Ориза сатива

Виды растения

Oryza sativa , также известный как рис , представляет собой вид растения, чаще всего называемый на английском языке рисом . Это тип выращиваемого риса, сорта которого наиболее распространены во всем мире. Впервые он был окультурен в бассейне реки Янцзы в Китае 13 500–8 200 лет назад. ^{[2] [3] [4] [5]}

Oryza sativa принадлежит к роду Oryza и кладе BOP семейства злаков Poaceae . Его геном , состоящий из 430 Мбит в 12 хромосомах , известен тем, что его легко генетически модифицировать , и он является модельным организмом для изучения биологии злаков и однодольных растений . ^[6] 

Ботаника

У этого вида прямой и толстый или тонкий стебель, вырастающий на 80–120 см (30–45 дюймов) в высоту и с гладкой поверхностью. Лист ланцетный, 15–30 см ( 5+7 ⁄ 8 – 11+3/4 дюйма ) в  длину и вырастает из язычка длиной 10–20 мм ( 3/8 – 3/4 дюйма  ). ^[7]

Классификация

Oryza sativa содержит два основных подвида: клейкий, короткозернистый сорт japonica или sinica и нелипкий, длиннозернистый сорт.indica [ж][джа]сорт риса.Японскаябыла одомашнена вдолине Янцзы9–6000 лет назад^[8], а ее разновидности можно выращивать на засушливых полях (в Японии ее выращивают в основном под водой), в умеренной Восточной Азии, в горных районах Юго-Восточной Азии и на возвышенностях в Южная Азия, хотяиндикабыла одомашнена в районеГанга8500-4500 лет назад^[8]а ее разновидности представляют собой в основном равнинный рис, выращиваемый в основном под водой по всей тропической Азии. Зерна риса бывают разных цветов, включаябелый,коричневый,черный,фиолетовыйикрасный рис.^[9][10]

Третий подвид, широко распространенный и процветающий в тропических условиях, был идентифицирован на основе морфологии и первоначально назывался javanica , но теперь известен как тропическая японика . Примеры этого сорта включают среднезернистые сорта «Тинавон» и «Уной», которые выращиваются на высокогорных рисовых террасах Кордильерских гор на севере Лусона , Филиппины. ^[11]

Глазманн (1987) использовал изоферменты , чтобы разделить O. sativa на шесть групп: japonica , ароматические , indica , aus , rayada и ashina . ^[12]

Гаррис и др. (2004) использовали простые повторы последовательностей , чтобы разделить O. sativa на пять групп: японская умеренная , японская тропическая и ароматическая , включающая разновидности японской , а индика и аус - разновидности индики . ^[13]

Номенклатура и таксономия

Рис выращивали с древних времен, oryza ^[14] — это классическое латинское слово, обозначающее рис, а sativa ^[15] означает «выращенный».

Генетика

СПЛ14 /LOC4345998 — это ген, который регулирует общую архитектуру и особенности роста растения. Некоторые из его эпиаллелей повышают урожайность риса. ^[16] Был разработанточный и удобный набор маркеров Simple Sequence Repeat, который использовался для создания карты высокой плотности . ^[17] Была разработана мультиплексная высокопроизводительная система селекции с использованием маркеров, но, как и в случае с другими системами HTMAS сельскохозяйственных культур, она оказалась сложной в настройке, дорогостоящей (как непосредственно, так и для оборудования) и негибкой. ^[17] Другие методы молекулярной селекции позволили получить сорта риса , устойчивые к взрыву. ^{[18] [19] [17]} ДНК-микроматрица использовалась для углубления понимания жизнеспособности гибридов риса, секвенирование QTL использовалось для выяснения жизнеспособности проростков, а также было проведено полногеномное исследование ассоциаций (GWAS) с помощью полногеномного секвенирования (WGS). используется для изучения различных агрономических показателей . ^[17]

Рис является одной из первых моделей использования и проверки метода полутермальной асимметричной обратной ПЦР (STARP), разработанной в 2016 году. ^[17]

