شناسایی لاین‌های نگهدارنده نرعقیمی و برگرداننده باروری از برخی ارقام بومی و اصلاح‌شده برنج (.oryza sativa l)

پس از تولید لاین‌های خالص نرعقیم بومی پایدار شناسایی لاین‌های برگرداننده باروری مناسب از اولویت‌های اصلی تولید بذر برنج هیبرید می‌باشد. جهت مطالعه ظرفیت باروری ژنتیکی 14 رقم بومی، اصلاح‌شده و خارجی برنج، آزمون تست‌کراس با استفاده از لاین نرعقیم نداa به عنوان والد مادری برای تولید f1ها در سال 1397 در مزرعه پژوهشی پژوهشکده ژنتیک و زیست‌فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، انجام شد. در زمان شروع گلدهی، میزان عقیمی و باروری دانه گرده f1ها با استفاده از محلول ید یدور پتاسیم آزمون شد. در پایان فصل رشد نیز صفات زراعی f1ها مثل تعداد روز تا 50 درصد گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، ارتفاع گیاه، تعداد پنجه بارور، طول خوشه، تعداد کل دانه در خوشه، تعداد دانه پر در خوشه، طول دانه، عرض دانه، وزن 100 دانه، نسبت طول به عرض دانه، درصد باروری خوشه و عملکرد دانه اندازه‌گیری گردید. نتایج ارزیابی آزمون عقیمی دانه گرده و خوشه f1ها نشان داد که f1 حاصل از رقم پرمحصول شیرودی و نداa، عقیمی کامل و صد درصد داشت که نشان‌دهنده نگهدارنده بودن رقم شیرودی بود به تعبیر دیگر دارای سیتوپلاسم نرمال و ژن هسته‌ای مغلوب برگرداننده باروری بود. با توجه به سطح زیر کشت وسیع‌تر این رقم در مقایسه با رقم ندا و کیفیت مناسب پیشنهاد می شود نرعقیمی به رقم شیرودی منتقل شده و در تولید برنج هیبرید مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین با تلاقی برگشتی می‌توان به لاین نرعقیم شیرودی دست یافت. بیشترین تعداد دانه در خوشه (217 دانه) مربوط به f1 حاصل از رقمcb06-550 بود. بیشترین وزن صد دانه نیز مربوط به f1 حاصل از رقم جهش در نداa بود که ناشی از عرض و طول بلند دانه بود. با ارزیابی آزمون دانه گرده و خوشه، ارقام بینام، پردیس و pr37181-1-1-2-1-2-1 بعنوان لاین‌های برگرداننده باروری ضعیف و لاین‌های شاهد ir50 (با بیش از 96 درصد باروری) و ir67924r (با بیش از 80 درصد باروری)، بعنوان لاین برگرداننده باروری شناخته شدند. از این لاین‌های نرعقیم می‌توان در تلاقی با لاین‌های برگرداننده باروری جهت تولید بذر هیبرید با عملکرد بیشتر از ارقام اصلاح شده مرسوم بهره برد. از سایر لاین‌های تولید شده در این پژوهش می‌توان در توسعه خزانه ژنی هتروتیک در برنامه فناوری هیبرید برنج استفاده نمود.

Identification of Male Sterility Maintainer and Fertility Restorer Lines from Iranian Landraces and Improved Cultivars of Rice (Oryza sativa L.)

Identification of suitable restorer lines is one of the main priorities of hybrid rice production technology, followed by the production of local male sterile lines. To study fertility genetic capacity of 14 landraces, improved and foreign rice varieties, a test cross scheme was conducted using NedaA male sterile line as female parent for the production of F1s in 2018 at Genetic and Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, Sari Agricultural and Natural Recourses Sciences University, Sari, Iran. At the flowering stage, the sterility and fertility of pollen grains were tested using IKI solution. At the physiological maturity stage of F1s agronomic traits such as days to 50% flowering, days to physiological maturity, plant height, number of fertile tillers, panicle length, number of grain per panicle, grain length, grain width, 100 grain weight, grain length: width ratio, panicle fertility percentage and grain yield were measured and recorded. The results of pollen grain and panicle tests of hybrids showed that the hybrid derived from Shiroodi × NedaA hybrid had 100% sterility indicating that this variety is a maintainer, in other words, it carries normal cytoplasm and rfinduced nuclear gene. Given the larger cultivated areas of cv. Shiroodi and its earlier maturity than Neda variety, it is concluded that cv. Shiroodi would be more suitable for hybrid rice seed production. Therefore, ShiroodiA line can be developed through backcrossing. The highest grain number per panicle (217 grain) was obtained from hybrid CB06550. The highest 100 grain weight belonged to the hybrid Jahesh × NedaA which is due to its larger grain size. By evaluating pollen and panicle test, Binam, Pardis and PR37181112121 varieties were identified as poor fertility restorer lines. IR50 and IR67924R lines with more than 96 and 80% fertility, respectively, were identified as strong fertility restorer lines. These sterile lines can be used to produce hybrid rice with higher yield than varieties developed through conventional breeding methods. Other lines developed in this study can be used in the development of hybrid technology in the rice heterotic gene pool.