ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ МЕЖПОДВИДОВЫХ ГИБРИДОВ РИСА
Аннотация
Гетерозисные гибриды по продуктивности превосходят сорта традиционной селекции на 30–0 %, кроме того, они часто более адаптированы к биотическим и абиотическим стрессам, и их урожайность более стабильна. Обсуждаются вопросы возможности получения фертильных межподвидовых гибридов риса japonica и indica, локализация генов широкой совместимости (WC) в геноме риса, возможность использования молекулярных маркеров для интрогрессии генов WC в российские сорта риса. Отмечено отсутствие локусов, определяющих высокую озерненность, в изучаемых сортах отечественной селекции, по результатам оценки озерненности гибридов.
Ключевые слова
При поддержке: грант РФФИ № 11-04-96534-р_юг_ц
Об авторах
Ю. К. Гончарова
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт риса, Краснодар, пос. Белозерный, Россия
Россия
Россия
Е. М. Харитонов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт риса, Краснодар, пос. Белозерный, Россия
Россия
Россия
Список литературы
1. Апрод А.Я., Колесников С.А. К вопросу о причинах засорения культурного риса дикими краснозерными формами // Тр. ВНИИ риса. Краснодар, 1971. Вып. 1. С. 41–45.
2. Гончаров С.В., Гончарова Ю.К. Эффективность перекрестного опыления у риса с цитоплазматической муж ской стерильностью // Современные проблемы генетики и селекции сельскохозяйственных растений. Одесса, 1991. С. 8–9.
3. Гончарова Ю.К., Гончаров С.В. Изучение и использование дикорастущего африканского Oryza longistaminata в качестве донора признаков аллогамии в селекции культурного риса на гетерозис // Генетические ресурсы культурных растений: Матер. междунар. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2001. С. 253–255.
4. Ляховкин А.Г. Происхождение и эволюция риса посевного // Тр. по прикл. ботан., генет. и селекции. Л., 1987. Т. 100. С. 63–74.
5. Ляховкин А.Г. Эколого-географическая классификация риса посевного // Тр. по прикл. ботан., генет. и селекции. Л., 1980. Т. 69. Вып. 1. С. 82–86.
6. Chen J.J., Ding J.H., Ouyang Y.D. et al. A triallelic system of S5 is a major regulator of the reproductive barrier and compatibility of indica-japonica hybrids in rice // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. P. 11436–11441.
7. Chen L., Zhao Z., Liu X. et al. Marker-assisted breeding of a photoperiod-sensitive male sterile japonica rice with high cross-compatibility with indica rice // Mol. Breed. 2011. V. 27. P. 2 47–258.
8. Chen R., Zhao X., Shao Z. et al. Rice UDP-glucose pyrophosphorylase1 is essential for pollen callose deposition and its cosuppression results in a new type of thermosensitive genic male sterility // Plant Cell. 2007. V. 19. P. 847–861.
9. Collard B.C., Das A., Virk P.S., Mackill D.J. Evaluation of «quick and dirty» DNA extraction methods for marker-assisted selection in rice (Oryza sativa L.) // Plant Breeding. 2007. V. 126. P. 47–50.
10. Danting L., Chen L., Jiang L. еt al. Fine mapping of S32(t), a new gene causing hybrid embryo sac sterility in a Chinese landrace rice (Oryza sativa L.) // Theor. Appl. Genet. 2007. V. 114. P. 515–524.
11. Gontcharova I.K., Gontcharov S.V. Hybrid rice breeding in Russia // Hybrid rice for food security, poverty alleviation, and environmental protection / Eds S.S. Virmani, S.X. Mao, B. Hardy. Proc. 4th Intern. Symp. on Hybrid Rice. Los Banos (Philippines) P. Int. Rice Res. Inst. 2003. P. 321–328.
12. Heuer S., Mizan K. Assessing hybrid sterility in Oryza glaberrima O. sativa hybrid progenies by PCR marker analysis and crossing with wide compatibility varieties // Theor. Appl. Genet. 2003. V. 107. P. 902–909.
13. Ikehashi H., Araki H. Variety screening of compatibility types revealed in F1 fertility of distant cross in rice // Jpn. J. Breed. 1984. V. 34. P. 304–313.
