Устойчивость удвоенных гаплоидов риса Oryza sativa L. дальневосточной селекции к полеганию

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучали фенотипическую изменчивость андрогенных линий удвоенных гаплоидов (DH) риса Oryza sativa L., предназначенных для селекции на устойчивость к полеганию. Исследованные линии получали с использованием гаплоидной технологии в культуре in vitro из гибридов F2 комбинаций Китаец×(ВНИИР23×Kenzo) - К×В×К (растения № 26 и № 28) и Дон 4237×(Szorvasii 70×Хейлуньдзян) - Д×З×Х (растение № 8). Стандартом служил сорт Приморский 29. В 2020 г. линии DH и родительские формы выращивали в условиях культуральной комнаты в пластиковых стаканах, наполненных почвой (температура 25 °C, освещенность 5000 лкс, день 16 ч). В 2021 г. семенное потомство предыдущего года высевали на вегетационной площадке в сосудах площадью 1,54 м2, наполненных полевой почвой. Каждый образец высевали в 2 рядка, по 25 растений в каждом. По результатам дисперсионного анализа линии DH и родительские формы различались между собой по всем признакам в оба года исследований (р<0,018). Масса зерна метелки возрастала при увеличении диаметра соломины, что отражала средняя корреляционная связь между этими признаками (r=0,63, р<0,05). Линии DH превосходили родительские формы по диаметру соломины на 0,67…1,24 мм, контрольный сорт Приморский 29 - на 0,06…0,61 мм, по индексу ее прочности - на 25…50 %. При этом у большинства изученных линий сохранилась продуктивность метелки на уровне контроля (0,9…1,2 г). Одна линия превысила родительские формы и контрольный сорт по числу зерен на 11,1…16,4 шт. и массе зерна главной метелки на 0,5…0,7 г. От одной из родительских форм линиям DH передалась скороспелость. Cозданные линии удвоенных гаплоидов целесообразно использовать в селекции риса O. sativa на устойчивость к полеганию.

Об авторах

М. В Илюшко

Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки

Email: ilyushkoiris@mail.ru
692539, Приморский край, Уссурийск, пoc. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30

М. В Ромашова

Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки

692539, Приморский край, Уссурийск, пoc. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30

С. С Гученко

Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки

692539, Приморский край, Уссурийск, пoc. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30

