Reduced height genes and their importance in winter wheat cultivars grown in southern Russia

Divashuk, Mikhail G.; Bespalova, L. A.; Vasilyev, Alexander; Fesenko, Igor; Puzyrnaya, Olga Yu.; Карлов, Г. И.

doi:10.1007/s10681-012-0789-7

Cited by 19 publications

(23 citation statements)

References 36 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Высота пшеницы -сложный признак, который определяется различными группами генов и связан с морфологией и фертильностью колоса, временем цветения, продуктивностью растения и качеством зерна (Chen et al, 2016;Würschum et al, 2018a, b). Одним из путей повышения урожайности пшеницы, особенно в условиях интенсивного земледелия, является оптимизация высоты растений за счет создания низкостебельных сортов (Лукьяненко, 1970;Беспалова, 2001;Divashuk et al, 2013;Grover et al, 2018). Наибольшее значение в создании форм пшеницы с оптимальной высотой растений в настоящее время имеют аллельные варианты генов, определяющих высоту растения, обладающие фенотипическим эффектом снижения высоты растений.…”

Section: Introductionunclassified

“…Благодаря их использованию в селекции в Мексике, США и Европе были созданы продуктивные сорта, устойчивые к полеганию при высоких дозах удобрений и орошении, что позволило отказаться от применения ретардантов (Ку-лаева, 2000;Hedden 2003;Borojevic K., Borojevic K., 2005;Knopf et al, 2008). Аллели Rht-B1b и Rht-D1b наряду с другими аллелями низкостебельности получили большое распространение среди отечественных сортов мягкой пшеницы (Беспалова и др., 2012;Divashuk et al, 2013;Миков и др., 2018). Что касается твердой пше ницы, то в отечественной селекции в последние 20 лет отмечен значительный рост продуктивности сортов бла годаря интрогрессии Rht-B1b и Rht-B1e (Самофалова и др., 2014; Мудрова, Яновский, 2016), а в современных итальянских и испанских сортах наибольшее распространение получил аллель Rht-B1b, который увеличил урожайность за счет озерненности колоска (Alvaro et al, 2008).…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Phenotypic effects of the dwarfing gene Rht-17 in spring durum wheat under two climatic conditions

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Alleles of the genes, conferring a dwarfing phenotype, play a crucial role in wheat breeding, as they not only reduce plant height, ensuring their resistance to lodging, but also have a number of positive and negative pleiotropic effects on plant productivity. Durum wheat carries only two subgenomes (A and B), which limits the use of the D-subgenome genes and requires the expansion of the arsenal of dwarfing alleles and the study of their effects on height and agronomically important traits. We studied the effect of the gibberellin-insensitive allele Rht-B1p in the B2F2:3 families, developed by crossing Chris Mutant /#517//LD222 in a field experiment in Moscow and Krasnodar. In our experiments, plants homozygous for Rht-B1p were shorter than those homozygous for the wild-type allele Rht-B1a by 36.3 cm (40 %) in Moscow and 49.5 cm (48 %) in Krasnodar. In the field experiment in Krasnodar, each plant with Rht-B1p had one less internode than any plant with Rht-B1a, which additionally contributed to the decrease in plant height. Grain weight per main spike was lower in plants with Rht-B1p than in plants with Rht-B1a by 12 % in Moscow and by 23 % in Krasnodar due to a decrease in 1000 grain weight in both regions of the field experiment. The number of grains per main spike in plants with Rht-B1p was higher in comparison to that with Rht-B1a by 6.5 % in Moscow due to an increase in spikelet number per main spike and by 11 % in Krasnodar due to an increase in grain number per spikelet. The onset of heading in plants with Rht-B1p in comparison with the plants with the wild-type allele Rht-B1a was 7 days later in Krasnodar. The possibility and prospects for the use of Rht-B1p in the breeding of durum wheat are discussed.

show abstract

Section: Introductionunclassified

Phenotypic effects of the dwarfing gene Rht-17 in spring durum wheat under two climatic conditions

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Они действуют даже при высоких дозах удобрений и обладают плейотропным эффектом в отношении множества хозяйственно ценных признаков (11)(12)(13). У растений пшеницы в присутствии нечувствительных к гиббереллину генов короткостебельности Rht-B1b, Rht-D1b, Rht-B1e высота снижается в среднем на 10-15 % по сравнению с таковой у носителей аллеля дикого типа Rht-B1a (14)(15)(16). По влиянию на рост стебля эти гены проявляют себя как рецессивные или частично рецессивные.…”

unclassified

EFFECTS OF DWARFING WHEAT (Triticum aestivum L.) AND RYE (Secale cereale L.) GENES IN SPRING TRITICALE SEGREGATING POPULATION AS STUDIED IN POT TRIALS

