ОСХН Российская сельскохозяйственная наука Russian Agricultural Sciences

  • ISSN (Print) 2500-2627
  • ISSN (Online) 3034-5820

СОЗДАНИЕ УДВОЕННЫХ ГАПЛОИДОВ ORYZA SATIVA L. С ГЕНОМ УСТОЙЧИВОСТИ РИСА К ПИРИКУЛЯРИОЗУ Pi-B НА РОССИЙСКОМ ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ

Код статьи
S2500262725020058-1
DOI
10.31857/S2500262725020058
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 2
Страницы
27-31
Аннотация
Исследование проводили с целью получения удвоенных гаплоидов с геном Pi-b для селекции риса. В результате гибридизации между дальневосточными сортами и образцом Oxy 2x (носитель гена Pi-b) создано 13 гибридов F1 в шести гибридных комбинациях: Садко×Oxy 2x, Луговой×Oxy 2x, Дарий 23×Oxy 2x, Алмаз×Oxy 2x, удвоенный гаплоид (Дон 4237×Долинный)×Oxy 2x, Ханкайский 429×Oxy 2x. Для перевода в константное гомозиготное состояние исходных растений доноров F2 применяли технологию андрогенеза in vitro. Предварительно отобраны 35 гибридных растений, несущих аллель устойчивости гена Pi-b. В культуру in vitro ввели 10246 пыльников риса. Каллусообразование наблюдали у 25 из 35 гибридов F2. Самое высокое калусообразование отмечали у гибридных растений Луговой×Oxy 2x - 9,33 % и Ханкайский 429×Oxy 2x - 27,50 %, в среднем по всей выборке оно было низким - 2,45 %, что нехарактерно для дальневосточных генотипов. Регенерацию наблюдали на каллусах 7 гибридов риса 4 гибридных комбинаций: Дарий 23×Oxy 2x, Садко×Oxy 2x, Ханкайский 429×Oxy 2x и Луговой×Oxy 2x. По результатам ПЦР-анализа из 63 удвоенных гаплоидов отобрано 33 растения с аллелем устойчивости гена Pi-b. На вегетационной площадке посеяли 44 линии удвоенных гаплоидов, из которых 3 не взошли. Коллекционный образец Oxy 2x, обладающий прочным креплением зерновки на оси метелки, вступая во взаимодействие с локусами других сортов, ответственных за этот признак, дает осыпающийся в разной степени фенотип в гомозиготном состоянии у удвоенных гаплоидов: 11 линий со средней степенью осыпаемости и 30 сильноосыпающихся линий. В целом общий выход исходного селекционного материала для последующих отборов в полевых условиях весьма ограничен и бесперспективен из-за осыпаемости зерновки.
Ключевые слова
Oryza sativa L Oxy 2x андрогенез in vitro пирикуляриоз Pi-b удвоенные гаплоиды
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
13