14. Ikehashi H., Araki H. Genetics of F1 sterility in remote crosses of rice // Rice Genet. Proc. of the Intern. Rice Genet. Symp., 27–31 May 1985. IRRI, P.O. Box 933, Manila, Philippines. 1986. P. 119–130.
15. Ikehashi H., Wan J. Differentiation of alleles at seven loci for hybrid sterility in cultivated rice (Oryza sativa L.) // Rice Genet. Proc. of the Intern. Rice Genet. Symp., 16–20 October 1995, IRRI, Manila. 1996. P. 404–408.
16. Imamura T., Kusano H., Kajigaya Y. et al. A rice dihydrosphingosine C4 hydroxylase (DSH1) gene, which is abundantly expressed in the stigmas, vascular cells and apical meristem, may be involved in fertility // Plant Cell Physiol. 2007.V. 48. P. 1108–1120.
17. Jing W., Zhang W., Jiang L. et al. Two novel loci for pollen sterility in hybrids between the weedy strain Ludao and the Japonica variety Akihikari of rice (Oryza sativa L.) // Theor. Appl. Genet. 2007. V. 114. P. 915–925.
18. Koide Y., Ikenaga M., Sawamura N. et al. The evolution of sex-independent transmission ratio distortion involving multiple allelic interactions at a single locus in rice // Genetics. 2008. V. 180. P. 409–420.
19. Li D., Chen L., Jiang L. et al. Fine mapping of S32(t), a new gene causing hybrid embryo sac sterility in a Chinese landrace rice (Oryza sativa L.) // Theor. Appl. Genet. 2007. V. 114. P. 515–524.
20. Li R., Chen Y. , Wei Y. et al. Mapping of a wide compatibility locus in indica rice using SSR markers // Mol. Breeding. 2009. V. 24. P. 135–140.
21. Liu A.M., Zhang Q.F., Li H.B. Location of a gene for wide compatibility in the RFLP linkage map // Rice Genet. News. 1992. V. 19. P. 134–136.
22. Liu H.Y., Xu C.G., Zhang Q. Male and female gamete abortions, and reduced affi nity between the uniting gametes as the causes for sterility in an indica/japonica hybrid in rice // Sex Plant Rep. 2004. V. 17. P. 55–62.
23. Lu C., Takabatake K., Ikehashi H. Identifi cation of segregation-distortion-neutral alleles to improve pollen fertility of indica/japonica hybrids in rice (Oryza sativa L.) // Euphytica. 2000. V. 113. P. 101–107.
24. Malik S.S., Khush G.S. Identifi cation of wide compa tibility varieties (WCV’s) and tagging of WC gene with isozyme markers // Rice Genet. Newslett. 1996. V. 13. P. 121–124.
25. Murray M.G., Thompson W.F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA // Nucl. Acids Res. 1980. V. 8. P. 4321.
26. Ouyang Y.D., Chen J.J., Ding J.H. et al. Advances in the understanding of inter-subspecifi c hybrid sterility and wide-compatibility in rice // Chinese Sci. Bull. 2009. V. 54. P. 2332–2341.
27. Qing J., Jufei L., Qing C. et al. Delimiting a rice wide-compatibility gene S5 n to a 50 kb region // Theor. Appl. Genet. 2005. V. 111. P. 1495–1503.
28. Qiu S., Kede L., Jiang J. et al. Delimitation of the rice wide compatibility gene S5n to a 40-kb DNA fragment // Theor. Appl. Genet. 2005. P. 111. P. 1080–1086.
29. Sano Y. Genetic comparisons of chromosome 6 between wild and cultivated rice // Jpn. J. Breed. 1992. V. 42. P. 561–572.
30. Sawamura N., Sano Y. Chromosomal location of gamete eliminator, S11(t), found in an Indica-Japonica hybrid // Rice Genet Newslett, 1996. V. 13. P. 70–71.
31. Song X., Qiu S.Q., Xu C.G. et al. Genetic dissection of embryo-sac fertility, pollen fertility and their contributions to spikelet fertility of an indica–japonica rice hybrid // Theor. Appl. Genet. 2005. V. 110. P. 205–211.
