पेलिया (1)

[Palea (1)]

iii. पुंकेसर (6)

[Stamens (6)]

iv. अण्डप (1):- जिसमें केवल 1 बीजाण्ड पाया जाता है।

[Carpel (1):- Which contain only a single ovule.]

v. लोडिक्यूल्स (2):- ये ह्रासित परिदल होते हैं।

[Lodicules (2):- These are reduced tepals.]

vi. लेम्मा (1)

[Lemma (1)]

vii. निचला ग्लूम (1 बंध्य सहपत्र)

[Lower glume (1 sterile bract)]

·         परागण (Pollination):-

Ø प्रत्येक स्पाइकिका 30 मिनट तक खुली रहती है और फिर बन्द हो जाती है।

(Each spikelet remains open for 30 minutes and then closes.)

Ø स्पाइकिकाओं के खुलने के तुरन्त बाद परागकोष का स्फुटन होता है।

(Immediately after the opening of the spiky, dehiscence of anthers takes place.)

Ø वर्तिकाग्र की ग्रहणशीलता एक दिन के लिए बनी रहती है।

(The receptiveness of the stigma lasts for a day.)

Ø  धान में वायु परागण होता है इसलिए इसमें मुक्तदोली परागकोष पाये जाते हैं।

(There is air pollination or anemophilly occurs in the paddy, so it has versatile anthers.)

Ø  धान एक स्वपरागित फसल है। इसमें 2% से भी कम परपरागण होता है।

(Paddy is a self-pollinated crop. It has less than 2% cross pollination.)

·         फल (Fruit):- कैरिओप्सिस (जिसमें बीजचोल व फलभित्ति आपस में संलयित हो जाते हैं।)

[Caryopsis (in which seed coat and fruit wall are fused.)]

5. प्रजनन उद्देश्य (Breeding Objectives):-

a. अधिक उपज (Higher Yield):- धान में उपज निम्न 4 कारकों पर निर्भर करती है –

(In paddy yield depends on 4 factors - )

i. पैनिकल की लंबाई

(Length of panicle)

ii. प्रति पैनिकल दानों की संख्या

(Number of grains per panicle)

iii. परीक्षण भार (Test weight)

iv. प्रति इकाई क्षेत्रफल में पैनिकल्स की संख्या

(Number of panicles in per unit area)

b. दानों की गुणवत्ता (Quality of Grains):- 

सुगंधित बासमाती धान का निर्यात अधिक आर्थिक महत्व का होता है। गुणवत्ता में  3 अभिलक्षण आते हैं –

(The export of fragrant Basmati paddy is of greater economic importance. Quality has 3 characteristics -)

i. Cooking Quality

ii. Milling Quality

iii. Processing Quality

c. रोग रोधिता (Disease Resistance):- 

धान की फसल में कई प्रकार रोग उत्पन्न हो सकते हैं जो आर्थिक नुकसान कर सकते हैं। इस रोगों के प्रति रोधिता उत्पन्न करना एक उद्देश्य रहता है।

(Several types of diseases can occur in the paddy crop which can cause economic loss. Developing resistance against these diseases is also objective of plant breeding.)

i. Blast

ii. Leaf Blight

iii. Stem rot

iv. Brown spot

v. Virus diseases:- Rice Tungro Virus, Grassy Stunt Virus

d. कीट रोधिता (Insect Resistance):- 

धान की फसल को कई प्रकार के कीट क्षति पहुंचा सकते हैं जो आर्थिक नुकसान करते हैं। इस कीटों के प्रति रोधिता उत्पन्न करना एक उद्देश्य रहता है।

(Several types of insect pests can cause damage to the paddy crop which leads to economic loss. Hence one objective is to generate resistance against these insect pests.)

i. Stem Borer

ii. Brown Plant Hopper

iii. Gall Midge

iv. Rice Gundhi Bug

v. Rice Mealy Bug

e. संकर धान (Hybrid Rice):- संकर धान का विकास भारत में धान प्रजनन कार्यक्रम का एक प्रमुख अंग है।

(Development of hybrid rice is a major part of Rice Breeding Program in India.)

f. उन्नत पादप प्रकार (Improved Plant Type):- 

IRRI फिलीपीन्स व जापान में अधिक दक्ष आदर्श पादप प्रारूप विकसित करने के प्रयास किए जा रहे हैं।

(Efforts are being made to develop more efficient ideotypes in IRRI Philippines and Japan.)

6. प्रजनन विधियाँ (Breeding Methods):-

a. पुर:स्थापन (Introduction):-

·         IR – 8:- IRRI, फिलीपीन्स से भारत में (1968)

[Imported from IRRI, Philippines to India (1968)]

·         Ch – 1039:- चीन से कश्मीर में

(Imported from China to Kashmir)

·         Norin – 18:- जापान से हिमाचल प्रदेश में

(Imported from Japan to Himachal Pardesh)

·         Mahsuri:- मलेशिया से आंध्रप्रदेश में

(Imported from Malasia to Andhra pardesh)

b. शुद्ध वंशक्रम वरण (Pure line Selection):-

·         SR26B:- लवणता रोधी किस्म

(Salt resistant variety)

·         FR43B:- बाढ़ सहिष्णु किस्म

(Flood tolerant variety)

c. उत्परिवर्तन प्रजनन (Mutation Breeding):-

·         उत्परिवर्तनजन (Mutagens):- EMS, NMH, NEH, EI, EO

    EMS = Ethyl Methane Sulfonate

    NMH = n - nitroso - N - methylurea

    NEH = n - nitroso - N - ethylurea

    EI = Ethylene Imine

    EO = Ethylene Oxide

·    विधि (Procedure):- बीजों को 20 घंटे के लिए जल में भिगोकर रखते हैं। फिर 8 घंटे के लिए बीजों को उत्परिवर्तक विलयन में डुबोकर रखते हैं। उसके पश्चात इनका बीज उपचार किया जाता है। 

(The seeds are soaked in water for 20 hours. Then immerse the seeds in a mutagen solution for 8 hours. After that, their seed treatment is done.)

·         भारत में विकसित मुख्य किस्में:-

(Main varieties developed in India: -)

i. IIT – 48

ii. IIT – 60

iii. जगन्नाथ (Jagannath)

d. हिटेरोसिस प्रजनन (Heterosis Breeding):-

·         चीन में विकसित किस्में:-

(Varieties developed in china:-)

i. Shan You 63 (35%)

ii. Shan You 64 (6%)

iii. V – 64 (4%)

·         भारत में IARI पर विकसित किस्में:-

(Varieties developed on IARI in India: -)

i. Pusa RRH – 10

ii. Basmati – 370

iii. Pusa – 150, 443, 449, 506, 523

iv. Pusa Basmati – 1121 (दिल्ली राज्य के लिए 2003 में विकसित किस्म)

(Variety developed for the state of Delhi in 2003)

v. Unnat Pusa Basmati – 1 (2007 में विकसित जीवाणु रोधी किस्म)

(Bacteria resistant variety developed in 2007)

vi. Pusa Basmati – 6 (2008 में विकसित पतनरोधी किस्म)

(Anti-collapse variety developed in 2008)

vii. Pusa Sugandh – 2, 3, 5 (शीघ्र पकने वाली किस्में)

(Early maturing varieties)

e. किस्म संकरण (Variety Hybridization):-

·         यह सबसे अधिक लोकप्रिय व सबसे अधिक सफल युक्ति है।

(This is the most popular and the most successful method.)

·         इसमें एक किस्म का संकरण दूसरी किस्म के साथ कराया जाता है।

(In this, one variety is hybridized with another.)

· इसमें देशी किस्म का क्रॉस विदेशी किस्म से कराया जाता है।

(In this, the cross of the indigenous variety is made with the exotic variety.)

· इसमें अधिकतर वंशावली विधि व कभी कभी प्रतीप संकरण विधि का उपयोग किया जाता है।

(In this, mostly pedigree method and sometimes back cross method is used.)

·         उदाहरण (Examples):- बिरसा धान – 12, CSR – 10, शकुंतला, जितेन्द्र, पुनेन्द्र, चेनाव, महामाया, निधि

(Birsa Dhaan - 12, CSR - 10, Shakuntala, Jitendra, Punendra, Chenav, Mahamaya, Nidhi)

f. दूरस्थ संकरण (Distant Hybridization):-

·         रोगरोधी जीनों को फ़सली पौधों में स्थानांतरित करने के लिए इस विधि का उपयोग किया जाता है।

(This method is used to transfer disease resistant genes into crop plants.)

· इस विधि में कृष्य जाति का संकरण जंगली जाति से कराया जाता है।

(In this method,the cultivated species is crossed with the wild species.)

· उदाहरण:- टुंगरो वायरस रोधिता के लिए  कृष्य जाति Oryza sativa का संकरण जंगली जाति Oryza nivara से कराया जाता है।

(Example: - For tungro virus resistant, the cultivated species Oryza sativa is hybridized with wild species Oryza nivara.)

g. कोशिकीय व आण्विक प्रजनन (Cellular and Molecular Breeding):-

·         दाता किस्म FR - 13A से Sab - 1 जीन को ग्राही किस्म स्वर्णा में स्थानांतरित करके IR49830 - 7 किस्म विकसित की गयी है जिसमें जलमग्न रोधिता का गुण पाया जाता है।

(The IR49830 - 7 variety has been developed by transferring the Sab - 1 gene from donor variety FR - 13A into the receptive variety Swarna. The IR49830 - 7 variety has submerged resistance property.)

·  अन्य किस्में:- मसूरी, सावित्री

(Other varieties: - Mehsoorie, Savitri)

7. सुनहरा धान (Golden Rice):-

·         यह जर्मन वैज्ञानिक Ingo Potrykus द्वारा विकसित किया गया था।

(It was developed by the German scientist Ingo Potrykus.)

·         यह ट्रांसजेनिक पादप है।

(It is transgenic plant.)

·         β – कैरोटीन को धान के भ्रूणपोष में स्थानांतरित करके इसे बनाया गया है। β – कैरोटीन विटामिन – A का पूर्वगामी है जिसे Provitamin – A भी कहते हैं। β – कैरोटीन पीले रंग का होता है जो धान के बीजों को पीला या सुनहरा रंग प्रदान करता है।

(It is made by transferring β - carotene to the endosperm of the paddy seeds. β - Carotene is a precursor of Vitamin - A, also known as Provitamin - A. β - Carotene is yellow in color which gives yellow or golden color to paddy seeds.)

8. अनुसंधान संस्थान (Research Institutes):-

·         NRRI (National Rice Research Institute):- Cuttack (Odisha)

·         IIRR (Indian Institute of Rice Research):- Hyderabad (Telangana)

·         IRRI (International Rice Research Institute):- Los Banos (Philippines)

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