Библиография

  1. 1. Ковалевская В. А., Лелявская В. Н., Ковалева А. А. Устойчивость риса к пирикуляриозу в Приморском крае // Защита и карантин растений. 2013. № 5. С. 24-26.
  2. 2. Molecular breeding strategy and challenges towards improvement of blast disease resistance in rice crop / S. Ashkani, M. Y. Rafii, M. Shabanimofrad, et al. // Frontiers in Plant Science. 2015. Vol. 5. Article 886. URL: https://www.frontiersin.org/journals/plant--science/articles/10.3389/fpls.2015.00886/full (дата обращения: 18.12.2021). doi: 10.3389/fpls.2015.00886.
  3. 3. Current status of conventional and molecular interventions for blast resistance in rice / D. Srivastava, M. Shamim, M. Kumar, et al. // Rice Science. 2017. Vol. 24. No. 6. P. 299-321. doi: 10.1016/j.rsci.2017.08.001.
  4. 4. Ecology of rice viruses in the south of the Russian Far East / Y. G. Volkov, N. N. Kakareka, V. F. Tolkach, et al. // Rice Research. 2024. Vol. 12. Article 409. URL: https://www.omicsonline.org/open-access/ecology-of-rice-viruses-in-the-south-of-the-russian-far-east.pdf (дата обращения: 19.02.2025). doi: 10. 4172/2375-4338.1000409.
  5. 5. Клименкова Т. Г., Михайлик Т. А., Лелявская В. Н. Оценка сортообразцов и сортов риса на устойчивость к пирикуляриозу // Дальневосточный аграрный вестник. 2018. № 4(48). С. 67-74. doi: 10.24411/1999 -6837 2018 14082.
  6. 6. Устойчивость образцов конкурсного сортоиспытания и сортов риса Oryza sativa L. дальневосточной селекции к пирикуляриозу / М. В. Илюшко, С. С. Гученко, В. Н. Лелявская, и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 1. С. 19-22. doi: 10.31857/S2500262722010045.
  7. 7. Comprehensive evaluation of resistance effects of pyramiding lines with different broad--spectrum resistance genes against Magnaporthe oryzae in rice (Oryza sativa L.) / Y. Wu, N. Xiao, Y. Chen, et al. // Rice. 2019. Vol. 12. Article 11. URL: https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-019-0264-3 (дата обращения: 15.04.2020). doi: 10.1186/s12284 019 0264 3.
  8. 8. Molecular screening of blast resistance genes in rice germplasms resistant to Magnaporthe oryzae / Y. Loang, B. Yan, Y. Peng, et al. // Rice Science. 2017. Vol. 24. No. 1. P. 41-47. doi: 10.1016/j.rsci.2016.07.004.
  9. 9. Влияние фертильности пыльцы гибридных растений доноров на андрогенез in vitro риса Oryza sativa L. / М. В. Илюшко, С. С. Гученко, В. Н. Лелявская и др. // Рисоводство. 2023. № 2(59). С. 6-12. doi: 10.33775/-1684 2464 2023 59 2 6 12.
  10. 10. Comparison of pathogenicity of Pyricularia oryzae under different genetic backgrounds / J. Ma, G. Zhang, A. Xin, et al. // Acta Agronomica Sinica. 2015. Vol. 41. No. 12. P. 1791-1801. doi: 10.3724/SP.J.1006.2015.01791.
  11. 11. Distribution research of blast resistance genes Pita, Pib, Pi9 and Pikm in blast--resistance rice resources / X. Dai, Y. Yan, L. Zhou, et al. // Life Science Research. 2012. Vol. 16. No. 4. P. 340-356. doi: 10.16605/-j.cnki.-1007 7847.2012.04.009.
  12. 12. Идентификация генов устойчивости к пирикуляриозу риса Pi 1, Pi 2, Pi 33, Pi 40, Pi-ta, Pi-b / О. В. Шумская, Н. Н. Вожжова, О. С. Жогалева, и др. // Зерновое хозяйство России. 2023. Т. 15. № 5. С. 30-38. doi: 10.31367/2079 8725 2023 88 5 30 38.
  13. 13. Identification of rice blast resistance genes using international monogenic differentials / J. C. Wang, Y. Jia, J. W. Wen, et al. // Crop Protection. 2013. Vol. 45. P. 109-116. doi: 10.1016/j.cropro.1012.11.020.
  14. 14. Blast resistance R genes pyrtamiding in temperate japonica rice / G. Orasen, R. Greco, E. Puja, et al. // Euphytica. 2020. Vol. 214. Article 40. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10681-020-2575-2 (дата обращения: 22.01.2021). doi: 10.1007/s10681 020 2575 2.
