ФОРМИРОВАНИЕ НАЦИОНАЛЬНОГО ГЕНОФОНДА РИСА (ORYZA SATIVA L.) ПО КОМПЛЕКСУ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ АГРОНОМИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ КУЛЬТУРЫ В КАЗАХСТАНЕ
DOI:
https://doi.org/10.52578/2305-9397-2025-1-2-54-75Ключевые слова:
генетические ресурсы, рис, селекция, сорт, адаптивность, донорыАннотация
Рис (Oryza sativa L.) играет ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности в мире, тем самым изучение его генетического разнообразия и сохранение генофонда критически важно для селекции новых сортов. Первый шаг к формированию базовой коллекции-это сбор образцов местных и диких сортов риса, которые могут обладать уникальными характеристиками. Для эффективной селекции необходимо определить фенотипические и генетические особенности каждого сорта. На основе собранных данных, селекционеры могут проводить скрещивание и отбор сортов с целевыми характеристиками. Важно не только создать новые сорта, но и сохранять традиционные и местные разновидности, поскольку они могут являться источником ценных генов, необходимых для будущих программ селекции. Это позволит создавать новые сорта, которые не только обеспечивают высокие урожаи, но и адаптированы к специфическим условиям Казахстанского Приаралья. В итоге, создание и поддержание генофонда риса не только способствует повышению продовольственной безопасности, но и повысит устойчивость сельского хозяйства к климатическим изменениям.
В данной статье приведены результаты исследований по сбору, сохранению и изучению мировой коллекции риса. По результатам интродукционных исследований, обследований селекционных посевов генофонд риса в 2024 году пополнился 25 номерами, общий объем генофонда доведен до 1673 образцов. Корреляционный анализ основных хозяйственно-ценных признаков выявил достоверную высокую связь между количеством зерен на метелке и урожайностью, плотностью метелки и массой 1000 зерен. Отобраны четыре новых образцов подвида indica с высокой адаптивностью к местным условиям возделывания. Анализом комбинационной способности идентифицированы доноры скороспелости (4 образца), продуктивности метелки (2 образца), стекловидности (7), выхода сортовой крупы (7). В процессе генетических исследований сформирован уникальный генофонд линий с комплексными донорными свойствами по наиболее ценным селекционным признакам.
Библиографические ссылки
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Thomas, J. Orton, Chapter 7 - Germplasm and Genetic Variability [ Text] / Thomas, J. Orton, Chapter 7 - Germplasm and Genetic Variability // Horticultural Plant Breeding, Academic Press, 2020. - Pages 113-128, ISBN 9780128153963, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815396-3.00007-X.
Gunasekaran, K., Ponnaiah Govintharaj, Chapter 1 - Breeding climate-resilience crops for future agriculture [ Text] / Gunasekaran, K., Ponnaiah Govintharaj // Climate Change and Crop Stress, Academic Press, 2022. - Pages 1-32, ISBN 9780128160916, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816091-6.00009-2.
Shabir, H. Wani, Hanif Khan, Adnan Riaz, Dinesh Chandra Joshi, Waseem Hussain, Maneet Rana [ Text] / Shabir H. Wani, Hanif Khan, Adnan Riaz, Dinesh Chandra Joshi, Waseem Hussain // Chapter Six - Genetic diversity for developing climate-resilient wheats to achieve food security goals // Advances in Agronomy, Academic Press, Volume 171, 2022.-Pages 255-303, ISSN 0065-2113, https://doi.org/10.1016/bs.agron.2021.08.006.
Chakravarthi, B. K., Naravaneni R. SSR marker based DNA fingerprinting and diversity study in rice (Oryza sativa. L) [ Text] / Chakravarthi B. K., Naravaneni R.//African Journal of Biotechnology. – 2006. – Т. 5. – №. 9. - pp. 684-688 https:// scholar.google.com / & aravanen
Kaul, A. K. and Khan,M. R. I. and Munir,K. M., Rice quality. A survey of Bangladesh germplasm., (vi + 178pp.), [ Text] / Kaul,A. K. and Khan,M. R. I. and Munir,K. M., Rice quality. Bangladesh Rice Research Institute, (1982)
Husaini, A. M., Parray, G. A., Wani S. A. Biodiversity of rice germplasm and its conservation in Kashmir: Targets, accomplishments and way forward [ Text] / Husaini A. M., Parray G. A.,
Wani S. A. //University Research in Kashmir Rice-A Historical Perspective, SKUAST-Kashmir, India. – 2013. – P. 27-47.
