zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2021-78-6-39-44zhros-1466Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSГенетический анализ гибридной популяции риса Мавр × КонтактGenetic analysis of the hybrid rice population ‘Mavr × Kontakt’https://orcid.org/0000-0002-4371-6848КостылевП. И.KostylevP. I.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок 3

Doctor of Agricultural Sciences, professor, main researcher of the laboratory for rice breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

vniizk30@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3392-4774КрасноваЕ. В.KrasnovaE. V.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок 3

Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory for rice breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

vniizk30@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8976-2703СирапионовГ. А.SirapionovG. A.

агроном

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 21

Agronomist

347740, Rostov region, Zernograd, Lenin Str., 21

ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияAgricultural Research Center “Donskoy”Russian FederationАзово-Черноморский инженерный институт – филиал ФГБОУ ВО "Донской государственный аграрный университет"РоссияAzov-Blacksea Engineering Institute, branch of the Donskoy State Agricultural UniversityRussian Federation202124122021063944Copyright © Костылев П.И., Краснова Е.В., Сирапионов Г.А., 20212021Костылев П.И., Краснова Е.В., Сирапионов Г.А.Kostylev P.I., Krasnova E.V., Sirapionov G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/1466

У риса могут формироваться зерновки не только белого, но и красного, коричневого и черного цвета. У чернозерного риса в перикарпе зерновки содержится антоциан, который имеет антиоксидантную активность и поэтому положительно влияет на здоровье людей. Цель исследований – выведение образцов риса с черным перикарпом. В статье представлены результаты изучения гибридной популяции второго поколения комбинации Мавр × Контакт. Сорт Мавр имеет черный околоплодник, Контакт – белый. В процессе гибридологического анализа установлены закономерности наследования основных количественных признаков, влияющих на продуктивность, выделены лучшие особи, у которых сформировались компактные прямостоячие метелки и черные зерновки, отобран исходный материал для селекционной работы. Исследования проводили в 2020 году на чеках ОП «Пролетарское» в Ростовской области. Установлено, что окраска перикарпа наследовалась по типу комплементарного взаимодействия двух генов. По высоте растений выявлено сверхдоминирование и взаимодействие двух пар генов разной силы. По длине метелки наблюдались частичное положительное доминирование, трансгрессии и дигенные различия исходных сортов. По признаку «количество колосков в метелке» выявлено сверхдоминирование больших величин и положительная трансгрессия. Выделены формы с хорошо озерненными метелками. Масса 1000 зерен характеризовалась отрицательным доминированием и дигибридным расщеплением 9:6:1. Отобраны лучшие по морфотипу формы F2 с черным перикарпом, которые отличались оптимальной высотой растений, длинными метелками, повышенной их озерненностью и средней массой 1000 семян.

Rice can form not only white-color kernels, but also of red, brown and black colors. In black-color rice kernels, the pericarp contains anthocyanin, which has antioxidant activity and therefore has a positive effect on human health. The purpose of the current study was to develop rice samples with black pericarp. The paper has presented the study results of the hybrid population ‘Mavr × Kontakt’ of the second generation. The variety ‘Mavr’ has a black pericarp, the variety ‘Kontakt’ has a white one. In the process of hybridological analysis there have been identified the patterns of inheritance of the main quantitative traits affecting productivity; there have been identified the best samples, in which formed compact erect panicles and black kernels; there has been selected the initial material for breeding work. The study was carried out in 2020 on the plots of the ES “Proletarskoye” in the Rostov region. There was established that the color of pericarp was inherited according to the type of complementary interaction of two genes. There was found an overdominance and interaction of two pairs of genes of different strengths according to ‘plant height’. There was also seen partial positive dominance, transgressions, and digenic differences of the initial varieties according to ‘panicle length’. According to the traits ‘number of spikelets per panicle’, there was identified overdominance of large values and positive transgression. There were found the forms with well-kerneled panicles. The trait ‘1000 kernel weight’ was characterized by negative dominance and dihybrid cleavage of 9:6:1. There have been selected the best morphotype F2 forms with black pericarp, which possessed optimal plant height, long panicles, larger kernel size, and an average 1000 kernel weight.