  15. 15. Genetic improvement for blast resistance in high-yielding cold-tolerant rice (Oryza sativa L.) cultivar Himalaya 741 by marker--assisted backcross breeding / R. Rathour, R. Kumar, K. Thakur, et al. // 3 Biotech. 2022. Vol. 12. Article 165. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13205-022-03244w (дата обращения: 25.05.2023). doi: 10.1007/s1320502203244w.
  16. 16. Илюшко М. В., Ромашова М. В., Гученко С. С. Оценка частоты внутрикаллусной изменчивости андрогенных удвоенных гаплоидов риса (Oryza sativa L.) по генам устойчивости к пирикуляриозу // Сельскохозяйственная биология. 2023. Т. 58. № 3. С. 554-566. doi: 10.15389/agrobiology.2023.3.554rus.
  17. 17. Sarao N. K., Gosal S. S. In vitro androgenesis accelerated breeding in rice // Biotechnology of crop improvement. Switzerland: Springer, Cham. Springer International Publishing AG, 2018. Vol. 1. P. 407-435. doi: 10.1007/978 3 319 78283 6.
  18. 18. Strategies and prospects of haploid induction in rice (Oryza sativa) / M. Kyum, H. Kaur, A. Kamboj, et al. // Plant Breeding. 2021. Vol. 141(2). URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbr.12971 (дата обращения: 11.12.2021). doi: 10.1111/pbr.12971.
  19. 19. Exploring factors affecting anther culture in rice (Oryza sativa L.) / S. K. Tripathy, D. Swain, P. M. Mohapatra, et al. // Journal of Applied Biology and Biotechnology. 2019. Vol. 7 (02). P. 87-92. doi: 10.7324/JABB.2019.70216.
  20. 20. Creation of rice doubled haploids resistant to prolonged flooding using anther culture / P. Kostylev, N. Kalinina, N. Vozhzhova, et al. // Plants. 2023. Vol. 3681. Article 3681. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/12/21/3681 (дата обращения: 13.10.2024). doi: 10.3390/plants12213681.
  21. 21. Получение дигаплоидых линий для селекции глютинозного риса / И. А. Сартбаева, Б. Н. Усенбеков, А. Б. Рысбекова и др. // Биотехнология. 2018. Т. 34. № 2. С. 26-36. doi: 10.21519/0234 2758 2018 34 2 26 36.
  22. 22. Aljanabi S. M., Martinez I. Universal and rapid salt-extraction of high quality genomic DNA for PCR-based techniques // Nucleic Acid Research. 1997. Vol. 25. No. 22. P. 4692-4693. doi: 10.1093/nar/25.22.4692.
  23. 23. Ilyushko M. V. Effect of growing conditions of rice donor plants on anther culture in vitro // Journal of Agricultural Science and Technology A. 2015. Vol. 5. P. 686-694. doi: 10.17265/2161 6256/2015.08.007.
  24. 24. Improvement of anther culture to integrate doubled haploid technology in temperate rice (Oryza sativa L.) breeding / C. Lantos, M. Jancso, A. Szekely, et al. // Plants. 2022. Vol. 11. Article 3446. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/11/24/3446 (дата обращения: 02.02.2023). doi: 10.3390/plants11243446.
  25. 25. Харитонов Е. М., Гончарова Ю. К. Стерильность при межподвидовой гибридизации риса Oryza sativa L. в связи с поиском генов широкой совместимости и отнесением образцов к подвидам indica и japonica // Сельскохозяйственная биология. 2013. № 5. С. 61-68. doi: 10.15389/agrobiology.2013.5.61rus.
  26. 26. D’Hooghvorst I., Ferreres I., Nogues S. Anther culture and chromosome doubling in Mediterranean japonica rice // Jose M. Segui--Simarro (ed.). Doubled haploid technology. Volume 1: General topics, Alliaceae, Cereals, Methods in molecular biology, 2287. Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature. 2021. P. 333-341. doi: 10.1007/978 1 0716 1315 3_19.
  27. 27. Ляховкин А. Г. Рис. Мировое производство и генофонд. СПб: Профи--Информ, 2005. 288 с.
  28. 28. Detection of a novel locus involved in non-seed-shattering behavior of Japonica rice cultivar, Oryza sativa «Nipponbare» / Y. Tsujimura, S. Sugiyama, K. Otsuka, et al. // Theoretical and Applied Genetics. 2019. Vol. 132. P. 2615-2623. doi: 10.1007/s00122 019 03376 3.
  29. 29. Wu H., He Q., Wang Q. Advances in rice seed shattering // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24. Article 8889. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/24/10/8889 (дата обращения: 02.02.2025). doi: 10.3390/ijms24108889.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека