Agriculture

UPSC Agriculture 2024 — Paper II

All 8 questions from UPSC Civil Services Mains Agriculture 2024 Paper II (400 marks total). Every stem reproduced in full, with directive-word analysis, marks, word limits, and answer-approach pointers.

8Questions
400Total marks
2024Year
Paper IIPaper

Topics covered

Chloroplast ultrastructure, biotechnology, inbred lines, seed testing, ion uptake (1)Chromosomal aberration, genetic resource conservation, SPAC (1)Allopolyploidy, seed production sectors, bulk breeding method (1)Cytoplasmic male sterility, distant hybridization, seed production planning (1)Plant enzymes, TPS production, brinjal pests, hunger and malnutrition, PDS technology (1)Anaerobic respiration, banana cultivation, food insecurity (1)Water stress, tungro disease in rice, food inflation (1)Pest management chemicals, phytochrome, cereal production-consumption gap (1)

A

Q1
50M 150w Compulsory explain Chloroplast ultrastructure, biotechnology, inbred lines, seed testing, ion uptake

Answer the following questions in about 150 words each: (a) Explain the ultrastructure of chloroplast with the help of diagram. Briefly discuss the chemical composition and functions of chloroplast in higher plants. (10 marks) (b) Describe the latest advances in biotechnology for crop improvement. (10 marks) (c) Describe different approaches for improving the characteristics of inbred lines. (10 marks) (d) Discuss various tests undertaken in seed testing laboratories. (10 marks) (e) Discuss various theories of ion uptake with respect to passive absorption. (10 marks)

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निम्नलिखित प्रत्येक प्रश्न का उत्तर लगभग 150 शब्दों में दीजिए : (a) हरितलवक की अतिसूक्ष्म संरचना की चित्र की सहायता से व्याख्या कीजिए। उच्च पौधों में हरितलवक की रासायनिक संरचना और कार्यों की संक्षेप में विवेचना कीजिए। (10 अंक) (b) फसल सुधार के लिए जैव प्रौद्योगिकी में नवीनतम प्रगतियों का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (c) अंतःप्रजात वंशजों के अभिलक्षणों में सुधार के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (d) बीज परीक्षण प्रयोगशालाओं में होने वाले विभिन्न परीक्षणों की चर्चा कीजिए। (10 अंक) (e) निष्क्रिय अवशोषण के संबंध में आयन अंतर्ग्रहण के विभिन्न सिद्धांतों का वर्णन कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Concept > Practice or process > Data > Indian application. (a) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (b) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (c) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (d) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (e) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close Full marks: Precise technical terminology, clear diagrams, specific examples, and logical flow.

  • Labelled diagram of thylakoid and stroma
  • Composition: lipids, proteins, pigments
  • Function: photosynthesis and ATP synthesis
  • Distinction between grana and stroma
  • Gene editing (CRISPR-Cas9) applications
  • Transgenic crops for stress tolerance
  • Molecular markers for selection
  • Tissue culture for rapid propagation
Q2
50M discuss Chromosomal aberration, genetic resource conservation, SPAC

(a) What is chromosomal aberration? Briefly discuss the changes in chromosomal structure due to aberrations. (20 marks) (b) Discuss the importance of crop genetic resource conservation and utilization. (20 marks) (c) Briefly explain the Soil-Plant-Atmosphere Continuum (SPAC). How are rooting characteristics related to the moisture extraction pattern from the soil? (10 marks)

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(a) गुणसूत्री विपथन (एबरेशन) क्या होता है? विपथनों के कारण गुणसूत्र की संरचना में होने वाले परिवर्तनों का संक्षेप में वर्णन कीजिए। (20 अंक) (b) फसल आनुवंशिक संसाधन के संरक्षण और उपयोगिता के महत्व की चर्चा कीजिए। (20 अंक) (c) मृदा-पौधा-वायुमण्डल सातत्य (एस० पी० ए सी०) की संक्षेप में व्याख्या कीजिए। मृदा से नमी निष्कर्षण का स्वरूप जड़ों की विशेषताओं से कैसे संबंधित है? (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Concept > Practice or process > Data > Indian application. (a) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) explain: definition/context > points in order > small example > short close Full marks: Comprehensive, accurate, with specific examples and clear mechanisms.

  • Define chromosomal aberration as structural change
  • Explain deletion and duplication mechanisms
  • Explain inversion and translocation types
  • Mention phenotypic consequences of aberrations
  • Define crop genetic resources (CGR)
  • Explain conservation methods (in-situ/ex-situ)
  • Discuss utilization in breeding programs
  • Mention role in food security
Q3
50M describe Allopolyploidy, seed production sectors, bulk breeding method

(a) What is allopolyploidy? Describe its applications and limitations in crops. (20 marks) (b) Discuss the involvement of public and private sectors in production and marketing of seeds. (20 marks) (c) Give an account of bulk method of breeding. Discuss its merits and demerits. (10 marks)

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(a) अपरबहुगुणितता क्या है? फसलों में इसके अनुप्रयोगों एवं सीमाओं का वर्णन कीजिए। (20 अंक) (b) बीजों के उत्पादन एवं विपणन में सार्वजनिक एवं निजी क्षेत्रों की सहभागिता का वर्णन कीजिए। (20 अंक) (c) प्रजनन की विपुल विधि की चर्चा कीजिए। इसके गुणों और अवगुणों का वर्णन कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

(a) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance Full marks: Precise definitions, specific crop examples, named institutions, and clear distinction between public/private roles.