Устойчивость к рисовому ожогу Magnaporthe grisea обеспечивается различными генами устойчивости , в том числеПи1 ,Пи54 иПита .^[20]

O. sativa имеет большое количество генов устойчивости к насекомым, особенно к коричневой цикадке . ^[21] По состоянию на 2022 год клонировано и охарактеризовано ^{[обновлять]}15 R-генов . ^[21]

Всего известен 641 вариант числа копий . ^[17] Захват экзома часто выявляет новые однонуклеотидные полиморфизмы у риса из-за его большого генома и высокой степени повторения ДНК. ^[17]

Растительные гормоны абсцизовая кислота и салициловая кислота используются O. sativa для регуляции иммунных ответов. ^[22] Салициловая кислота широко стимулирует, а абсцизовая кислота подавляет иммунитет к рисовому грибку M. grisea , и успех зависит от баланса между их уровнями. ^[22]

Разведение

Коллекция семян риса от IRRI

Международный научно-исследовательский институт риса поддерживает Международный банк генов риса, в котором хранится более 100 000 сортов риса. На большей части территории Юго-Восточной Азии выращивают клейкие сорта риса. Высокоурожайные сорта риса, подходящие для выращивания в Африке, получившие название « Новый рис для Африки» (NERICA), были выведены для повышения продовольственной безопасности и борьбы с бедностью в странах Африки к югу от Сахары.

Полный геном риса был секвенирован в 2005 году, что сделало его первым растением, достигшим такого статуса.

С тех пор были секвенированы геномы сотен видов риса, как дикого, так и культивируемого, включая азиатские и африканские виды риса.

Была разработана тройная интрогрессия генов устойчивости к Magnaporthe grisea и фактической полевой устойчивости . ^[20] Это обратное скрещивание генов Pi1 , Pi54 и Pita с помощью маркеров в ароматический сорт с использованием SSR- и STS-маркеров . ^[20] Pi21 - это ген, который придает неспецифическую для расы устойчивость риса к взрывчатке широкого спектра против нескольких штаммов.^[23]

Галерея

• 
  Водяной буйвол пашет, Ява
• 
  Джумли Марши, коричневый рис из Непала.
• 
  Традиционный рис с холмов Ниямгири , Индия.
• 
  Из Чхаттисгарха
• 
• 
  Поперечное сечение ствола увеличено в 400 раз.

Смотрите также

• Черный рис
• Одомашненные растения и животные Австронезии.
• Международный кодекс номенклатуры культурных растений
• Японский рис
• Рис Марателли
• O. glaberrima (африканский рис)
• Отслеживаемость генетически модифицированных организмов

