Published April 1, 2024 | Version v1
Publication Open

Development of High Yielding Rice Varieties Tolerant to Phosphorus Deficiency

  • 1. University of Peradeniya
  • 2. Ministry of Agriculture Livestock and Fisheries
  • 3. Ministry of Agriculture and Agro Based Industry

Description

Improvement of nutrient-use efficiency (NUE) in rice is important for increasing productivity. Rice varieties with tolerance to phosphorus (P) deficiency increase the productivity in P-deficient fields. Therefore, the objective of this study was to develop high yielding, P-deficiency tolerant rice varieties to enhance the NUE. High yielding and popular rice varieties (Bg300 and Bg94-1) and known P-deficiency tolerant rice varieties (H4 and At353) were used as female and male parents, respectively, in a crossing program. Single seed descent approach was used for rapid generation advancement. Bg300/At353 and Bg94-1/H4 crosses were advanced from F2 to F6 in planthouse condition under minimum fertigation for restricted growth. In F7 generation, 310 recombinant inbred lines (RIL) in both crosses were space-planted and 40 RILs were selected from each cross. Selected RILs were screened in a hydroponic system at 10 μM P level to select the best lines for P-deficiency tolerance. Multiple plant traits were used for selection and the most promising 20 rice lines were selected as the best performers under P-deficient hydroponic conditions. Marker assisted selection was carried out to confirm the presence of PSTOL1 gene. Selected rice lines were evaluated for agronomic traits and yield parameters. Ten promising rice lines were identified as high yielding lines with accepted agronomic traits.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد تحسين كفاءة استخدام المغذيات (NUE) في الأرز أمرًا مهمًا لزيادة الإنتاجية. تزيد أصناف الأرز التي تتحمل نقص الفوسفور (P) من الإنتاجية في الحقول التي تعاني من نقص P. لذلك، كان الهدف من هذه الدراسة هو تطوير أصناف أرز عالية الغلة ومتسامحة مع نقص P لتعزيز NUE. تم استخدام أصناف الأرز عالية الغلة والشعبية (Bg300 و Bg94 -1) وأصناف الأرز المعروفة التي تتحمل نقص P (H4 و At353) كآباء وأمهات من الإناث والذكور، على التوالي، في برنامج العبور. تم استخدام نهج أصل البذرة الواحدة للتقدم السريع في التوليد. تم تطوير الصلبان Bg300/At353 و Bg94 -1/H4 من F2 إلى F6 في حالة مصنع تحت الحد الأدنى من التسميد للنمو المقيد. في الجيل F7، تم زرع 310 خطًا أصليًا مؤتلفًا (RIL) في كلا الصلبان في الفضاء وتم اختيار 40 خطًا أصليًا مؤتلفًا من كل صليب. تم فحص RILs المختارة في نظام الزراعة المائية عند مستوى 10 ميكرومتر P لاختيار أفضل الخطوط لتحمل نقص P. تم استخدام سمات نباتية متعددة للاختيار وتم اختيار خطوط الأرز العشرين الواعدة كأفضل أداء في ظل ظروف الزراعة المائية التي تعاني من نقص P. تم إجراء الاختيار بمساعدة الواسم لتأكيد وجود جين PSTOL1. تم تقييم خطوط الأرز المختارة للسمات الزراعية ومعلمات الغلة. تم تحديد عشرة خطوط أرز واعدة كخطوط عالية الغلة ذات سمات زراعية مقبولة.

Translated Description (French)

L'amélioration de l'efficacité de l'utilisation des nutriments (nue) dans le riz est importante pour augmenter la productivité. Les variétés de riz tolérantes à la carence en phosphore (P) augmentent la productivité dans les champs déficients en P. Par conséquent, l'objectif de cette étude était de développer des variétés de riz à haut rendement et tolérantes à la carence en P pour améliorer la nue. Des variétés de riz à haut rendement et populaires (Bg300 et Bg94-1) et des variétés de riz connues tolérantes à la carence en P (H4 et At353) ont été utilisées comme parents femelles et mâles, respectivement, dans un programme de croisement. L'approche de descente de semence unique a été utilisée pour l'avancement rapide de la génération. Les croisements Bg300/At353 et Bg94-1/H4 ont été avancés de F2 à F6 en condition de plantation sous fertigation minimale pour une croissance restreinte. Dans la génération F7, 310 lignées consanguines recombinantes (ril) dans les deux croisements ont été implantées dans l'espace et 40 ril ont été sélectionnées à partir de chaque croisement. Les ril sélectionnés ont été criblés dans un système hydroponique à un niveau de P de 10 μM afin de sélectionner les meilleures lignées pour la tolérance à la carence en P. Plusieurs traits végétaux ont été utilisés pour la sélection et les 20 lignées de riz les plus prometteuses ont été sélectionnées comme les plus performantes dans des conditions hydroponiques déficientes en P. La sélection assistée par marqueur a été réalisée pour confirmer la présence du gène PSTOL1. Des lignées de riz sélectionnées ont été évaluées pour leurs caractéristiques agronomiques et leurs paramètres de rendement. Dix lignées de riz prometteuses ont été identifiées comme des lignées à haut rendement avec des traits agronomiques acceptés.

Translated Description (Spanish)

La mejora de la eficiencia en el uso de nutrientes (nue) en el arroz es importante para aumentar la productividad. Las variedades de arroz con tolerancia a la deficiencia de fósforo (P) aumentan la productividad en campos con deficiencia de P. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue desarrollar variedades de arroz de alto rendimiento y tolerantes a la deficiencia de P para mejorar la nue. Las variedades de arroz de alto rendimiento y populares (Bg300 y Bg94-1) y las variedades de arroz tolerantes a la deficiencia de P conocidas (H4 y At353) se utilizaron como progenitores femeninos y masculinos, respectivamente, en un programa de cruzamiento. Se utilizó un enfoque de descenso de semilla única para el avance rápido de la generación. Los cruces Bg300/At353 y Bg94-1/H4 se avanzaron de F2 a F6 en condiciones de planta bajo fertirrigación mínima para crecimiento restringido. En la generación F7, 310 líneas endogámicas recombinantes (RIL) en ambos cruces se plantaron en el espacio y se seleccionaron 40 RIL de cada cruce. Los RIL seleccionados se examinaron en un sistema hidropónico a un nivel de P de 10 μM para seleccionar las mejores líneas para la tolerancia a la deficiencia de P. Se utilizaron múltiples rasgos de plantas para la selección y las 20 líneas de arroz más prometedoras se seleccionaron como las de mejor rendimiento en condiciones hidropónicas deficientes en P. Se llevó a cabo la selección asistida por marcadores para confirmar la presencia del gen PSTOL1. Las líneas de arroz seleccionadas se evaluaron para determinar los rasgos agronómicos y los parámetros de rendimiento. Se identificaron diez líneas de arroz prometedoras como líneas de alto rendimiento con rasgos agronómicos aceptados.

Files

66050925d7ab6.pdf.pdf

Files (926.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8d7993ee85f363cdf2211254776f1974
926.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطوير أصناف أرز عالية الغلة تتحمل نقص الفوسفور
Translated title (French)
Développement de variétés de riz à haut rendement tolérantes à la carence en phosphore
Translated title (Spanish)
Desarrollo de variedades de arroz de alto rendimiento tolerantes a la deficiencia de fósforo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4393363296
DOI
10.4038/tar.v35i2.8578

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya