Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук

Расширенный поиск

Влияние гена карликовости Rht5 на длину колеоптиля, некоторые агрономические и семенные признаки хлебной пшеницы

https://doi.org/10.29235/1817-7204-2026-64-4-300-306

Аннотация

Ген карликовости Rht5, чувствительный к гиббереллину, снижает высоту растений, не влияя на ранний рост. В данном исследовании изучалось влияние гена карликовости Rht5 на некоторые агрономические признаки, длину колеоптиля и характеристики семян в популяции F4, полученной в результате скрещивания сортов Marj12 (полукарликовый, Rht5) и Scholar (высокорослый). Генотипы гибридов F4 были проверены с использованием SSR-маркера BARC102, сцепленного с геном Rht5, и идентифицированы карликовые, высокорослые и гетерозиготные особи. Дисперсионный анализ в популяции F4 показал высокозначимые различия между линиями по всем изученным признакам, что свидетельствует о наличии генетических различий по всем признакам между ними. В целом ген карликовости Rht5 был связан с уменьшением высоты растения и длины подколосового междоузлия на 25,44 и 22,28 % соответственно, а также с уменьшением длины колоса, количества колосков и зерен в колосе. У высоких линий наблюдались более высокие значения массы зерна, ширины и длины семян по сравнению с карликовыми линиями. Ген карликовости Rht5 увеличил длину колеоптиля на 6,03 % у карликовых линий, а также количество первичных корней и длину первого листа. Результаты исследования могут помочь в правильном использовании гена карликовости Rht5 в селекционных программах для изменения высоты растения и длины колеоптиля у пшеницы.

Об авторах

Гонджа Угурбашчичек
Эгейский университет, сельскохозяйственный факультет, кафедра полевых культур
Турция

Угурбашчичек Гонджа – магистр сельскохозяйственной инженерии

35100, Измир 



Фатма Айкут Тонк
Эгейский университет, сельскохозяйственный факультет, кафедра полевых культур
Турция

Айкут Тонк Фатма – доктор сельскохозяйственных наук, профессор

35100, Измир



Список литературы

1. Wilhelm E. P., Boulton M. I., Barber T. E. S., Greenland A. J., Powell W. Genotype analysis of the wheat semidwarf Rht-B1b and Rht-D1b ancestral lineage. Plant Breeding, 2013, vol. 132, no. 6, pp. 539–545. https://doi.org/10.1111/pbr.12099

2. Rajaram S., Borlaug N. E., Van Ginkel M. CIMMYT international wheat breeding. Bread wheat: improvement and production. FAO Plant Production and Protection Series, no. 30. Rome, 2002, pp. 103–117.

3. Evans L. T. Feeding the ten billion: plant and population growth. Cambridge, Cambridge University Press, 1998. 245 p.

4. Singh R. P., Huerta-Espino J., Rajaram S., Crossa J. Grain yield and other traits of tall and dwarf isolines of modern bread and durum wheats. Euphytica, 2001, vol. 119, no. 1–2, pp. 241–244. https://doi.org/10.1023/A:1017541805454

5. Tang N., Jiang Y., He B., Hu Y. The effects of dwarfing genes (Rht-B1b, Rht-D1b, and Rht8) with different sensitivity to GA3 on the coleoptile length and plant height of wheat. Agricultural Science in China, 2009, vol. 8, no. 9, pp. 1028–1038. https://doi.org/10.1016/S1671-2927(08)60310-7

6. Trethowan R. M., Singh R. P., Huerta-Espino J., Van Ginkel M. Coleoptile length variation of near-isogenic Rht lines of modern CIMMYT bread and durum wheats. Field Crops Research, 2001, vol. 70, no. 3, pp. 167–176. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(00)00153-2

7. McIntosh R. A., Hart G. E., Gale M. D. Catalogue of gene symbols for wheat. Proceedings of the 8th International wheat genetics symposium, 20–25 july 1993, Beijing, China. Beijing, 1995, pp. 1333–1500.

8. Gale M. D., Youssefian S. Dwarfing genes in wheat. Progress in Plant Breeding–1. London, 1985, pp. 1–35. https://doi.org/10.1016/b978-0-407-00780-2.50005-9

9. Gent M. P. N., Kiyomoto R. K. Physiological and agronomic consequence of Rht genes in wheat. Journal of Crop Production, 1998, vol. 1, no. 1, pp. 27–46. https://doi.org/10.1300/J144v01n01_02

10. Allan R. E. Differentiating between two Norin 10/Brevor 14 semidwarf genes in a common genetic background. Seiken Ziho, 1970, no. 22, pp. 83–90.

11. Börner A., Worland A. J., Plaschke J., Schumann E., Law C. N. Pleiotropic effects of genes for reduced height (Rht) and day-lenght insensitivity (Ppd) on yield and its components for wheat grown in Middle Europe. Plant Breeding, 1993, vol. 111, no. 3, pp. 204–216. https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1993.tb00631.x

12. Sastry E. D. V. Inheritance of dwarfism in wheat. Rachis, 1989, vol. 8, no. 1, pp. 12–13.

13. Rebetzke G. J., Ellis M. H., Bonnett D. G., Mickelson B., Condon A. G., Richards R. A. Height reduction and agronomic performance for selected gibberellin-responsive dwarfing genes in bread wheat (Triticum aestivum L.). Field Crops Research, 2012, vol. 126, pp. 87–96. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.09.022

14. Daoura B. G., Chen L., Hu Y. G. Agronomic traits affected by dwarfing gene ‘Rht-5’ in common wheat (‘Triticum aestivum’ L.). Australian Journal of Crop Science, 2013, vol. 7, no. 9, 1270–1276. https://search.informit.org/doi/epdf/10.3316/informit.620070573545255

15. Daoura B. G., Chen L., Du Y., Hu Y. G. Genetic effects of dwarfing gene Rht-5 on agronomic traits in common wheat (Triticum aestivum L.) and QTL analysis on its linked traits. Field Crops Research, 2014, vol. 156, pp. 22–29. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.10.007

16. Gale M. D., Gregory R. S. A rapid method for early generation selection of dwarf genotypes in wheat. Euphytica, 1977, vol. 26, no. 3, pp. 733–738. https://doi.org/10.1007/BF00021699

17. Rebetzke G. J., Richards R. A., Fischer V. M., Mickelson B. J. Breeding long coleoptile, reduced height wheats. Euphytica, 1999, vol. 106, no. 2, pp. 159–168. https://doi.org/10.1023/A:1003518920119

18. Rebetzke G. J., Richards R. A., Sirault X. R. R., Morrison A. D. Genetic analysis of coleoptile length and diameter in wheat. Australian Journal of Agricultural Research, 2004, vol. 55, no. 7, pp. 733–743. https://doi.org/10.1071/AR04037

19. Ellis M. H., Rebetzke G. J., Chandler P., Bonnett D., Spielmeyer W., Richards R. A. The effect of different height reducing genes on the early growth of wheat. Functional Plant Biology, 2004, vol. 31, no. 6, pp. 583–589. https://doi.org/10.1071/FP03207

20. Leighty C. E., Taylor J. W. Studies in natural hybridization of wheat. Journal of Agricultural Research, 1927, vol. 35, no. 10, pp. 865–887.

21. Bachir G. D., Hu Y. Inheritance of Rht5 dwarfing gene in common wheat (Triticum aestivum L.). International Journal of Innovation and Scientific Research, 2014, vol. 1, no. 2, pp. 75–82.

22. Bulguroglu C., Tonk F. A., Istipliler D., Tosun M. Dwarfing gene Rht4 and its effects on key agronomic and coleoptile traits in bread wheat. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 2023, vol. 29, no. 2, pp. 332–337.

23. Lanning S. P., Bowman H. F., Habernicht D., Carlson G. R., Eckhoff J. L., Kushnak G. D., Talbert L. E. Registration of ‘Scholar’ wheat. Crop Science, 2000, vol. 40, no. 3, pp. 861–862. https://doi.org/10.2135/cropsci2000.403849x

24. Jamali K. D., Arain S. Coleoptile length studies in semi-dwarf wheat (Triticum aestivum L.) with different dwarfing genes. Proceedings of the 11th International wheat genetics symposium, 24–29 August 2008, Brisbane, Australia. Sydney, 2008, pp. 221–223.

25. Doyle J. J., Doyle J. L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin, 1987, vol. 19, pp. 11–15.

26. Ellis M. H., Rebetzke G. J., Azanza F., Richards R. A., Spielmeyer W. Molecular mapping of gibberellin-responsive dwarfing genes in bread wheat. Theoretical and Applied Genetics, 2005, vol. 111, no. 3, pp. 423–430. https://doi.org/10.1007/s00122-005-2008-6

27. Tonk F. A., İştipliler D., Tosun M., Turanli F., İlbi H., Çakir M. Genetic mapping and inheritance of Russian wheat aphid resistance gene in accession IG 100695. Plant Breeding, 2016, vol. 135, no. 1, pp. 21–25. https://doi.org/10.1111/pbr.12339

28. Steel R. G. D., Torrie J. H. Principles and procedures of statistics. A biometrical approach. 2nd ed. New York, McGraw-Hill, 1980. 633 p.

29. Zuki Z. M., Rafii M. Y., Ramli A., Oladosu Y., Latif M. A., Sijam K., Sarif H. M. Segregation analysis for bacterial leaf blight disease resistance genes in rice ‘MR219’ using SSR marker. Chilean Journal of Agricultural Research, 2020, vol. 80, no. 2, pp. 227–233. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392020000200227

30. Cui C., Lu Q., Zhao Z., Lu S., Duan S., Yang Y., Qiao Y., Chen L., Hu Y. G. The fine mapping of dwarf gene Rht5 in bread wheat and its effects on plant height and main agronomic traits. Planta, 2022, vol. 255, no. 6, pp. 114. https://doi.org/10.1007/s00425-022-03888-1

31. Allan R. E., Vogel O. A., Peterson C. J. Seedling emergence rate of fall-sown wheat and its association with plant height and coleoptile length. Agronomy Journal, 1962, vol. 54, no. 4, pp. 347–350. https://doi.org/10.2134/agronj1962.00021962005400040022x

32. Whan B. R. The association between coleoptile length and culm length in semi-dwarf and standard wheat. Journal of Australian Institute Agricultural Science, 1976, vol. 42, pp. 194–196.

33. Rebetzke G. J., Appels R., Morrison A. D., Richards R. A., McDonald G., Ellis M. H., Spielmeyer W., Bonnett D. G. Quantitative trait loci on chromosome 4B for coleoptile length and early vigour in wheat (Triticum aestivum L.). Australian Journal of Agricultural Research, 2001, vol. 52, no. 12, pp. 1221–1234. https://doi.org/10.1071/AR01042

34. Peng J., Richards D. E., Hartley N. M., Murphy G. P., Devos K. M., Flintham J. E. [et al.]. ‘Green revolution’ genes encode mutant giberellin response modulators. Nature, 1999, vol. 400, pp. 256–261. https://doi.org/10.1038/22307


Рецензия

Просмотров: 14

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1817-7204 (Print)
ISSN 1817-7239 (Online)