zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2025-101-6-38-46zhros-3260Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSПЦР-анализ новых сортообразцов риса на присутствие генов устойчивости к пирикуляриозуPcr-analysis of new rice varieties for the presence of blast resistance geneshttps://orcid.org/0000-0002-4371-6848КостылевП. И.KostylevP. I.

П.И. Костылев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса

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

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

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

p-kostylev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2046-4000ВожжоваН. Н.VozhzhovaN. N.

Н.Н. Вожжова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции

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

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

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

nvozhzh@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6641-878XАксеновА. В.AksenovA. V.

А.В. Аксенов, младший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса

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

A.V. Aksenov, junior researcher of the laboratory for rice breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

https://orcid.org/0000-0002-3392-4774КрасноваЕ. В.KrasnovaE. V.

Е.В. Краснова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса

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

E.V. Krasnova, Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory for rice breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3

ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияFSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”Russian Federation2025180120261763846Copyright © Костылев П.И., Вожжова Н.Н., Аксенов А.В., Краснова Е.В., 20262026Костылев П.И., Вожжова Н.Н., Аксенов А.В., Краснова Е.В.Kostylev P.I., Vozhzhova N.N., Aksenov A.V., Krasnova E.V.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/3260

Рис является одной из основных продовольственных культур во всем мире, однако при поражении пирикуляриозом потери в его урожае могут достигать значительных размеров, составляя для мировой экономики ущерб более 70 млрд долларов. В связи с этим актуально выведение новых, устойчивых к пирикуляриозу сортов риса. Благодаря накопленному прогрессу в изучении генетического механизма устойчивости риса к пирикуляриозу найдено множество генов устойчивости (или локусов количественных признаков – QTL), пирамидирование ряда которых в одном генотипе способствует улучшению устойчивости и ускорению создания новых устойчивых сортов риса. Целью настоящего исследования является поиск и отбор линий риса, обладающих высоким потенциалом продуктивности и несущих пять генов устойчивости к пирикуляриозу: Pi-1, Pi-2, Pi-33, Pi-b и Pi-ta. Для этого выполняли идентификацию данных генов устойчивости молекулярно-генетическими методами: выделение ДНК, проведение ПЦР специфическими сцепленными с генами устойчивости молекулярными маркерами, проведение электрофореза, анализ электрофореграмм. В процессе анализа были выделены образцы риса контрольного питомника и конкурсного сортоиспытания, которые несли в генотипах сразу пять генов устойчивости (Pi-1, Pi-2, Pi-33, Pi-b и Pi-ta). Эти образцы среднеспелые, продолжительность вегетационного периода от залива до полной спелости составляет 120 дней. Растения высотой 90–100 см, имеют вертикальное расположение листьев и метелок. Метелки компактные, длиной 14–16 см, несут 120–180 колосков овальной формы, средней величины. Масса 1000 зерен в среднем 30–32 г. Образцы устойчивы к пирикуляриозу, полеганию и осыпанию. Урожайность в конкурсном сортоиспытании (2023–2024 гг.) в среднем составляла 7,64 т/га, превышая стандарт Южанин на 1,50 т/га.

Rice is a basic food crop worldwide, but rice blast can cause significant yield losses, costing the global economy over $70 billion. Therefore, the development of new blast-resistant rice varieties is crucial. Due to the accumulated progress in studying the genetic mechanism of rice resistance to blast, there have been found many resistance genes (or quantitative trait loci (QTL)), the pyramiding of a number of which in one genotype can improve resistance and accelerate the development of new resistant rice varieties. The purpose of the current study was to identify and select rice lines with high productivity potential and carrying five blast resistance genes Pi-1, Pi-2, Pi-33, Pi-b, and Pi-ta. These resistance genes were identified using molecular genetic methods, including DNA extraction, PCR with specific molecular markers linked to the resistance genes, electrophoresis, and electropherogram analysis. During the analysis, there have been identified rice samples of the control nursery and competitive variety testing that carried five resistance genes Pi-1, Pi-2, Pi-33, Pi-b, and Pi-ta in their genotypes. These were middle-maturing samples, with 120 days of vegetation from sowing to full maturity. The plants were 90–100 cm tall, with upright leaves and panicles. The panicles were compact, 14–16 cm, and had 120–180 medium-sized, oval-shaped spikelets. The mean value of 1000-grain weight was 30–32 g. The varieties were resistant to blast, lodging, and shattering. The productivity in the competitive variety testing (2023-2024) averaged 7.64 t/ha, exceeding that of the standard ‘Yuzhanin’ by 1.50 t/ha.

