Идентификация QTL Saltol в селекционных образцах риса

Одной из главных проблем в большинстве рисосеющих регионов мира является засоление почвы. Рис считается чувствительной к засолению культурой, особенно на ранних стадиях развития и при созревании. В Ростовской области рис выращивается в юго-восточных районах, где в настоящее время имеются трудности с эксплуатацией имеющихся мелиоративных сооружений. Проблема засоленных почв для этого региона является особенно актуальной, поскольку значительная часть пашни имеет солонцовые комплексы. Для возвращения в эксплуатацию засоленных земель мелиоративных систем необходимо выращивание солеустойчивых сортов, которые могут при соблюдении севооборота и проведении уходных мероприятий способствовать рассолению почвы. В связи с трудностью определения солеустойчивости только за счет оценок по фенотипу, необходимо использование молекулярных маркеров, ассоциированных с этим признаком. Таким образом, целью нашей работы являлась идентификация одного из главных QTL солеустойчивости риса Saltol в селекционных образцах риса восьмого поколения (F₈), полученных от скрещивания сорта-донора NSYC Rc106 с российскими сортами. Для этого использовали методы маркер-вспомогательной селекции: выделение ДНК, выполнение полимеразной цепной реакции, постановка электрофореза на 2% агарозных гелях, окрашивание гелей в растворе этидиум бромида, фотографирование в ультрафиолетовом свете и оценка полученных электрофореграмм. В результате исследования 398 селекционных образцов риса было выявлено 67 образцов с функциональным аллелем QTL Saltol (6865/3, 6874/2, Дон 7343/4, Дон 7343/5, Дон 7343/6, Дон 7343/7, Дон 7343/8, Дон 7343/9, Дон 7343/10, Дон 7337/1, Дон 7337/3, Дон 7337/4, Дон 7337/5, Дон 7337/6, Дон 7337/7, Дон 7337/8 и др.). Рекомендуем использование этих образцов в дальнейшем селекционном процессе для создания новых устойчивых к засолению сортов риса.

1. Ачканов А.Я., Бугаевский В.К., Тур Н.С. Динамика солей в почвах дельты Кубани и ее влияние на состояние посевов риса // Химия почв рисовых полей. М. 1976. С. 26-36.

2. Бандурин М.А. Диагностика технического состояния и оценка остаточного ресурса работоспособности водопроводящих сооружений оросительных систем. 2-е изд., перераб. и доп. Новочеркасск: Лик, 2021. 217 с.

3. Гончарова Ю.К., Харитонов Е.М. О генетико-физиологических механизмах солеустойчивости у риса (Oryza sativa L.) (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2013. № 3. С. 3-11. DOI: 10.15389/agrobiology.2013.3.3rus.

4. Костылев П.И., Кудашкина Е.Б., Краснова Е.В., Вожжова Н.Н. Селекция риса на солеустойчивость // Зерновое хозяйство России. 2019. № 1(61). С. 22-27. DOI: 10.31367/2079-8725-2019-61-1-22-27.

5. Костылев П.И., Аксенов А.В. Селекция суходольного риса на засухоустойчивость (обзор) // Зерновое хозяйство России. 2021. № 4(76). С. 15-22. DOI: 10.31367/2079-8725-2021-76-4-15-22.

6. Мелиорация засоленных почв // Мелиорация засоленных и солонцовых почв. М. 1967. С. 42-70.

7. Попов В.В. Состояние плодородия пахотных земель в юго-восточных районах Ростовской области // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 3. С. 7-11. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10302.

8. Тараненко В.В., Дядюченко Л.В., Муравьев В.С. Изучение эффективности нового регулятора роста на растениях риса // Земледелие. 2021. № 5. С. 32-36. DOI: 10.24412/0044-3913-2021-5-32-36.

9. Ткачева М.С., Досеева О.А. К вопросу солеустойчивости риса (обзор) // Научный журнал КубГАУ. 2015. № 105(01). С. 14. URL: http://ej.kubagro.ru/2015/01/pdf/057.pdf.

10. Чесноков Ю.В., Кочерина Н.В., Косолапов В.М. Молекулярные маркеры в популяционной генетике и селекции культурных растений: монография. Москва: ООО «Угрешская Типография», 2019. 200 с.

11. Черепанова Т.А., Безмутко С.В., Лелявская В.Н. Оценка влияния инсектофунги-цидного протравителя Селест Топ на растения риса // Зерновое хозяйство России. 2021. № 1(73). С. 78–81. DOI: 10.31367/2079-8725-2021-73-1-78-81.

12. Щедрин В.Н., Колганов А.В., Васильев С.М., Чураев А.А. Оросительные системы России: от поколения к поколению: монография. Ч. 1. Новочеркасск: Геликон, 2013. 283 с.

13. Chowdhury A.D., Haritha G., Sunitha T., Krishnamurthy S.L., Divya B., Padmavathia G., Rama T., Sarla N. Haplotyping of rice genotypes using simple sequence repeat markers associated with Salt tolerance // Rice Science. 2016. V. 23 (6). pp. 317-325. DOI: 10.1016/j.rsci.2016.05.003.

14. Mohanavel V., Yesudhas A.S., Sharma A., Ramasamy A., Samy P.M.A., Subramanian M., Muthusamy R. Haplotype and diversity analysis of indigenous rice for salinity tolerance in early-stage seedling using simple sequence repeat markers. // Biotechnol Rep (Amst). 2021. V. 31: e00666. DOI: 10.1016/j.btre.2021.e00666.

15. Riaz M., Arif M.S., Ashraf M.A., Mahmood R., Yasmeen T., Shakoor M.B., Shahzad S.M., Ali M., Saleem I., Arif M., Fahad S. A comprehensive review on rice responses and tolerance to salt stress // Advances in Rice Research for Abiotic Stress Tolerance. 2019. pp. 133-158. DOI: 10.1016/B978-0-12-814332-2.00007-1.

16. Shahid S.A., Zaman M., Heng L. Soil salinity: Historical perspectives and a world overview of the problem. In: Guideline for salinity assessment, mitigation and adaptation using nuclear and related techniques // Springer, Cham. 2018. pp. 43-53. DOI: 10.1007/978-3-319-96190-3_2.

17. Shrivastava P., Kumar R. Soil salinity: A serious environmental issue and plant growth promoting bacteria as one of the tools for its alleviation. // Saudi J Biol Sci. 2015. V. 22(2). pp. 123-131. DOI: 10.1016/j.sjbs.2014.12.001.

18. Murray M.G., Thompson W.F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA // Nucleic Acids Res. 1980. V. 8. pp. 4321-4325. DOI: 10.1093/nar/8.19.4321.

19. Usatov A.V., Alabushev A.V., Kostylev P.I., Azarin K.V., Makarenko M.S., Usatova O.A. Introgression the saltol QTL into the elite rice variety of Russia by marker-assisted selection. // American Journal of Agricultural and Biological Science. 2015. V. 10. № 4. pp. 165-169. DOI: 10.3844/ajabssp.2015.165.169.