  • Precise definition of allopolyploidy (interspecific hybridization + chromosome doubling)
  • Mechanism of formation (e.g., somatic doubling, colchicine treatment)
  • Specific applications in crops (e.g., Triticale, Bread wheat, Cotton)
  • Specific limitations (e.g., sterility, genetic instability, long breeding cycles)
  • Role of public sector (e.g., State Seed Corporations, KVKs, certification)
  • Role of private sector (e.g., commercial production, marketing networks)
  • Comparison of production methods (public vs private)
  • Comparison of marketing channels (government schemes vs private retail)
Q4
50M discuss Cytoplasmic male sterility, distant hybridization, seed production planning

(a) Give an account of cytoplasmic genetic male sterility and its utilization in plant breeding. Also discuss its limitations. (20 marks) (b) What is distant hybridization? Discuss its applications, achievements and limitations in plant breeding. (20 marks) (c) Discuss the guidelines for planning and organization of seed production programme. (10 marks)

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(a) कोशिकाद्रव्यी आनुवंशिक नर बाँझपन और इसकी पादप प्रजनन में उपयोगिता की चर्चा कीजिए। इसकी सीमाओं का भी वर्णन कीजिए। (20 अंक) (b) दूर संकरण क्या होता है? पादप प्रजनन में इसके अनुप्रयोगों, उपलब्धियों और सीमाओं का वर्णन कीजिए। (20 अंक) (c) बीज उत्पादन कार्यक्रम की योजना एवं आयोजन के लिए दिशानिर्देशों की विवेचना कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

(a) account for: state the phenomenon > the causes in order of weight > conclusion | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close Full marks: Comprehensive, specific, and well-structured answers with named examples and schemes.

  • Define CMS and cytoplasmic-nuclear interaction
  • Explain restoration of fertility (Rf gene)
  • Describe three-line hybrid system (A, B, R lines)
  • List limitations (e.g., heterosis, maintenance cost)
  • Define distant hybridization (interspecific/intergeneric)
  • List applications (e.g., introgression, new germplasm)
  • Cite specific achievements (e.g., Triticale, Cytoplasmic male sterility)
  • Discuss limitations (e.g., sterility, chromosome incompatibility)

B

Q5
50M 150w Compulsory explain Plant enzymes, TPS production, brinjal pests, hunger and malnutrition, PDS technology

Answer the following questions in about 150 words each: (a) Explain the properties and functions of enzymes in plants. (10 marks) (b) Write the methods of production of seed tubers from true potato seeds (TPS) under protected cultivation. (10 marks) (c) Discuss the systematic position, nature of damage and management of insect and mite pests of brinjal. (10 marks) (d) What is the scenario of hunger and malnutrition in the country? Discuss the initiatives taken by the government for their mitigation. (10 marks) (e) Illustrate how technology is improving the efficiency of public distribution system in the country. (10 marks)

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निम्नलिखित प्रत्येक प्रश्न का उत्तर लगभग 150 शब्दों में दीजिए : (a) पौधों में एन्जाइमों के गुणों और कार्यों की व्याख्या कीजिए। (10 अंक) (b) संरक्षित खेती के अंतर्गत सत्य आलू बीजों (टी. पी. एस.) से बीज कंदों के उत्पादन की विधियों को लिखिए। (10 अंक) (c) बैंगन के कीट और माइट पीड़कों की व्यवस्थित स्थिति, नुकसान की प्रकृति और प्रबंधन की विवेचना कीजिए। (10 अंक) (d) देश में भूख एवं कुपोषण का परिदृश्य क्या है? इनके शमन के लिए सरकार द्वारा की गई पहलों का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (e) देश में सार्वजनिक वितरण प्रणाली की दक्षता में तकनीकी कैसे सुधार कर रही है, उदाहरण सहित स्पष्ट कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Concept > Practice or process > Data > Indian application. (a) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (b) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (c) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (d) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (e) explain: definition/context > points in order > small example > short close Full marks: Precise technical terms, specific scheme names, and clear logical flow.