Thomson, M.J., Septiningsih, E.M., Suwardjo, F. et al. Genetic diversity analysis of traditional and improved Indonesian rice (Oryza sativa L.) germplasm using microsatellite markers. [ Text] / Thomson, M.J., Septiningsih, E.M., Suwardjo, F. et al Theor Appl Genet 114, 559–568 (2007). https://doi.org/10.1007/s00122-006-0457-1
Shengxiang, T. et al. Genetic diversity of isozymes of cultivated rice in China[ Text] / //Zuo wu xue bao. – 2002. – Т. 28. – №. 2. – С. 203-207. https://scholar.google.com /scholar_lookup?title =Genetic%20diversity%20of%20isozymes%20of%20cultivated
Husaini, A. M., Parray, G. A., Wani, S. A. Biodiversity of rice germplasm and its conservation in Kashmir: Targets, accomplishments and way forward [ Text] / Husaini A. M., Parray G. A.,
Wani S. A.//University Research in Kashmir Rice-A Historical Perspective, SKUAST-Kashmir, India. – 2013. – С. 27
Ramanatha, Rao V. Hodgkin T. Genetic diversity and conservation and utilization of plant genetic resources [ Text] / Ramanatha Rao V., Hodgkin T. //Plant cell, tissue and organ culture. – 2002. – Т. 68. – С. 1-19. 10.1023/A:1013359015812
Chang, T. T. Manual on genetic conservation of rice germ plasm for evaluation and utilization. – Int. Rice Res. Inst., 1976. r
Shamsunnahar, Mukta, Md. Nazmul Islam Bappy, Jubo Bhuiyan, Fatama Tous Zohora, Dilruba Afrin, Assessment of genetic diversity in Bangladeshi rice (Oryza sativa L.) varieties utilizing SSR markers // Gene Reports, Volume 37, 2024, 102051,ISSN 2452-0144, https://doi.org/10.1016/j.genrep.2024.102051.
Anonymous. Genetic resources. – Int. Rice Research: 25 years of Partnership. – IRRI., 1985. – P. 41-45.
Anonymous. Germplasm conservation, dissemination and evaluation [ Text] / // Program Report. for 1992 IRRI. – IRRI., 1993. – P. 212-223.
Heinrichs, E.A., Madrano E.C., Rapusas H.B. Genetic evaluation for insect resistance in rice. – IRRI. Philippines, 1985. – 341 p.
Changsheng Wang, Bin Han Twenty years of rice genomics research: From sequencing and functional genomics to quantitative genomics [ Text] / // Molecular Plant, Volume 15, Issue 4, 2022. - Pages 593-619, ISSN 1674-2052, https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.03.009.
Stein, J.C., Yu, Y., Copetti, D. et al. Genomes of 13 domesticated and wild rice relatives highlight genetic conservation, turnover and innovation across the genus Oryza. Nat Genet 50, 285–296 (2018). https://doi.org/10.1038/s41588-018-0040-0
Anon. Biosatety// Rice Almanac.-3 th. Ed – 2002. – P. 42-43.
Buel, C.R. Annotation of the rice genome: producing relevant information for plant biologist [ Text] / C.R. Buel// Rice Science. – 2003. – P. 181-193.
Бубиева. Л.И. Оценка устойчивости исходного материала к экстремальным условиям//Селекция и семеноводство [ Teкст] / Л.И. Бубиева // – 1983. – № 3. – С. 20-21.
Сметанин, А.П. К методике отбора форм риса-доноров солеустойчивости [ Teкст] /
А.П. Сметанин //Тр. ВНИИ риса. – 1976. – № 4. – С. 3-7.
