Mining of favorable alleles for lodging resistance traits in rice (oryza sativa) through association mapping

Sowadan, Ognigamal; Li, Dalu; Zhang, Yuanqing; Zhu, Shangshang; Hu, Xiaoxiao; Bhanbhro, Lal Bux; Edzesi, Wisdom Mawuli; Dang, Xiaojing; Hong, Delin

doi:10.1007/s00425-018-2885-y

“…In rice (Oryza sativa L.) production, the occurrence of lodging is common during the grain fill period after strong winds accompanied by heavy rain (Sowadan et al 2018). Lodging reduces the yield, quality of produce, and mechanical harvesting efficiency (Weber andFehr 1966, Sowadan et al 2018).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Lodging reduces the yield, quality of produce, and mechanical harvesting efficiency (Weber andFehr 1966, Sowadan et al 2018). Plant height (PH), an important trait affecting lodging, has been the primary target for improving resistance against lodging (Sowadan et al 2018). During the 1960s, rice varieties with reduced PH (semidwarf varieties) and improved lodging resistance were developed that strongly increased the rice yield and initiated the rice green revolution in Asia (Khush 1999).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Rice PH is controlled by quantitative trait loci (QTLs) (Huang et al 1996). Thousands of QTLs for PH have been mapped on all 12 rice chromosomes using QTL analysis (Li et al 1995, Huang et al 1996, Feng et al 2011, Wen et al 2015, Han et al 2017 or association mapping (Zhou et al 2016, Sowadan et al 2018. Genes controlling rice PH have been characterized or cloned, including 17 genes involved in the gibberellin pathways, 25 genes involved in the brassinosteroid pathways, 10 genes involved in the strigolactone pathways, and 22 genes involved in other phytohormone pathways (Liu et al 2018).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Control of plant height by 24 alleles at 12 quantitative trait loci in rice

Zeng

¹

,

Chen

²

,

Ji

³

et al. 2019

Crop Breed. Appl. Biotechnol.

View full text Add to dashboard Cite

Plant height (PH) is controlled by quantitative trait loci (QTLs) in rice. In the present study, a recombinant inbred line population developed by crossing two rice cultivars, Lemont and Yangdao4, was grown in eight environments for QTL analysis. Multiple interval mapping detected 53 PH-QTLs, 39 of which clustered at 12 chromosome regions/putative loci. An examination of the 12 putative loci identified 24 alleles that are simultaneously involved in controlling PH. Linear regression analyses suggested that these 24 alleles function additively across the 12 loci to control PH, and plants carrying more PH-increasing alleles at the 12 loci were taller than those carrying more PH-decreasing alleles. Multiple comparison tests indicated that the effect of a single allele at the 12 loci was small and that multiple alleles must be pyramided to attain a statistically significant effect. The closest markers to the 12 loci can be used directly in marker-assisted breeding to manipulate PH.

show abstract

“…Чтобы вести селекцию новых высокопродуктивных сортов с учетом анатомических и биохимических особенностей растений риса, необходимы данные об этих показателях у исходных родительских форм и у получаемого гибридного потомства (13,14). Нужно также иметь представление о наследовании анатомических признаков, определяющих степень устойчивости к полеганию (45,46), и их изменчивости у гибридов первого и последующих поколений. Кроме того, требуются нетрудоемкие и информативные методы анализа анатомических и биохимических особенностей растений риса.…”

unclassified

THE TRAITS DETERMINING PLANT LODGING AND ASSESSMENT OF LODGING RESISTANCE IN INTENSIVE AND EXTENSIVE RUSSIAN RICE (Oryza sativa L.) VARIETIES

Скаженник¹,

Vorob’yov²,

Sheudzen³

et al. 2019

S-h. biol.

0

View full text Add to dashboard Cite

Полегание риса-одна из основных причин потери урожая. Оно нарушает фотосинтетическую активность растений и продуктивность посевов, при этом растения изгибаются и наклоняются, что ухудшает их освещенность, затрудняет отток пластических веществ из стебля и листьев к метелке. В результате осложняется механизированная уборка посевов риса, увеличиваются потери зерна. Установлено, что устойчивость сорта к полеганию определяется генотипом, прочностью тканей стебля, а также условиями выращивания. Нашей целью было изучение морфофизиологических признаков, обусловливающих устойчивость к полеганию у интенсивных и экстенсивных сортов риса (Oryza sativa L.) российской селекции. Изучали сорта риса Рапан, Визит, Гамма (интенсивные) и Соната и Атлант (экстенсивные). Исследования проводили в 2012-2015 годах, используя железобетонные микрочеки, заполненные почвой из рисовых чеков, в которых поддерживался режим орошения, характерный для коммерческих посевов. Удобрения в форме сульфата аммония, суперфосфата и хлористого калия вносили в нормах N 24 P 12 K 12 и N 36 P 18 K 18 (в расчете на 1 м 2 посева). В фазу цветения отбирали растения для определения сухой массы и массы органов-листьев, стеблей и метелок. В фазу полной спелости зерна учитывали площади посевов с полегшими растениями (в процентах к общему числу растений на делянке), определяли устойчивость стеблей на изгиб и содержание в их тканях целлюлозы, а также урожайность. Прочность стебля измеряли на 28-е сут от начала цветения. Отбирали главные побеги риса (по 10 шт. в 3-кратной повторности) и отрезали нижнюю часть (12 см), включающую 1-е и 2-е междоузлия соломины. Листья удаляли. Отрезки нижней частью зажимали в горизонтальном положении на штативе и их свободный конец с помощью разновесов изгибали на 30, определяя массу нагрузки. Средняя величина этой нагрузки имела тесную связь с устойчивостью сортов к полеганию. Исследования показали, что у интенсивных сортов ассимиляты фотосинтеза в период кущения-выхода в трубку в большей степени используются на формирование генеративных органов и в меньшей-вегетативных, что приводит к повышенной продуктивности плодоноса, но с меньшей устойчивостью растений к полеганию. У сортов экстенсивного типа ассимиляты в большей мере потребляются на образование стебля и в меньшей-на формирование элементов продуктивности метелки, что снижает урожайность. При этом устойчивость посевов к полеганию повышалась благодаря большей прочности нижних междоузлий. Сопротивление нижней части стебля у интенсивных сортов составляло 56-63 г, у экстенсивных-66-80 г, а коэффициент его корреляции с полеганием посевов в полевых условиях достигал 0,99 (р  0,05). Повышение содержания целлюлозы в расчете на единицу длины стебля и увеличение сопротивления на изгиб к нижних междоузлий-основные признаки, определяющие снижения предрасположенности растений риса к полегания.

