zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2022-82-5-77-83zhros-2053Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSИзучение энергии начального роста растений риса в лабораторных условияхStudy of the initial growth energy of the rice samples in the laboratory conditionshttps://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/0000-0002-5340-4901ГолубоваВ. А.GolubovaV. A.

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории физиологии растений

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

Candidate of Biological Sciences, researcher of the laboratory for plant physiology

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

https://orcid.org/0000-0002-2305-4189КалининаН. В.KalininaN. V.

младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции

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

junior researcher of the laboratory for cell breeding

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

https://orcid.org/0000-0002-2046-4000ВожжоваН. Н.VozhzhovaN. N.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции

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

Candidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory for cell breeding

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияFSBSI “Agricultural Research Center “Donskoy”Russian Federation202216112022057783Copyright © Костылев П.И., Голубова В.А., Калинина Н.В., Вожжова Н.Н., 20222022Костылев П.И., Голубова В.А., Калинина Н.В., Вожжова Н.Н.Kostylev P.I., Golubova V.A., Kalinina N.V., Vozhzhova N.N.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/2053

В статье представлены результаты оценки образцов риса по способности энергичного роста растений из-под слоя воды. Устойчивость сортов к затоплению очень актуальна в России при борьбе с сорными растениями за счет глубокого слоя воды, который сорняки не могут преодолеть. Цель исследования: оценка селекционных образцов риса на устойчивость к затоплению и выделение лучших из них для использования в скрещиваниях при выведении устойчивых к затоплению сортов риса. Для исследований взяты образцы, полученные в лаборатории селекции и семеноводства риса АНЦ «Донской» от гибридизации отечественных сортов Кубояр и Контакт с азиатскими сортами Mazhan Red, Kharsu 80A, Khao Hlan On – донорами гена устойчивости к затоплению. Исследования проводили с использованием стеклянных цилиндров высотой 42 см. В результате оценки 48 сортообразцов риса выявлены формы, имеющие наибольшие темпы начального роста и способность преодолевать большой слой воды в анаэробных условиях. Результаты проращивания в цилиндрах показали существенные различия между растениями по скорости роста под водой: через 3 дня от посева семян длина ростков варьировала от 0,1 до 1,7 см, на 8-й день – от 2,0 до 12,0 см, на 13-й – от 8,4 до 47,0 см. Три четверти образцов через 2 недели имели небольшую высоту растений – до 30 см, четвертая часть образцов превышала эту величину. Наибольшая длина проростков была у образцов 1006 (47,0 см), 998 (45,3 см) и 997 (40,3 см), которые можно выращивать в поле без гербицидов по технологии получения всходов из-под слоя воды или использовать в качестве доноров высокой энергии роста. Выделен материал, имеющий практическую значимость для селекционного процесса.

The current paper has presented the results of estimating rice samples for the ability of energetic plant growth from under a layer of water. The resistance of varieties to flooding is of great relevance in Russia in the fight against weeds due to the deep layer of water that weeds cannot overcome. The purpose of the study was to estimate rice breeding samples for resistance to flooding and to select the best of them for use in crossings when breeding rice varieties resistant to flooding. For the study there have been taken the samples developed in the laboratory of rice breeding and seed production of the ARC “Donskoy” from the hybridization of domestic varieties ‘Kuboyar’ and ‘Kontakt’ with such Asian varieties as ‘Mazhan Red’, ‘Kharsu 80A’, ‘Khao Hlan On’ as the donors of the flood resistance gene. The study was carried out using glass cylinders of 42 cm high. As a result of the estimation of 48 rice varieties, there were identified the forms that have the highest initial growth rates and the ability to overcome a large layer of water under anaerobic conditions. The results of germination in cylinders showed significant differences between plants in terms of growth rate under water: after 3 days from seed sowing, the length of the sprouts varied from 0.1 to 1.7 cm, on the 8 th day it ranged from 2.0 to 12.0 cm, on the 13th it was from 8.4 to 47.0 cm. Three forth of the samples after 2 weeks had a small plant height up to 30 cm, the rest part of the samples exceeded this value. The greatest sprouts’ length was in the samples ‘1006’ (47.0 cm), ‘998’ (45.3 cm) and ‘997’ (40.3 cm), which can be grown in the field without herbicides using the technology of obtaining shoots from under a layer of water or used as donors of high growth energy. There has been identified the material of practical importance for the breeding process.