Снедекор, Дж. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии. [ Teкст] / Снедекор, Дж. // – М.:Сельхозизд., 1961. – 503 с.
Рокицкий, П.Ф. Введение в статистическую генетику [ Teкст] / Рокицкий, П.Ф. – Минск, 1978. – 448 с.
Плохинский, И.А. Биометрия [ Teкст] / И.А. Плохинский // – М.: МГУ, 1970. – 368 с.
Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта. – М., 1985. – 351 с.
Савченко В.К. Генетический анализ в сетевых пробных скрещиваниях. Минск: Наука и техника. – 1984. – 223 с.
Вольф, В.Г., Литун, И.И. Методические рекомендации по применению математических методов для анализа экспериментальных данных по изучению комбинационной способности. [ Teкст] / Вольф, В.Г., Литун, И.И. //– Харьков, 1980. – 77 с.
Методические указания по изучению мировой коллекции риса и классификатор рода [ Teкст] / Oryza L. – Ленинград, -1982. –с.34.
Yano, M., Izawa T. Genetic and molecular dissection of flowering time in rice // Rice Genetics V. 2007. Pp. 177–188.
Rahman, M. M., Lee K. E., Matin M. N., Lee D. S., Yun J. S., Kim J. B., Kang S. G. The genetic constitutions of complementary genes Pp and Pb determine the purple color variation in pericarps with cyanidin 3-O-glucoside depositions in black rice [ Text] / Rahman, M. M., Lee K. E., Matin M. N., Lee D. S., Yun J. S., Kim J. B., Kang S. G // Journal of Plant Biology. 2013. Vol. 56.
Pp. 24–31.
Rahman, M. M., Lee K. E., Kang S. G. Allelic gene interaction and anthocyanin biosynthesis of purple pericarp trait for yield improvement in black rice [ Text] / Rahman, M. M., Lee K. E., Kang S. G. // Journal of Life Science. 2016. Vol. 26. No. 6. Pp. 727–736. DOI: 10.5352/JLS.2016.26.6.727.
Kushwaha U. K. S. Black Rice: Research, History, and Development. 2016. 192 p. DOI: 10.15406/apar.2016.05.00165.
Gao J., Dai G., Zhou W., Liang H., Huang J., Qing D., Chen W., Wu H., Yang X., Li D., Gao L., Deng G. Mapping and identifying a candidate gene Plr4, a recessive gene regulating purple leaf in rice, by using bulked segregant and transcriptome analysis with next-generation sequencing [ Text] / Gao J., Dai G., Zhou W., Liang H., Huang J., Qing D., Chen W., Wu H., Yang X., Li D., Gao L., Deng G. // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20 (18). P. 4335. DOI: 10.3390/ijms20184335
Зеленский, Г.Л. Рис: биологические основы селекции и агротехники [ Teкст] /
Г.Л. Зеленский// Монография. - Краснодар. – КубГАУ. – 2016. – 251с.
REFERENCES
Thomas, J. Orton, Chapter 7 - Germplasm and Genetic Variability [ Text] / Thomas, J. Orton, Chapter 7 - Germplasm and Genetic Variability // Horticultural Plant Breeding, Academic Press, 2020. - Pages 113-128, ISBN 9780128153963, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815396-3.00007-X.
Gunasekaran, K., Ponnaiah Govintharaj, Chapter 1 - Breeding climate-resilience crops for future agriculture [ Text] / Gunasekaran, K., Ponnaiah Govintharaj // Climate Change and Crop Stress, Academic Press, 2022. - Pages 1-32, ISBN 9780128160916, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816091-6.00009-2.
Shabir, H. Wani, Hanif Khan, Adnan Riaz, Dinesh Chandra Joshi, Waseem Hussain, Maneet Rana [ Text] / Shabir H. Wani, Hanif Khan, Adnan Riaz, Dinesh Chandra Joshi, Waseem Hussain // Chapter Six - Genetic diversity for developing climate-resilient wheats to achieve food security goals // Advances in Agronomy, Academic Press, Volume 171, 2022.-Pages 255-303, ISSN 0065-2113, https://doi.org/10.1016/bs.agron.2021.08.006.
