Cold tolerance evaluation of temperate rice (Oryza sativa L. ssp. japonica) genotypes at seedling stage

• GABRIEL DONOSO ^[1] ; PATRICIA CABAS ^[1] ; MARIO PAREDES ^[1] ; VIVIANA BECERRA ^[1] ; MÓNICA BALZARINI ^[2]
  1. [1] Instituto de Investigaciones Agropecuarias

     Instituto de Investigaciones Agropecuarias

     Santiago, Chile

     
  2. [2] Universidad Nacional de Córdoba

     Universidad Nacional de Córdoba

     Argentina

     
• Localización: Gayana botánica, ISSN-e 0717-6643, ISSN 0016-5301, Vol. 72, Nº. 1, 2015, págs. 1-13
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación de la tolerancia al frío en genotipos de arroz templado (Oryza sativa L. ssp. japonica) en estado de plántula
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    El frío es el factor abiótico más importante que afecta los rendimientos del arroz en Chile, el cual puede alterar la fenología y la fisiología del arroz en estado de plántula. Con el objetivo de incrementar la precisión en la evaluación por tolerancia al frío en el Programa de Mejoramiento Genético de arroz del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) de Chile, se evaluó la tolerancia al frío de 109 líneas experimentales en estado de plántula, utilizando atributos morfológicos y fisiológicos. El tratamiento por frío fue realizado sometiendo las plántulas a 5 °C por 72 h y las evaluaciones fueron realizadas después de siete días de recuperación. Se evaluó la clorosis foliar según la escala del sistema de evaluación estándar del IRRI (SES), el contenido de clorofila (Chl), la concentración de malondialdehido (MDA) y la eficiencia máxima fotoquímica del fotosistema II (Fv/Fm). El mejor predictor lineal insesgado (BLUP) para todos los atributos y un análisis multivariado fueron realizados con el fin de determinar los genotipos tolerantes al frío. La variabilidad de la tolerancia al frío entre las líneas experimentales fue descrita mediante componentes principales y un análisis de conglomerado utilizando los BLUPs para cada atributo. La heredabilidad en sentido amplio calculada para la escala SES fue la mayor (0,54), mientras que para Fv/Fm fue la menor (0,10). Quila 242002 y Quila 241304 fueron los genotipos con mayor tolerancia al frío, mientras que los genotipos con mayor susceptibilidad fueron Quila 64117, Quila 260312 y Quila 241607. Los resultados sugieren que los BLUPs y el análisis multivariado permiten un adecuado agrupamiento de los genotipos según el grado de su tolerancia al frío. Finalmente, sugerimos que la escala SES y el contenido de Chl fueron los atributos más adecuados para evaluar la tolerancia al frío en los genotipos de arroz estudiados en las condiciones evaluadas.

  • English

    Cold is the most important abiotic factor that affect rice yield in Chile, which can alter the phenology and physiology of the rice at seedling stage. With the aim to increase the accuracy for cold tolerance evaluation in Chilean Rice Breeding Program of the Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), 109 experimental lines were evaluated to cold tolerance using morphological and physiological traits, at seedling stage. Cold treatment was achieved by placing seedlings at 5 °C on dark for 72 h and evaluations were made after seven days recovery. Leaf chlorosis based on the standard evaluation system scale (SES), Chlorophyll content (Chl), Malondialdehyde concentration (MDA) and maximum quantum yield of Photosystem II (Fv/Fm) were evaluated. Best linear unbiased prediction (BLUP) for all traits and multivariate analysis were made in order to determine the cold tolerant genotypes. Variability in cold tolerance among experimental lines was described by principal component and cluster analysis of BLUPs for all traits. The broad sense heritability calculated for SES scale was the highest (0.54), while for Fv/Fm was the lowest (0.10). Genotypes with high cold tolerance were Quila 242002 and Quila 241304, while more susceptible genotypes were Quila 64117, Quila 260312 and Quila 241607. The results suggest that the BLUPs and multivariate analysis allow adequate clustering of rice genotypes according to the degree of their cold tolerance. Finally, we suggest that SES scale and Chl content were the most suitable traits to evaluate cold tolerance for the rice genotypes studied and for the conditions evaluated.