риссортустойчивость к пирикуляриозумолекулярные маркерыидентификация геновконкурсное сортоиспытаниеricevarietyblast resistancemolecular markersgene identificationcompetitive variety testingРабота выполнена по теме государственного задания № 0505-2025-0007 – ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской».ReferencesИлюшко М.В., Ромашова М.В., Гученко С.С. Молекулярное маркирование генов устойчивости к пирикуляриозу в сортах риса дальневосточной селекции // Аграрная Россия. 2020. № 10. С. 30–33. DOI: 10.30906/1999-5636-2020-10-30-33Ilyushko M.V., Romashova M.V., Guchenko S.S. Molekulyarnoe markirovanie genov ustoichivosti k pirikulyariozu v sortakh risa dal'nevostochnoi selektsii [Molecular marking of blast resistance genes in rice varieties of the Far Eastern breeding] // Agrarnaya Rossiya. 2020. № 10. P. 30–33. DOI: 10.30906/1999-5636-2020-10-30-33Дубина Е.В., Рубан М.Г., Лесняк С.А., Кутищева А.А. Создание с помощью ДНК-маркеров новых генотипов риса, устойчивых к пирикуляриозу // Генетический потенциал сельскохозяйственных растений и его реализация в селекции, семеноводстве и размножении. Всероссийская научно-практическая конференция Кубанского отд. ВОГиС. Краснодар, 2024. С. 63–66.Dubina E.V., Ruban M.G., Lesnyak S.A., Kutishcheva A.A. Sozdanie s pomoshch'yu DNK-markerov novykh genotipov risa, ustoichivykh k pirikulyariozu [Development of new rice genotypes resistant to blast using DNA markers] // Geneticheskii potentsial sel'skokhozyaistvennykh rastenii i ego realizatsiya v selektsii, semenovodstve i razmnozhenii. Vserossiyskaya nauchno-prakticheskaya konferenciya Kubanskogo otd. VOGiS. Krasnodar, 2024. P. 63–66.Нартымов Д.В., Дубина Е.В., Рубан М.Г., Анискина Ю.В., Гаркуша С.В., Шилов И.А., Велишаева Н.С., Колобова О.С., Истомин Н.К. Изучение генетического разнообразия возбудителя пирикуляриоза риса Pyricularia oryzae Сav. по комплексу молекулярных и морфологических признаков // Генетика. 2023. T. 59, № 6. С. 640–647. DOI: 10.31857/S0016675823060127Nartymov D.V., Dubina E.V., Ruban M.G., Aniskina Yu.V., Garkusha S.V., Shilov I.A., Velishaeva N.S., Kolobova O.S., Istomin N.K. Izuchenie geneticheskogo raznoobraziya vozbuditelya pirikulyarioza risa Pyricularia oryzae Sav. po kompleksu molekulyarnykh i morfologicheskikh priznakov [Study of the genetic diversity of the rice blast pathogen Pyricularia oryzae Cav. according to a complex of molecular and morphological characteristics] // Genetika. 2023. T. 59, № 6. S. 640–647. DOI: 10.31857/S0016675823060127Guo L., Zhao H., Wang J., Liu H., Zheng H., Sun J., Yang L., Sha H., Zou D. Dissection of QTL alleles for blast resistance based on linkage and linkage disequilibrium mapping in japonica rice seedlings // Australasian Plant Pathol. 2016. Vol. 45. P. 209–218. DOI: 10.1007/s13313-016-0405-8Guo L., Zhao H., Wang J., Liu H., Zheng H., Sun J., Yang L., Sha H., Zou D. Dissection of QTL alleles for blast resistance based on linkage and linkage disequilibrium mapping in japonica rice seedlings // Australasian Plant Pathol. 