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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

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