Список литературы

  1. Genealogy of the "green revolution" gene in rice / H. Nagano, K. Onishi, M. Ogasawara, et al. // Genes. Genet. Syst. 2005. Vol. 80. P. 351-356. doi: 10.1266/ ggs.80.351.
  2. QTL-seq-based genetic analysis identifies a major genomic region governing dwarfness in rice (Oryza sativa L.) / G. Kadambari, L. R. Vemireddy, A. Srividhya, et al. // Plant. Cell. Reports. 2018. Vol. 37. P. 677-687. doi: 10.1007/s00299-018-2260-2.
  3. Three genetic systems controlling growth, development and productivity of rice (Oryza sativa L.): a reevaluation of the "green revolution" / F. Zhang, Y.-Z. Jiang, S.-B. Yu., et al. // Theor. Appl. Genet. 2013. Vol. 126. P. 1011- 1024. doi: 10.1007/s00122-012-2033-1.
  4. Deep rooting conferred by DEEPER ROOTING1 enhances rice yield in paddy fields / Y. Arai-Sanoh,T. Takai, S. Yashinaga, et al. // Sci. Rep. 2014. Vol.4. Article 5563. URL: https://www.nature.com/articles/srep05563 (дата обращения: 21.05.2022). doi: 10.1038/srep05563.
  5. Valluru R., Reynolds M. P., Salse J. Genetic and molecular bases of yield-associated traits: a translational biology approach between rice and wheat // Theor. Appl. Genet. 2014. Vol. 127. P. 1463-1489. doi: 10.1007/ s00122-014-2332-9.
  6. Гончарова Ю. К., Гончаров С. В., Чичарова Е. Е. Локализация хромосомных регионов, определяющих эффективность фотосинтеза у российских сортов риса // Генетика. 2018. T. 54. № 7. С. 785-794. doi: 10.1134/S0016675818070032.
  7. Development and validation of allele-specific SNP/ indel markers for eight yield-enhancing genes using whole-genome sequencing strategy to increase yield potential of rice Oryza sativa L. / S. Kim, J. Ramos, M. Ashikari, et al. // Rice. 2016. Vol. 9. Article12. URL: https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-016-0084-7 (дата обращения: 26.05.2022). doi: 10.1186/s12284-016-0084-7.
  8. Rational desigh of high-yield and superior-quality rice / D. Zeng, Z. Tian, Y. Rao, et al. // Nature Plants. 2017. Vol. 3. Article 17031. URL: https://www.nature.com/articles/nplants201731 (дата обращения: 18.12.2021). doi: 10.1038/nplants.2017.31.
  9. Effect of rice breeding process on improvement of yield and quality in China / F. Cheng, X. Quan, X. Znengjin, et al. // Rice Sci. 2020. Vol. 27. No. 5. P. 363-367. doi: 10.1016/j.rsci.2019.12.009.
  10. Isolation of a novel lodging resistance QTL gene involved in strigolactone signaling and its pyramiding with aQTL gene involved in another mechanism / K. Yano, T. Ookawa, K. Aya, et al. // Molecular Plant. 2015. Vol.8. P. 303-314. doi: 10.1016/j.molp.2014.10.009.
  11. Genome-wide binding analysis of the transcription activator IDEAL PLANT ARCHITECTURE1 reveals a complex network regulating rice plant architecture / Z. Lu, H. Yu, G. Xiong, et al. // Plant Cell. 2013. Vol. 25. P. 3743-3759. doi: 10.1105/tpc.113.113639.
  12. Regulation of OsSPL14 by OsmiR156 defines ideal plant architecture in rice / Y. Jiao, Y. Wang, D. Xue, et al. // Neture Genetics. 2010. Vol. 42. No. 6. P. 541-545. doi: 10.1038/ng.591.
  13. Molecular breeding of "Swarna", a mega rice variety for lodging resistance / G. R. Merugumala, P. V. Satyanarayana, N. Chamundeswari, et al. // Mol. Breeding. 2019. Vol. 39. Article 55. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11032-019-0961-z (дата обращения: 11.11.2021). doi: 10.1007/s11032-019-0961-z.
  14. Morphological and molecular characterization of new plant type core set for yield and culm strength traits in rice (Oryza sativa L.) / R. Bagudam, K. B. Eswari, J. Badri, et al. //j. Plant Biochem. Biotechnol. 2021. Vol. 30. P. 233-242. doi: 10.1007/s13562-020-00581-w.
  15. Sarao N. K., Gosal S. S. In vitro androgenesis for accelerated breeding in rice // Biotechnologies of crop improvement. Springer, Cham. Springer International Publishing AG, Switzerland, 2018. Vol. 1. P. 407-435. doi: 10.1007/978-3-319-78283-6.
  16. Илюшко М. В., Гученко С. С., Ромашова М. В. Внутрикаллусная и межкаллусная морфологическая изменчивость удвоенных гаплоидов риса, полученных андрогенезе in vitro // Российская сельскохозяйственная наука, 2020. № 6. С. 11-15. doi: 10.31857/2500262720060034.
  17. Dependence of porosity of amorphous silicon dioxide prepared from rice straw on plant variety / L. A. Zhemnukhova, A. E. Panasenko, A. A. Artem'yanov, et al. // BioResources. 2015. Vol. 10. No. 2. P. 3713-3723. doi: 10.15376/biores.10.2.3713-3723.
  18. Гученко С. С., Борзаница А. А., Бельская Н. Г. Оценка селекционных образцов риса конкурсного сортоиспытания в условиях Приморского края // Дальневосточный аграрный вестник. 2021. Т. 4. № 60. С. 40-46. doi: 10.24412/1999-6837-2021-4-40-45.
  19. Гены сельскохозяйственных растений, модифицированные с помощью системы CRISPR/Cas / А. М. Короткова, С. В. Герасимова, В. К. Шумный и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21. № 2. С. 250-258. doi: 10.18699/VJ17.244.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023