Chakravarthi, B. K., Naravaneni R. SSR marker based DNA fingerprinting and diversity study in rice (Oryza sativa. L) [ Text] / Chakravarthi B. K., Naravaneni R.//African Journal of Biotechnology. – 2006. – T. 5. – №. 9. - pp. 684-688 https://scholar.google.com /scholar_lookup?title =SSR%20marker%20based%20DNA%20fingerprinting%20and%20diversity%20study%20in%20rice%20&publication_year=2006&author=B.K.%20Chakravarthi&author=R.%20Naravaneni
Kaul, A. K. and Khan,M. R. I. and Munir,K. M., Rice quality. A survey of Bangladesh germplasm., (vi + 178pp.), [ Text] / Kaul,A. K. and Khan,M. R. I. and Munir,K. M., Rice quality. Bangladesh Rice Research Institute, (1982)
Husaini, A. M., Parray, G. A., Wani S. A. Biodiversity of rice germplasm and its conservation in Kashmir: Targets, accomplishments and way forward [ Text] / Husaini A. M., Parray G. A.,
Wani S. A. //University Research in Kashmir Rice-A Historical Perspective, SKUAST-Kashmir, India. – 2013. – P. 27-47.
Thomson, M.J., Septiningsih, E.M., Suwardjo, F. et al. Genetic diversity analysis of traditional and improved Indonesian rice (Oryza sativa L.) germplasm using microsatellite markers.
[ Text] / Thomson, M.J., Septiningsih, E.M., Suwardjo, F. et al Theor Appl Genet 114, 559–568 (2007). https://doi.org/10.1007/s00122-006-0457-1
Shengxiang, T. et al. Genetic diversity of isozymes of cultivated rice in China[ Text] / //Zuo wu xue bao. – 2002. – T. 28. – №. 2. – S. 203-207. https://scholar.google.com /scholar_lookup?title= Genetic%20diversity%20of%20isozymes%20of%20cultivated
Husaini, A. M., Parray, G. A., Wani, S. A. Biodiversity of rice germplasm and its conservation in Kashmir: Targets, accomplishments and way forward [ Text] / Husaini A. M., Parray G. A., Wani S. A.//University Research in Kashmir Rice-A Historical Perspective, SKUAST-Kashmir, India. – 2013. – S. 27
Ramanatha, Rao V. Hodgkin T. Genetic diversity and conservation and utilization of plant genetic resources [ Text] / Ramanatha Rao V., Hodgkin T. //Plant cell, tissue and organ culture. – 2002. – T. 68. – S. 1-19. 10.1023/A:1013359015812
Chang, T. T. Manual on genetic conservation of rice germ plasm for evaluation and utilization. – Int. Rice Res. Inst., 1976. r
Shamsunnahar, Mukta, Md. Nazmul Islam Bappy, Jubo Bhuiyan, Fatama Tous Zohora, Dilruba Afrin, Assessment of genetic diversity in Bangladeshi rice (Oryza sativa L.) varieties utilizing SSR markers // Gene Reports, Volume 37, 2024, 102051,ISSN 2452-0144, https://doi.org/10.1016/j.genrep.2024.102051.
Anonymous. Genetic resources. – Int. Rice Research: 25 years of Partnership. – IRRI., 1985. – P. 41-45.
Anonymous. Germplasm conservation, dissemination and evaluation [ Text] / // Program Report. for 1992 IRRI. – IRRI., 1993. – P. 212-223.
Heinrichs, E.A., Madrano E.C., Rapusas H.B. Genetic evaluation for insect resistance in rice. – IRRI. Philippines, 1985. – 341 p.
Changsheng Wang, Bin Han Twenty years of rice genomics research: From sequencing and functional genomics to quantitative genomics [ Text] / // Molecular Plant, Volume 15, Issue 4, 2022. - Pages 593-619, ISSN 1674-2052, https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.03.009.
