Spikelet sterility in rice genotypes affected by temperature at microsporogenesis

Abstract

A B S T R A C TThis study evaluated the effect of temperatures during the phase of microsporogenesis on spikelet sterility of paddy rice and identified genotypes tolerant to low temperatures at this growth stage. The inbreds SC681, SC491, and SC676 and the cultivars Epagri 109 and SCS116 Satoru were assessed. The genotypes were submitted for three days in a growth chamber to five temperatures at microsporogenesis: 9, 12, 15, 18, and 21 o C. For each tested temperature, a control was kept in the greenhouse under environmental conditions. After harvest, full and empty spikelets were counted and weighed and the percentage of spikelet sterility was determined. Data were evaluated by variance analysis using the F test. Averages were compared by Tukey's test and regression analysis. The highest spikelet sterilities were observed when the genotypes were exposed to the temperatures of 9 and 12 o C. Genotype spikelet sterility was similar to that of the control at 21 ºC. The inbred SC 676 presented higher tolerance to lower temperatures is therefore potentially suited to generate a cultivar with adequate agronomic performance in rice growing areas prone to cold conditions at microsporogenesis.Esterilidade de espiguetas em genótipos de arroz irrigado afetada pela temperatura na microsporogênese R E S U M O Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da temperatura na fase de microsporogênese sobre a esterilidade de espiguetas de arroz irrigado identificando, nesta fase, genótipos tolerantes a baixas temperaturas. Foram testadas as linhagens SC681, SC491 e SC676 e as cultivares Epagri 109 e SCS116 Satoru. Os genótipos foram submetidos por três dias em câmara de crescimento a cinco temperaturas na microsporogênese: 9, 12, 15, 18 e 21 o C. Para cada temperatura um tratamento testemunha foi mantido a temperatura ambiente na casa de vegetação. Após colheita realizaram-se a contagem e a pesagem das espiguetas cheias e vazias, determinando-se a percentagem de esterilidade. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F. Quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey e análise de regressão. A maior esterilidade foi observada nos genótipos submetidos às temperaturas de 9 e 12 ºC. A esterilidade foi similar entre testemunhas e a 21 o C. A linhagem SC676 apresentou maior tolerância à ocorrência de baixas temperaturas mostrando-se promissora para gerar uma cultivar com desempenho agronômico adequado, em regiões orizícolas propensas à ocorrência de frio na microsporogênese.

Tolerância de genótipos de arroz irrigado (Oryza sativa) ao estresse por calor na antese

“…Regarding the range of spikelet sterility -from 4.0 and 84.1% ( Marschalek et al (2015Marschalek et al ( , 2017Marschalek et al ( and 2019 by Epagri indicate that these two lines usually show high yields, validating their adaptability for colder areas, i.e., under potential temperature stress. This may indicate the existence of a similar or overlapping tolerance mechanism to extreme temperatures in the reproductive period of the crop, regardless of whether it is high or low, as Jagadish et al (2010), Xiong (2013), andBaliuag et al (2015) reported.…”

Épocas e densidades de semeadura sobre o desempenho agronômico do arroz irrigado no sistema pré-germinado

“…Esta característica é influenciada diretamente pelas temperaturas logo antes, durante e logo após a antese. Estas fases foram consideradas por AGUIAR et al (2013), BRITO et al (2017), SOUZA et al (2017e 2019, como as mais sensíveis do arroz irrigado, principalmente a temperaturas elevadas. Outro fator que pode contribuir para o aumento da esterilidade é a presença de doenças, como a Magnaporthe grisea, popularmente conhecida por brusone do pescoço.…”

“…Portanto, o aumento da esterilidade com o atraso da época de semeadura pode estar associado às altas temperaturas que ocorreram nos meses de janeiro e fevereiro (Figura 1). As temperaturas máximas registradas no período compreendido entre a microsporogênese e a floração estão diretamente ligadas à esterilidade de espiguetas (SOUZA et al 2017). Em nosso estudo, neste período, as temperaturas máximas para a primeira, segunda e terceira semeadura foram de, respectivamente, 32,3 °C, 29 °C e 31 °C.…”

Produtividade e qualidade de grãos de arroz irrigado em safras com regimes térmicos distintos na floração

“…A linhagem SC 676 foi a mais produtiva, no entanto não diferiu significativamente dos cultivares SCS122 Miura e SCS116 Satoru. Comportamento semelhante foi observado em trabalhos conduzidos sob baixas temperaturas por Marschalek et al (2015;2019), Souza (2015) e Souza et al (2017). As menores produtividades foram registradas nos cultivares Epagri 109 e SCS121 CL.…”