рисзатоплениеэнергия ростаабиотический стрессустойчивость к погружениюricefloodinggrowth energyabiotic stressimmersion resistanceМатериалы подготовлены в рамках конкурса Российского научного фонда 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (соглашение № 22-26-00246 от 21.12.2022 г).ReferencesБруяко В. Н. Сравнительный анализ темпов роста сортов риса по группам // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 117. С. 705–722.Bruyako V. N. Sravnitel'nyi analiz tempov rosta sortov risa po gruppam [Comparative analysis of growth rates of rice varieties by groups] // Po-litematicheskii setevoi elektronnyi nauchnyi zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo ag-rarnogo universiteta. 2016. № 117. S. 705–722.Скаженник М. А., Воробьев Н. В., Шеуджен А. Х., Ковалев В. С. Энергия прорастания семян сортов риса и ее связь с образованием всходов // Российская сельскохозяйственная наука. 2016. № 2–3. С. 7–9.Skazhennik M. A., Vorob'ev N. V., Sheudzhen A. Kh., Kovalev V. S. Energiya proras-taniya semyan sortov risa i ee svyaz' s obrazovaniem vskhodov [Seed germination energy of rice varieties and its relationship with the formation of seedlings] // Rossiiskaya sel'skokhozyai-stvennaya nauka. 2016. № 2–3. S. 7–9.Харитонов Е. М., Гончарова Ю. К., Гончаров С. В., Бруяко В. Н. Молекулярное маркирование локусов, определяющих высокие темпы роста на начальных этапах развития растений у российских сортов риса (Oryza sativa L.) // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54, № 5. C. 892–904. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.5.892rus.Kharitonov E. M., Goncharova Yu. K., Goncharov S. V., Bruyako V. N. Molekulyarnoe markirovanie lokusov, opredelyayushchikh vysokie tempy rosta na nachal'nykh etapakh razvi-tiya rastenii u rossiiskikh sortov risa (Oryza sativa L.) [Molecular marking of loci that determine high growth rates at the initial stages of plant development among the Russian rice varieties (Oryza sativa L.)] // Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2019. T. 54, № 5. C. 892–904. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.5.892rus.Nagai K., Hattori Y., Ashikari M. Stunt or elongate? Two opposite strategies by which rice adapts to floods // J Plant Res. 2010. Vol. 123(3). P. 303–309. DOI: 10.1007/s10265-010-0332-7.Nagai K., Hattori Y., Ashikari M. Stunt or elongate? Two opposite strategies by which rice adapts to floods // J Plant Res. 2010. Vol. 123(3). P. 303–309. DOI: 10.1007/s10265-010-0332-7.Nagai K., Kurokawa Y., Mori Y., Minami A., Reuscher S., Wu J., Matsumoto T., Ashikari M. Snorkel genes relating to flood tolerance were pseudogenized in normal cultivated rice // Plants. 2022. Vol. 11(3). P. 376. DOI: 10.3390/plants11030376.Nagai K., Kurokawa Y., Mori Y., Minami A., Reuscher S., Wu J., Matsumoto T., Ashikari M. Snorkel genes relating to flood tolerance were pseudogenized in normal cultivated rice // Plants. 2022. Vol. 11(3). P. 376. DOI: 10.3390/plants11030376.Oladosu Y., Rafii M. Y., Arolu F., Chukwu S.C., Muhammad I., Kareem I., Salisu M. A., Arolu I. W. Submergence Tolerance in Rice: Review of Mechanism, Breeding and Future // Sustainability. 2020. Vol. 12(4) P. 1632. https://doi.org/10.3390/su12041632.Oladosu Y., Rafii M. Y., Arolu F., Chukwu S. C., Muhammad I., Kareem I., Salisu M. A., Arolu I. W. Submergence Tolerance in Rice: Review of Mechanism, Breeding and Future // Sustainability. 2020. Vol. 12(4) P. 1632. https://doi.org/10.3390/su12041632.Septiningsih E. M., Ignacio J. C. I., Sendon P. M. D., Sanchez D. L., Ismail A. M., Mackill D. J. QTL mapping and confirmation for tolerance of anaerobic conditions during germination derived from the rice landrace Ma-Zhan Red // Theor. Appl. Genet. 2013. Vol. 126. Р. 1357–1366. DOI: 10.1007/s00122-013-2057-1.Septiningsih E. M., Ignacio J. C. I., Sendon P. M. D., Sanchez D. L., Ismail A. M., Mackill D. J. QTL mapping and confirmation for tolerance of anaerobic conditions during germination derived from the rice landrace Ma-Zhan Red // Theor. Appl. Genet. 2013. Vol. 126. Р. 1357–1366. DOI: 10.1007/s00122-013-2057-1.Singh U. M., Yadav S., Dixit S., Ramayya P. J., Devi M. N., Raman K. A., Kumar A. QTL Hotspots for Early Vigor and Related Traits under Dry Direct-Seeded System in Rice (Oryza sativa L.) // Frontiers in Plant Science. 2017. Vol. 8. Art. 286. P. 1–14. DOI: 10.3389/fpls.2017.00286.Singh U. M., Yadav S., Dixit S., Ramayya P. J., Devi M. N., Raman K. A., Kumar A. QTL Hotspots for Early Vigor and Related Traits under Dry Direct-Seeded System in Rice (Oryza sativa L.) // Frontiers in Plant Science. 2017. Vol. 8. Art. 286. P. 1–14. DOI: 10.3389/fpls.2017.00286.Yang J., Sun K., Li D., Luo L., Liu Y., Huang M., Yang G., Liu H., Wang H., Chen Z., Guo T. Identification of stable QTLs and candidate genes involved in anaerobic germination tolerance in rice via high-density genetic mapping and RNA-Seq // BMC Genomics. 2019. Vol. 20. P. 355. https://doi.org/10.1186/s12864-019-5741-y.Yang J., Sun K., Li D., Luo L., Liu Y., Huang M., Yang G., Liu H., Wang H., Chen Z., Guo T. Identification of stable QTLs and candidate genes involved in anaerobic germination tolerance in rice via high-density genetic mapping and RNA-Seq // BMC Genomics. 2019. Vol. 20. P. 355. https://doi.org/10.1186/s12864-019-5741-y.Zhao J., He Y., Huang S., Wang Z. Advances in the Identification of Quantitative Trait Loci and Genes Involved in Seed Vigor in Rice // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. Art. 659307. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.659307.Zhao J., He Y., Huang S., Wang Z. Advances in the Identification of Quantitative Trait Loci and Genes Involved in Seed Vigor in Rice // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. Art. 659307. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.659307.

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