show abstract

“…Чтобы вести селекцию новых высокопродуктивных сортов с учетом анатомических и биохимических особенностей растений риса, необходимы данные об этих показателях у исходных родительских форм и у получаемого гибридного потомства (13,14). Нужно также иметь представление о наследовании анатомических признаков, определяющих степень устойчивости к полеганию (45,46), и их изменчивости у гибридов первого и последующих поколений. Кроме того, требуются нетрудоемкие и информативные методы анализа анатомических и биохимических особенностей растений риса.…”

unclassified

ПРИЗНАКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОЛЕГАНИЕ РАСТЕНИЙ, И ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ К НЕМУ У ИНТЕНСИВНЫХ И ЭКСТЕНСИВНЫХ РОССИЙСКИХ СОРТОВ РИСА (Oryza sativa L.)

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

Полегание риса-одна из основных причин потери урожая. Оно нарушает фотосинтетическую активность растений и продуктивность посевов, при этом растения изгибаются и наклоняются, что ухудшает их освещенность, затрудняет отток пластических веществ из стебля и листьев к метелке. В результате осложняется механизированная уборка посевов риса, увеличиваются потери зерна. Установлено, что устойчивость сорта к полеганию определяется генотипом, прочностью тканей стебля, а также условиями выращивания. Нашей целью было изучение морфофизиологических признаков, обусловливающих устойчивость к полеганию у интенсивных и экстенсивных сортов риса (Oryza sativa L.) российской селекции. Изучали сорта риса Рапан, Визит, Гамма (интенсивные) и Соната и Атлант (экстенсивные). Исследования проводили в 2012-2015 годах, используя железобетонные микрочеки, заполненные почвой из рисовых чеков, в которых поддерживался режим орошения, характерный для коммерческих посевов. Удобрения в форме сульфата аммония, суперфосфата и хлористого калия вносили в нормах N 24 P 12 K 12 и N 36 P 18 K 18 (в расчете на 1 м 2 посева). В фазу цветения отбирали растения для определения сухой массы и массы органов-листьев, стеблей и метелок. В фазу полной спелости зерна учитывали площади посевов с полегшими растениями (в процентах к общему числу растений на делянке), определяли устойчивость стеблей на изгиб и содержание в их тканях целлюлозы, а также урожайность. Прочность стебля измеряли на 28-е сут от начала цветения. Отбирали главные побеги риса (по 10 шт. в 3-кратной повторности) и отрезали нижнюю часть (12 см), включающую 1-е и 2-е междоузлия соломины. Листья удаляли. Отрезки нижней частью зажимали в горизонтальном положении на штативе и их свободный конец с помощью разновесов изгибали на 30, определяя массу нагрузки. Средняя величина этой нагрузки имела тесную связь с устойчивостью сортов к полеганию. Исследования показали, что у интенсивных сортов ассимиляты фотосинтеза в период кущения-выхода в трубку в большей степени используются на формирование генеративных органов и в меньшей-вегетативных, что приводит к повышенной продуктивности плодоноса, но с меньшей устойчивостью растений к полеганию. У сортов экстенсивного типа ассимиляты в большей мере потребляются на образование стебля и в меньшей-на формирование элементов продуктивности метелки, что снижает урожайность. При этом устойчивость посевов к полеганию повышалась благодаря большей прочности нижних междоузлий. Сопротивление нижней части стебля у интенсивных сортов составляло 56-63 г, у экстенсивных-66-80 г, а коэффициент его корреляции с полеганием посевов в полевых условиях достигал 0,99 (р  0,05). Повышение содержания целлюлозы в расчете на единицу длины стебля и увеличение сопротивления на изгиб к нижних междоузлий-основные признаки, определяющие снижения предрасположенности растений риса к полегания.

show abstract

Mining of favorable alleles for lodging resistance traits in rice (oryza sativa) through association mapping

Cited by 25 publications

References 69 publications

Control of plant height by 24 alleles at 12 quantitative trait loci in rice

Control of plant height by 24 alleles at 12 quantitative trait loci in rice

THE TRAITS DETERMINING PLANT LODGING AND ASSESSMENT OF LODGING RESISTANCE IN INTENSIVE AND EXTENSIVE RUSSIAN RICE (Oryza sativa L.) VARIETIES

ПРИЗНАКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОЛЕГАНИЕ РАСТЕНИЙ, И ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ К НЕМУ У ИНТЕНСИВНЫХ И ЭКСТЕНСИВНЫХ РОССИЙСКИХ СОРТОВ РИСА (Oryza sativa L.)

Contact Info

Product

Resources

About