32. Su J., Liu Y.G. Fine mapping and cloning of the gene S-a for F1 pollen sterility in cultivated rice (Oryza sativa L.) // Mol. Plant Breed. 2003. V. 1. P. 757–758.
33. Sundaram R.M., Sakthivel K., Hariprasad A.S. et al. Development and validation of a PCR-based functional marker system for the major wide-compatible gene locus S5 in rice // Mol. Breeding. 2010. V. 26. P. 719–727.
34. Taneichi T., Koide Y., Nishimoto D. et al. Hybrid sterility gene S13 found in a distantly related rice species, O. longistaminata // Genes Genet. Syst. 2005. V. 80. P. 477.
35. Wan J., Ikehashi H. Identifi cation of a new locus S-16 causing hybrid sterility in native rice varieties (Oryza sativa L.) from Tai-hu lake region and Yunnan Province // China. Breed. Sci. 1995. V. 45. P. 461–470.
36. Wan J., Ikehashi H. List of hybrid sterility gene loci (HSGLi) in cultivated rice (Oryza sativa L.) // Rice Genet. Newslett. 1996. V. 13. P. 110–114.
37. Wang C.L., Zhang Z.L., Tang S.Z., Shi J.D. Exploitation of heterosis between indica and japonica by three-line method. I. Differentiation between indica–japonica sterility and cytoplasmic male sterility // Jiangsu J. Agr. Sci. 1992. V. 8. P. 1–7.
38. Wang G., He Q., Xu C., Zhang Q. Identifi cation and confi rmation of three neutral alleles conferring wide compatibility in inter-subspecifi c hybrids of rice (Oryza sativa L.) using near-isogenic lines // Theor. Appl. Genet. 2005. V. 111. P. 702–710.
39. Wang G., He Q., Xu C. et al. Fine mapping of f 5-Du, a gene conferring wide-compatibility for pollen fertility in intersubspecifi c hybrids of rice (Oryza sativa L.) // Theor. Appl. Genet. 2006. V. 112. P. 382–387.
40. Wang J., Liu K.D., Xu C.G. et al. The high level of wide compatibility of variety ‘Dular’ has a complex genetic basis // Theor. Appl. Genet. 1998. V. 97. P. 407–412.
41. Wen J., Zhang W., Jiang L. et al. Two novel loci for pollen sterility in hybrids between the weedy strain Ludao and the Japonica variety Akihikari of rice (Oryza sativa L.) // Theor. Appl. Genet. 2007. V. 114. P. 915–925.
42. Yuan L.P. Strategic hypotheses of breeding for hybrid rice // Hybrid Rice. 1987. V. 1. P. 1–3.
43. Zhang G.Q., Lu Y.G. Genetics of F1 pollen sterility in Oryza sativa // IRRI, ed. Rice Genetics III. Manila. IRRI. 1996. P. 418–422.
44. Zhang Q., Zhou Z.Q., Yang G.P. et al. Molecular marker heterozygosity and hybrid performance in indica and japonica rice // Theor. Appl. Genet. 1996. V. 93. P. 1218–1224.
45. Zhang X.H., Zhu X.D., Qian Q. et al. Mapping a new gene for wide compatibility of rice in relation to RFLP markers // Chin. J. Rice Sci. 1998. V. 12. P. 11–16 .
46. Zhao M.F., Li X.H., Yang J.B. et al. Relationship between molecular marker heterozygosity and hybrid performance in intra- and inter-subspecifi c crosses in rice // Plant. Breed. 1999. V. 118. P. 139–144.
47. Zhao Z., Jiang L., Zhang W. et al. Fine mapping of S31, a gene responsible for hybrid embryo-sac abortion in rice (Oryza sativa L.) // Planta. 2007. V. 226. P. 1087–1096.
48. Zhao Z., Wang C., Jiang L. et al. Identifi cation of a new hybrid sterility gene in rice (Oryza sativa L.) // Euphitica. 2006. V. 151. P. 331–337.
49. Zhuang C., Zhang G., Mei M. et al. Molecular mapping of the Sa locus for F1 pollen sterility in cultivated rice (Oryza sativa L.) // Acta. Genet. Sin. 1999. V. 26. P. 213–218.
Рецензия
Просмотров:
536
Послать статью по эл. почте 