Определение аллельного состояния гена толерантности к затоплению (Sub-1A) в селекционных образцах риса

Культура риса относится к важнейшим сельскохозяйственным растениям мирового производства. Урожаи риса обеспечивают питанием большое количество жителей регионов Азии и Тихого океана. В России производство этой культуры сосредоточено в нескольких регионах, к одному из которых относится Ростовская область. Тренд на экологизацию земледелия во всем мире и России становится все более устойчивым. Для борьбы с сорными растениями по экологичной безгербицидной технологии необходимо увеличение слоя воды при одновременном выживании растений риса. Чтобы такая стратегия срабатывала, необходимо создание сортов, устойчивых к затоплению. Целью нашего исследования являлось определение аллельного состояния гена устойчивости к затоплению Sub1A в селекционных образцах риса. Объект исследования – 90 образцов риса шестого поколения, выделенных из гибридов от скрещивания российских сортов с сортами-донорами гена. Анализ проводился следующими методами: выделения ДНК коммерческим набором «ДНК-Экстран-3» (Синтол, Россия), постановки классической ПЦР со специализированным диагностическим маркером Sub1A203, разделения ампликонов электрофорезом в 2 % агарозных гелях, анализа электрофореграмм в программном обеспечении Bio-Rad ImageLab 6.0.1. В результате проведенных анализов было идентифицировано аллельное состояние гена Sub1A у 90 образцов риса. Значительное количество образцов несло нефункциональный рецессивный аллель, у 19 образцов наличие гена не было установлено. В гетерозиготном состоянии ген Sub1A находился у 9 образцов. У 5 селекционных образцов идентифицировано наличие функционального доминантного аллеля целевого гена. Рекомендуется использование данных образцов в селекционной работе, направленной на создание новых сортов риса, устойчивых к длительному затоплению.

1. Силаева Л. П., Полутина Т. Н. Специализированные зоны производства риса // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 7. С. 172–177. EDN PIQNTD.

2. Ковальчук А. П., Милорадов К. А. Производство чистых продуктов в условиях экологизации аграрного сектора экономики // Продовольственная политика и безопасность. 2021. Т. 8, № 3. С. 249–262. DOI: 10.18334/ppib.8.3.112312. EDN DAFZNC.

3. Murray M. G., Thompson W. F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA // Nucleic Acids Res. 1980. Vol. 8. P. 4321–4325. DOI: 10.1093/nar/8.19.4321.

4. 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 prospects. // Sustainability. 2020. Vol. 12. P. 1632. DOI: 10.3390/su12041632.

5. Panda D., Barik J. Flooding Tolerance in Rice: Focus on Mechanisms and Approaches // Rice Science. Vol. 28, Is. 1. 2021. P. 43–57. DOI: 10.1016/j.rsci.2020.11.006.

6. Xu K., Xu X., Fukao T., Canlas P., Maghirang-Rodriguez R., Heuer S., Ismail A. M., Bailey-Serres J., Ronald P. C., Mackill D. J. Sub1A is an ethylene-response-factor-like gene that confers submergence tolerance to rice // Nature. 2006. Vol. 442, Is. 7103. P. 705–708.

7. Septiningsih E. M., Pamplona A. M., Sanchez D. L., Neeraja C. N., Vergara G. V., Heuer S., Ismail A. M., Mackill D. J. Development of submergence-tolerant rice cultivars: the Sub1 locus and beyond // Ann. Bot. 2009. Vol. 103. P. 151–160. DOI: 10.1093/aob/mcn206.