Оценка засухоустойчивости проростков риса на осмотическом растворе сахарозы

Засуха является существенным абиотическим стресс-фактором для с.-х. культур, в том числе и риса, поскольку в мире увеличивается дефицит пресной воды. В статье приводятся результаты лабораторных опытов по изучению влияния растворов с повышенным осмотическим давлением на способность прорастания семян и роста проростков риса. Цель исследования – оценка сортов и образцов риса по засухоустойчивости на начальных этапах онтогенеза с помощью осмотиков. Объектами исследования выступили 67 сортов и образцов риса из ВИР, ФНЦ риса и АНЦ «Донской». Семена проращивали в термостате на фильтровальной бумаге в чашках Петри на растворах сахарозы 8, 12 и 16 атм. В результате исследования установлено, что оптимальным вариантом было проращивание семян риса на растворе сахарозы 8 атм., при котором образцы значительно варьировали по всхожести, длине ростков и корешков как в опыте, так и на контроле. Всхожесть семян на контроле составила 96,6 %, а в опыте существенно снизилась – до 60,9 %, варьируя от 20 до 100 %. Преобладали образцы со всхожестью от 60–80 %, их было 50,8 %. В то же время выделилось 4,5 % образцов со всхожестью в опыте более 80 %. Длина ростка в опыте у образцов варьировала от 0,2 до 1,4 см. Выделилось 13,5 % образцов, у которых длина ростка в опыте была больше 1 см. По соотношению длины ростка в опыте к контролю образцы распределились асимметрично, преобладали образцы с низким соотношением, однако выделилось 4,5 % образцов с максимальным соотношением О/К – 35–40 %. Длина корешка в опыте колебалась от 0,1 до 4 см. Распределение частот было асимметричным, преобладали образцы (61,2 %) с очень коротким корешком – до 1 см. Соотношение О/К по корешку было правосторонне асимметричным, большинство образцов (74,6 %) имели низкое соотношение – от 0 до 15 %. Выделилось 3 % образцов, у которых соотношение было более 50 %: это № 39 (ЗУЛК 1) и № 50 (ЗУЛК 12). Данные образцы используют в селекционном процессе для создания засухоустойчивых сортов риса.

1. Кожушко Н. Н., Царевская В. М. Определение засухоустойчивости зерновых культур по депрессии роста проростков в растворах осмотиков: Методические указания. Л., ВИР.1984. 9 с.

2. Костылев П. И., Редькин А. А., Краснова Е. В., Калиевская Ю. П. Перспективы использования суходольного риса в Ростовской области // Зерновое хозяйство России. 2016. № 6(48). С. 13-19.

3. Костылев П. И., Краснова Е. В., Аксенов А. В. Оценка засухоустойчивости образцов риса по изменению урожайности при нехватке влаги // Аграрная наука, 2020. № 11-12. С. 56-59. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2020-343-11-56-59.

4. Костылев П. И., Краснова Е. В., Аксенов А. В. Селекционная работа по маловодотребовательному рису в АНЦ «Донской» // Зерновое хозяйство России. 2020. № 1(67). С. 54-58. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-67-1-54-58.

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

6. Костылев П. И., Аксенов А.В., Краснова Е. В. Изучение устойчивости риса к водному дефициту // Аграрный вестник Урала. 2022. № 1(216). С. 12-20. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2022-216-01-12-20.

7. Харитонов Е. М., Гончарова Ю. К., Малюченко Е. А. Генетика признаков, определяющих адаптивность риса (Oryza sativa L.) к абиотическим стрессам // Экологическая генетика. 2015. Т. 13, № 4. С. 37-54. https://doi.org/10.17816/ecogen13437-54.

8. Debabrata P., Swati S. M., Prafulla K. B. Drought Tolerance in Rice: Focus on Recent Mechanisms and Approaches // Rice Science. 2021. Vol. 28. Is. 2. P. 119-132.

9. Kostylev P., Aksenov A., Krasnova E. Study of morpho-biological characteristics of rice samples grown under conditions of insufficient and optimal water supply // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 937. P. 022116. https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/2/022116.

10. Masud A., Matin M. N., Fatamat U., Ahamed S., Chowdhury R., Paul S. K., Karmakar S., Kang S. G., Hossain S. Screening for drought tolerance and diversity analysis of Bangladeshi rice germplasms using morphophysiology and molecular markers // Biologia. 2021. https://doi.org/10.1007/s11756-021-00923-6.

11. Pandey V., Shukla A. Acclimation and tolerance strategies of rice under drought stress // Rice Science. 2015. Vol. 22. P. 147-161. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2015.04.001.

12. Roy S., Verma B. C., Banerjee A., Kumar J., Ray U. S., Mandal N. P. Genetic diversity for drought and low-phosphorus tolerance in rice (Oryza sativa L.) varieties and donors adapted to rainfed drought-prone ecologies // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. P. 1-9. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93325-2.

13. Swapna S., Shylaraj K. S. Screening for osmotic stress responses in rice varieties under drought condition // Rice Science. 2017. Vol. 24(5). P. 253-263. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2017.04.004.