Kroupin¹,

Chernook²,

Карлов³

et al. 2019

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Интрогрессия генов короткостебельности считается одним из надежных приемов преодоления полегания у сортов тритикале. При этом снижение высоты растений тритикале может происходить под влиянием генов как пшеничного, так и ржаного происхождения. В нашей работе в геном яровой тритикале был перенесен ген ржаного происхождения Ddw1 и изучено влияние генов Ddw1 и Rht-B1b на ряд хозяйственно значимых признаков. Мы получили семена F 2 от скрещивания сортов озимой тритикале Авангард (Ddw1 Ddw1 Rht-B1a Rht-B1a) и яровой тритикале Соловей Харьковский (ddw1 ddw1 Rht-B1b Rht-B1b). Из них в условиях вегетационного опыта вырастили 273 растения с яровым типом развития (расщепляющаяся популяция F 2). У каждого растения индивидуально определяли высоту; число и длину междоузлий; длину, число колосков и плотность главного колоса; массу зерна, число зерен и массу 1000 зерен с главного колоса. Каждое изучаемое растение генотипировали по аллельному состоянию генов с использованием ПЦР маркеров: аллельное состояние Rht-B1 определяли с помощью комбинации праймеров BF, MR1 и WR1; аллельное состояние Ddw1-с праймерами для микросателлитного локуса REMS1218, сцепленного с указанным геном. Для выявления механизма наследования изучаемых генов короткостебельности мы изучили их доминантные и аддитивные эффекты. При определении влияния алеллей короткостебельности на хозяйственно ценные признаки сравнивали между собой гомозиготы по аллелям дикого типа (ddw1 и Rht-B1a) и по аллелям короткостебельности (Ddw1 и Rht-B1b), рассматривая эффект каждого из генов (независимый анализ) и межлокусное взаимодействие. Статистическую значимость различий и ассоциаций между анализируемыми признаками и генотипом оценивали с помощью критерия F Фишера, U-теста Манна-Уитни и коэффициента ранговой корреляции  Спирмена. Наши исследования показали, что эффекты интродуцированных генов Ddw1 и Rht-B1b несколько отличаются от таковых у ржи и пшеницы. Ddw1 статистически значимо влиял на высоту растения (снижение достигало 40 %, p = 0,05), проявив себя как частично доминантный аллель. В присутствии Rht-B1b высота яровой тритикале тоже снижалась, но в меньшей степени, чем под воздействием гена Ddw1 (до 20 %, p = 0,05), то есть аллель Rht-B1b проявил себя как частично рецессивный. Наличие гена Rht-B1b привело к увеличению массы зерна с колоса с 1,4 г до 1,7 г (на 21,4 %, р = 0,05) за счет повышения плотности колоса, большего числа колосков и возросшей фертильности. Интрогрессия гена Ddw1 вызывала снижение общей массы зерен с колоса с 1,8 г до 1,5 г (на 16,7 %, р = 0,05) за счет уменьшения массы 1000 зерен с 45,7 г до 41,3 г (на 9,6 %, р = 0,05). В целом оба изучаемых гена по влиянию на показатели зерновой продуктивности выступали антагонистами. Полученные результаты свидетельствуют о том, что у яровой тритикале сочетание двух генов короткостебельности-ржаного Ddw1 и пшеничного Rht-B1b формирует потенциал для повышения урожайности при создании низкостебельных форм и перспективно для селекции этой культуры. Ключевые слова: яровая тритикале, Rht-B1b, Ddw1, структурный анализ, гены ...

show abstract

“…Molecular markers are widely used for the assessment of the genetic diversity of bread wheat and its related species on the genomic level [2,3,23,26] as well for the estimation of allelic variation of the particular genes in collections [29,34,44,65]. The information of allele distribution and genetic diversity is of great importance for the development of marker-assisted wheat breeding strategy.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…We studied 18 varieties, for which a full-length TaGRF-2D sequence was obtained, for the presence of the dwarfing alleles Rht-B1 and Rht-D1 (partially obtained here using the molecular markers, partially was taken from Divashuk et al (2012) [65], S4 Table). As a result of the search for Rht dwarfing alleles (Rht-B1b, Rht-B1e, and Rht-D1b), Rht-B1b and Rht-B1e were found in ten and four varieties, respectively; two cultivars carry Rht-D1b and two carry the neutral wild-type alleles.…”

Section: Association Between the Allelic State Of Tagrf-2d Rht And Pmentioning

confidence: 99%

Allele mining of TaGRF-2D gene 5’-UTR in Triticum aestivum and Aegilops tauschii genotypes

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

The low diversity of the D-subgenome of bread wheat requires the involvement of new alleles for breeding. In grasses, the allelic state of Growth Regulating Factor (GRF) gene is correlated with nitrogen uptake. In this study, we characterized the sequence of TaGRF-2D and assessed its diversity in bread wheat and goatgrass Aegilops tauschii (genome DD). In silico analysis was performed for reference sequence searching, primer pairs design and sequence assembly. The gene sequence was obtained using Illumina and Sanger sequencing. The complete sequences of TaGRF-2D were obtained for 18 varieties of wheat. The polymorphism in the presence/absence of two GCAGCC repeats in 5' UTR was revealed and the GRF-2D-SSR marker was developed. Our results showed that the alleles 5' UTR-250 and 5' UTR-238 were present in wheat varieties, 5' UTR-250 was presented in the majority of wheat varieties. In Ae. tauschii ssp. strangulata (likely donor of the D-subgenome of polyploid wheat), most accessions carried the 5' UTR-250 allele, whilst most Ae. tauschii ssp. tauschii have 5' UTR-244. The developed GRF-2D-SSR marker can be used to study the genetic diversity of wheat and Ae. tauschii.

show abstract

Reduced height genes and their importance in winter wheat cultivars grown in southern Russia

Cited by 19 publications

References 36 publications

Phenotypic effects of the dwarfing gene Rht-17 in spring durum wheat under two climatic conditions

Phenotypic effects of the dwarfing gene Rht-17 in spring durum wheat under two climatic conditions

EFFECTS OF DWARFING WHEAT (Triticum aestivum L.) AND RYE (Secale cereale L.) GENES IN SPRING TRITICALE SEGREGATING POPULATION AS STUDIED IN POT TRIALS

Allele mining of TaGRF-2D gene 5’-UTR in Triticum aestivum and Aegilops tauschii genotypes

Contact Info

Product

Resources

About