Stein, J.C., Yu, Y., Copetti, D. et al. Genomes of 13 domesticated and wild rice relatives highlight genetic conservation, turnover and innovation across the genus Oryza. Nat Genet 50, 285–296 (2018). https://doi.org/10.1038/s41588-018-0040-0
Anon. Biosatety// Rice Almanac.-3 th. Ed – 2002. – P. 42-43.
Buel, C.R. Annotation of the rice genome: producing relevant information for plant biologist [ Text] / C.R. Buel// Rice Science. – 2003. – P. 181-193.
Bubieva. L.I. Ocenka ustojchivosti iskhodnogo materiala k ekstremal'nym usloviyam//Selekciya i semenovodstvo [ Tekst] / L.I. Bubieva // – 1983. – № 3. – S. 20-21.
Smetanin, A.P. K metodike otbora form risa-donorov soleustojchivosti [ Tekst] /
A.P. Smetanin //Tr. VNII risa. – 1976. – № 4. – S. 3-7.
Snedekor, Dzh. Statisticheskie metody v primenenii k issledovaniyam v sel'skom hozyajstve i biologii. [ Tekst] / Snedekor, Dzh. // – M.:Sel'hozizd., 1961. – 503 s.
Rokickij, P.F. Vvedenie v statisticheskuyu genetiku [ Tekst] / Rokickij, P.F. – Minsk, 1978. – 448 s.
Plohinskij, I.A. Biometriya [ Tekst] / I.A. Plohinskij // – M.: MGU, 1970. – 368 s.
Dospekhov, B.A. Metodika polevogo opyta. – M., 1985. – 351 s.
Savchenko V.K. Geneticheskij analiz v setevyh probnyh skreshchivaniyah. Minsk: Nauka i tekhnika. – 1984. – 223 s.
Vol'f, V.G., Litun, I.I. Metodicheskie rekomendacii po primeneniyu matematicheskih metodov dlya analiza eksperimental'nyh dannyh po izucheniyu kombinacionnoj sposobnosti. [ Tekst] / Vol'f, V.G., Litun, I.I. //– Har'kov, 1980. – 77 s.
Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu mirovoj kollekcii risa i klassifikator roda [ Tekst] / Oryza L. – Leningrad, -1982. –s.34.
Yano, M., Izawa T. Genetic and molecular dissection of flowering time in rice // Rice Genetics V. 2007. Pp. 177–188.
Rahman, M. M., Lee K. E., Matin M. N., Lee D. S., Yun J. S., Kim J. B., Kang S. G. The genetic constitutions of complementary genes Pp and Pb determine the purple color variation in pericarps with cyanidin 3-O-glucoside depositions in black rice [ Text] / Rahman, M. M., Lee K. E., Matin M. N., Lee D. S., Yun J. S., Kim J. B., Kang S. G // Journal of Plant Biology. 2013. Vol. 56.
Pp. 24–31.
Rahman, M. M., Lee K. E., Kang S. G. Allelic gene interaction and anthocyanin biosynthesis of purple pericarp trait for yield improvement in black rice [ Text] / Rahman, M. M., Lee K. E., Kang S. G. // Journal of Life Science. 2016. Vol. 26. No. 6. Pp. 727–736. DOI: 10.5352/JLS.2016.26.6.727.
Kushwaha U. K. S. Black Rice: Research, History, and Development. 2016. 192 p. DOI: 10.15406/apar.2016.05.00165.
Gao J., Dai G., Zhou W., Liang H., Huang J., Qing D., Chen W., Wu H., Yang X., Li D., Gao L., Deng G. Mapping and identifying a candidate gene Plr4, a recessive gene regulating purple leaf in rice, by using bulked segregant and transcriptome analysis with next-generation sequencing [ Text] / Gao J., Dai G., Zhou W., Liang H., Huang J., Qing D., Chen W., Wu H., Yang X., Li D., Gao L., Deng G. // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20 (18). P. 4335. DOI: 10.3390/ijms20184335
Zelenskij, G.L. Ris: biologicheskie osnovy selekcii i agrotekhniki [ Tekst] / G.L. Zelenskij// Monografiya. - Krasnodar. – KubGAU. – 2016. – 251s.