пигмент околоплодниканаследованиечерный рисбелый рисpericarp pigmentinheritanceblack ricewhite riceReferencesГончарова Ю.К., Бушман Н.Ю., Верещагина С.А. Сорта риса с окрашенным перикарпом // Рисоводство. 2015. № 1-2(26-27). С. 9-11.Goncharova YU.K., Bushman N.YU., Vereshchagina S.A. Sorta risa s okrashennym perikarpom [Varieties of rice with colored pericarp] // Risovodstvo. 2015. № 1-2(26-27). S. 9-11.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Книга, 2012. 352 с.Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij) [Methodology of a field trial (with the basics of statistical processing of the study results)]. M.: Kniga, 2012. 352 s.Костылев П.И., Краснова Е.В., Аксенов А.В. Балюкова Э.С. Генетика ряда признаков у гибрида риса Контакт × Мавр // Зерновое хозяйство России. 2019. № 3(63). С. 30-35. DOI: 10.31367/2079-8725-2019-63-3-30-35.Kostylev P.I., Krasnova E.V., Aksenov A.V. Balyukova E.S. Genetika ryada priznakov u gibrida risa Kontakt × Mavr [Genetics of a number of traits in the rice hybrid ‘Kontakt × Mavr’] // Zernovoe hozyajstvo Rossii. 2019. № 3(63). S. 30-35. DOI: 10.31367/2079-8725-2019-63-3-30-35Мережко А.Ф. Использование менделеевских принципов в компьютерном анализе наследования варьирующих признаков // Экологическая генетика культурных растений: Материалы школы молодых ученых РАСХН, ВНИИ риса. Краснодар, 2005. С. 107-117.Merezhko A.F. Ispol'zovanie mendeleevskih principov v komp'yuternom analize nasledovaniya var'iruyushchih priznakov [The use of the Mendelian principles in computer analysis of the inheritance of varying traits] // Ekologicheskaya genetika kul'turnyh rastenij: Materialy shkoly molodyh uchenyh RASKHN, VNII risa. Krasnodar, 2005. S. 107-117.Chaudhary R.C., Tan D.V. Speciality rices of the world: a prologue. Speciality Rices of the World: Breeding. Production and Marketing FAO, Science Pub, Enfield, NH, 2001. Pp. 3-12.Chaudhary R.C., Tan D.V. Speciality rices of the world: a prologue. Speciality Rices of the World: Breeding. Production and Marketing FAO, Science Pub, Enfield, NH, 2001. Pp. 3-12.Deng G.F., Xiang R.X., Zhang Y., Hua B.L. Phenolic compounds and bioactivities of pigmented rice. Crit Rev Food Sci Nutr. 2013. 53(3). Pp. 296-306.Deng G.F., Xiang R.X., Zhang Y., Hua B.L. Phenolic compounds and bioactivities of pigmented rice. Crit Rev Food Sci Nutr. 2013. 53(3). Pp. 296-306.Lei L., Zheng H. L., Wang J. G., Liu H. L., Sun J., Zhao H. W., Yang L. M., Zou D. T. Genetic dissection of rice (Oryza sativa L.) tiller, plant height, and grain yield based on QTL mapping and metaanalysis // Euphytica. 2018. V. 214. № 109. Pp. 1-17.Lei L., Zheng H. L., Wang J. G., Liu H. L., Sun J., Zhao H. W., Yang L. M., Zou D. T. Genetic dissection of rice (Oryza sativa L.) tiller, plant height, and grain yield based on QTL mapping and metaanalysis // Euphytica. 2018. V. 214. № 109. Pp. 1-17.Liu E., Liu Y., Wu G., Zeng S., Thu G., Thi T.G.T., Liang L., Liang Y., Dong Z., She D., Wang H., Zaid I.U., Hong D. Identification of a candidate gene for panicle length in rice (Oryza sativa L.) via association and linkage analysis // Front Plant Sci. 2016. 7: 596. Pp. 1-13. DOI: 10.3389/fpls.2016.00596.Liu E., Liu Y., Wu G., Zeng S., Thu G., Thi T.G.T., Liang L., Liang Y., Dong Z., She D., Wang H., Zaid I.U., Hong D. Identification of a candidate gene for panicle length in rice (Oryza sativa L.) via association and linkage analysis // Front Plant Sci. 2016. 7: 596. Pp. 1-13. DOI: 10.3389/fpls.2016.00596Maeda H., Yamaguchi T., Omoteno M., Takarada T, Fujita K., Murata K., Iyama Y., Yoichiro Kojima, Morikawa M., Ozaki H., Mukaino N., Kidani Y., Ebitani T. Genetic dissection of black grain rice by the development of a near isogenic line // Breed Sci. 2014. 64(2). Pp. 134-141. DOI: 10.1270/jsbbs.64.134.Maeda H., Yamaguchi T., Omoteno M., Takarada T, Fujita K., Murata K., Iyama Y., Yoichiro Kojima, Morikawa M., Ozaki H., Mukaino N., Kidani Y., Ebitani T. Genetic dissection of black grain rice by the development of a near isogenic line // Breed Sci. 2014. 64(2). Pp. 134–141. DOI: 10.1270/jsbbs.64.134.Suzuki M., Kimur T., Yamagishi K., Shinmoto H., Yamak K. Comparison of mineral contents in 8 cultivars of pigmented brown rice. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi. 2004. 51(58). Pp. 424–427.Suzuki M., Kimur T., Yamagishi K., Shinmoto H., Yamak K. Comparison of mineral contents in 8 cultivars of pigmented brown rice. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi. 2004. 51(58). Pp. 424-427.Takashi I., Bing Xu, Yoichi Y., Masaharu N., Tetsuya K. Antioxidant activity of anthocyanin extract from purple black rice. J Med Food. 2001. 4(4). Pp. 211-218.Takashi I., Bing Xu, Yoichi Y., Masaharu N., Tetsuya K. Antioxidant activity of anthocyanin extract from purple black rice. J Med Food. 2001. 4(4). Pp. 211–218.Yuan H., Qin P., Hu L., Zhan S., Wang S., Gao P., Li J., Jin M., Xu Z., Gao Q., Du A., Tu B., Chen W., Ma B., Wang Y., Li S. OsSPL18 controls grain weight and grain number in rice // Journal of Genetics and Genomics. 2019. 46. Pp. 41-51. https://doi.org/10.1016/j.jgg.2019.01.003.Yuan H., Qin P., Hu L., Zhan S., Wang S., Gao P., Li J., Jin M., Xu Z., Gao Q., Du A., Tu B., Chen W., Ma B., Wang Y., Li S. OsSPL18 controls grain weight and grain number in rice // Journal of Genetics and Genomics. 2019. 46. Pp. 41-51. https://doi.org/10.1016/j.jgg.2019.01.003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.