2016. Vol. 45. P. 209–218. DOI: 10.1007/s13313-016-0405-8Manoj C.S., Vipul P.P., Chirag P.C., Patel V.B., Denish S., Himani P.V., Kaushal M., Kedar N., Patel R.K. Molecular characterization and phenotypic selection for blast resistance and yield enhancement in rice (Oryza sativa L.) // Plant Sci. Today. 2025. Vol. 12 (3). P. 1–11. DOI: 10.14719/pst.7726Manoj C.S., Vipul P.P., Chirag P.C., Patel V.B., Denish S., Himani P.V., Kaushal M., Kedar N., Patel R.K. Molecular characterization and phenotypic selection for blast resistance and yield enhancement in rice (Oryza sativa L.) // Plant Sci. Today. 2025. Vol. 12 (3). P. 1–11. DOI: 10.14719/pst.7726Scheuermann K.K., Raimondi J.V., Marschalek R., de Andrade1 A., Wickert E. Magnaporthe oryzae genetic diversity and its outcomes on the search for durable resistance. // The Molecular Basis of Plant Genetic Diversity, Prof. Mahmut Caliskan (Ed.), ISBN: 978-953-51-0157-4, InTech, Available from: http://www.intechopen.com/books/the-molecular-basis-of-plant-genetic-diversity/magnaporthe-oryzae-geneticdiversity-and-its-outcomes-on-the-search-for-durable-resistance. 2012. P. 331–356. DOI: 10.5772/33479Scheuermann K.K., Raimondi J.V., Marschalek R., de Andrade1 A., Wickert E. Magnaporthe oryzae genetic diversity and its outcomes on the search for durable resistance. // The Molecular Basis of Plant Genetic Diversity, Prof. Mahmut Caliskan (Ed.), ISBN: 978-953-51-0157-4, InTech, Available from: http://www.intechopen.com/books/the-molecular-basis-of-plant-genetic-diversity/magnaporthe-oryzae-geneticdiversity-and-its-outcomes-on-the-search-for-durable-resistance. 2012. P. 331–356. DOI: 10.5772/33479Wang Z.X., Yano M., Yamanouchi U., Iwamoto M., Monna L., Hayasaka H., Katayose Y., Sasaki T. The Pib gene for rice blast resistance belongs to the nucleotide binding and leucine rich repeat class of plant disease resistance genes // Plant Journal. 1999. Vol. 19(1). P. 55–64. DOI: 10.1046/j.1365-313x.1999.00498.xWang Z.X., Yano M., Yamanouchi U., Iwamoto M., Monna L., Hayasaka H., Katayose Y., Sasaki T. The Pib gene for rice blast resistance belongs to the nucleotide binding and leucine rich repeat class of plant disease resistance genes // Plant Journal. 1999. Vol. 19(1). P. 55–64. DOI: 10.1046/j.1365-313x.1999.00498.Wu Y., Xiao N., Chen Y., et al. Comprehensive evaluation of resistance effects of pyramiding lines with different broad-spectrum resistance genes against Magnaporthe oryzae in rice (Oryza sativa L.) // Rice. 2019. V. 12. article number 11. DOI: 10.1186/s12284-019-0264-3Wu Y., Xiao N., Chen Y., et al. Comprehensive evaluation of resistance effects of pyramiding lines with different broad-spectrum resistance genes against Magnaporthe oryzae in rice (Oryza sativa L.) // Rice. 2019. V. 12. article number 11. DOI: 10.1186/s12284-019-0264-3

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