  • Definition of enzymes as biological catalysts
  • Properties: specificity, temperature/pH sensitivity, reversibility
  • Function: Photosynthesis (Rubisco) or Respiration (Krebs cycle)
  • Function: Cell wall modification (Cellulase) or defense
  • Sowing of True Potato Seeds (TPS) in trays
  • Nursery management (temperature, humidity, light)
  • Transplanting to protected field (polyhouse)
  • Harvesting of seed tubers (not food tubers)
Q6
50M describe Anaerobic respiration, banana cultivation, food insecurity

(a) Describe the process of anaerobic respiration and explain the factors affecting respiration. (20 marks) (b) Discuss banana crop in respect of its varieties, nutrient management, plant protection and post-harvest handling. (20 marks) (c) Discuss the factors which contribute to food insecurity in the country despite of significant improvement in food production and distribution. (10 marks)

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(a) अवायवीय श्वसन की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए और श्वसन को प्रभावित करने वाले कारकों की व्याख्या कीजिए। (20 अंक) (b) केला फसल का इसकी प्रजातियों, पोषक तत्व प्रबंधन, पादप सुरक्षा और कटाई उपरांत संभाल के संदर्भ में वर्णन कीजिए। (20 अंक) (c) खाद उत्पादन एवं वितरण में महत्वपूर्ण सुधार के बावजूद देश में खाद असुरक्षा में योगदान करने वाले कारकों की विवेचना कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Concept > Practice or process > Data > Indian application. (a) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close Full marks: Precise biological/agronomic details, specific varieties/schemes, logical flow.

  • Define anaerobic respiration (glycolysis + fermentation)
  • Sequence: Glucose to Pyruvate to Ethanol/CO2 or Lactic Acid
  • Factors: O2 concentration, temperature, substrate availability
  • Significance: Energy yield (2 ATP) vs aerobic
  • Varieties: Cavendish, Robusta, or local (e.g., Nendran)
  • Nutrient management: High K requirement, NPK ratio
  • Plant protection: Bunchy top disease, Panama wilt, nematodes
  • Post-harvest: Ethylene control, ripening, cold chain
Q7
50M discuss Water stress, tungro disease in rice, food inflation

(a) Define water stress. Discuss the effects of water stress on anatomical and physiological changes in plant growth. Also discuss soil and weather based plant water stress indicators. (20 marks) (b) Discuss the causal organism, symptoms and management of tungro disease in rice. (20 marks) (c) What are the reasons behind food inflation? Discuss how it can be mitigated. (10 marks)

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(a) जल प्रतिबल को परिभाषित कीजिए। पौधों की वृद्धि में संरचनात्मक एवं कार्यिकी परिवर्तनों पर जल प्रतिबल के प्रभावों का वर्णन कीजिए। मृदा और मौसम पर आधारित पौधों में जल प्रतिबल सूचकों का भी वर्णन कीजिए। (20 अंक) (b) धान में टुंग्रो बीमारी के रोगकारक जीव, लक्षणों एवं प्रबंधन की विवेचना कीजिए। (20 अंक) (c) खाद मुद्रास्फीति के पीछे क्या कारण हैं? इसका किस प्रकार शमन किया जा सकता है, चर्चा कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Concept > Practice or process > Data > Indian application. (a) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) analyse: intro > causes > effects > stakeholders/linkages > way forward Full marks: Comprehensive, specific, and well-structured with named varieties/schemes.

  • Define water stress (deficit or excess water)
  • Anatomical changes (e.g., leaf rolling, root growth)
  • Physiological changes (e.g., stomatal closure, ABA)
  • Soil and weather based indicators (e.g., soil moisture, ET)
  • Identify causal organism (Tungro virus + phytoplasma)
  • Describe specific symptoms (yellowing, stunting)
  • Management strategies (resistant varieties, vector control)
  • Mention specific rice varieties (e.g., IR36, IR64)
Q8
50M explain Pest management chemicals, phytochrome, cereal production-consumption gap

(a) Explain the mode of action of organophosphate and Bacillus thuringiensis which are used in pest management. (20 marks) (b) What is phytochrome? Discuss its two forms and differentiate them. (20 marks) (c) Discuss the reasons for gap between production and consumption of cereals in the country. How can it be rectified? (10 marks)

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(a) नाशीजीव प्रबंधन में उपयोग में आने वाले ऑर्गेनोफॉस्फेट और बैसिलस थुरिंजिएंसिस की क्रियाविधि की व्याख्या कीजिए। (20 अंक) (b) फाइटोक्रोम क्या होता है? इसके दो रूपों एवं उनमें भिन्नता का वर्णन कीजिए। (20 अंक) (c) देश में अनाज की फसलों के उत्पादन एवं उपभोग में अंतर के कारणों की चर्चा कीजिए। इसको कैसे ठीक किया जा सकता है? (10 अंक)

Answer approach & key points

(a) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close Full marks: Precise biochemical mechanisms for (a) and (b); specific, actionable rectification measures for (c).

  • Inhibition of acetylcholinesterase by organophosphates
  • Bt crystal protein (Cry) ingestion by larvae
  • Alkali solubilization of Bt toxin in gut
  • Binding to midgut epithelial cells
  • Definition of phytochrome as a photoreceptor
  • Pr form (red light absorbing) characteristics
  • Pfr form (far-red light absorbing) characteristics
  • Reversibility of Pr-Pfr interconversion

Practice Agriculture 2024 Paper II answer writing

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