Рекомендации

1. "Ориза сатива Л." Растения мира онлайн . Попечительский совет Королевского ботанического сада Кью. 2017 . Проверено 21 декабря 2020 г.
2. Нормил, Деннис (1997). «Янцзы считается самым ранним местом выращивания риса». Наука . 275 (5298): 309–310. дои : 10.1126/science.275.5298.309. S2CID  140691699.
3. Воган, Д.А.; Лу, Б; Томука, Н. (2008). «Развивающаяся история эволюции риса». Наука о растениях . 174 (4): 394–408. doi :10.1016/j.plantsci.2008.01.016.
4. Харрис, Дэвид Р. (1996). Истоки и распространение земледелия и скотоводства в Евразии . Психология Пресс. п. 565. ИСБН 978-1-85728-538-3.
5. Чжан, Цзяньпин; Лу, Хоуюань; Гу, Ванфа; Ву, Найцин; Чжоу, Куньшу; Ху, Яйи; Синь, Инцзюнь; Ван, Джан; Кашкуш, Халил (17 декабря 2012 г.). «Раннее смешанное земледелие проса и риса 7800 лет назад в районе средней реки Хуанхэ, Китай». ПЛОС ОДИН . 7 (12): е52146. Бибкод : 2012PLoSO...752146Z. дои : 10.1371/journal.pone.0052146 . ПМЦ 3524165 . ПМИД  23284907. 
6. Хаберер, Георг; Майер, Клаус FX; Шпаннагль, Мануэль (1 апреля 2016 г.). «Большая пятерка геномов однодольных». Современное мнение в области биологии растений . SI:30: Исследования генома и молекулярная генетика. 30 :33–40. дои :10.1016/j.pbi.2016.01.004. ISSN  1369-5266.
7. Катиндиг, JLA; Любиган, RT; Джонсон, Д. (nd). «Ориза сатива». Банк знаний о рисе . Международный научно-исследовательский институт риса . Проверено 29 июня 2023 г.
8. Пуруганан, Майкл Д.; Фуллер, Дориан К. (2009). «Природа отбора при одомашнивании растений». Природа . Исследования природы . 457 (7231): 843–848. Бибкод : 2009Natur.457..843P. дои : 10.1038/nature07895. ISSN  0028-0836. PMID  19212403. S2CID  205216444.
9. Ока (1988)
10. Мохаммади Шад, З.; Атунгулу, Г. (март 2019 г.). «Обесцвечивание зерен после сбора урожая и активность грибов в длиннозерных гибридных, чистозерных и среднезернистых сортах риса под влиянием условий хранения и противогрибковой обработки». Журнал исследований хранимых продуктов . 81 : 91–99. дои : 10.1016/j.jspr.2019.02.002 . S2CID  92050510.
11. CECAP, PhilRice и IIRR. 2000. «Производство высокогорного риса в Филиппинских Кордильерах».
12. Глазманн, JC (май 1987 г.). «Изоферменты и классификация азиатских сортов риса». Теоретическая и прикладная генетика . 74 (1): 21–30. дои : 10.1007/BF00290078. PMID  24241451. S2CID  22829122.
13. Гаррис, Аманда Дж.; Тай, TH; Коберн, Дж.; Кресович, С.; Маккоуч, С. (2004). «Генетическая структура и разнообразие Oryza sativa L». Генетика . 169 (3): 1631–1638. doi : 10.1534/genetics.104.035642. ПМЦ 1449546 . ПМИД  15654106. 
14. _ Словарь Merriam-Webster.com .
15. • «сатива». Британский словарь английского языка Lexico . Издательство Оксфордского университета . nd
    • «сатива». Словарь Merriam-Webster.com .
16. Штанге, Мэдлен; Барретт, Роуэн Д.Х.; Хендри, Эндрю П. (февраль 2021 г.). «Важность геномной изменчивости для биоразнообразия, экосистем и людей». Обзоры природы Генетика . Природное портфолио . 22 (2): 89–105. дои : 10.1038/s41576-020-00288-7. ISSN  1471-0056. PMID  33067582. S2CID  223559538. MS ORCID 0000-0002-4559-2535). (RDHB ORCID 0000-0003-3044-2531).
17. Рашид, Авайс; Хао, Юаньфэн; Ся, Сяньчунь; Хан, Авайс; Сюй, Юнби; Варшни, Раджив К.; Он, Чжунху (2017). «Чипы селекции сельскохозяйственных культур и платформы генотипирования: прогресс, проблемы и перспективы». Молекулярный завод . Эльзевир . 10 (8): 1047–1064. дои : 10.1016/j.molp.2017.06.008 . ISSN  1674-2052. PMID  28669791. S2CID  33780984. Китайская академия наук + Китайское общество биологии растений + Шанхайские институты биологических наук .
18. Миа, Г.; Рафии, МОЙ; Исмаил, MR; Путех, АБ; Рахим, штат Ха; Асфализа Р.; Латиф, Массачусетс (27 ноября 2012 г.). «Устойчивость риса к взрыву: обзор традиционной селекции и молекулярных подходов» (PDF) . Отчеты по молекулярной биологии . Springer Science+Business Media . 40 (3): 2369–2388. дои : 10.1007/s11033-012-2318-0. ISSN  0301-4851. PMID  23184051. S2CID  8922855.
19. Рао, Ючун; Ли, Юаньюань; Цянь, Цянь (19 января 2014 г.). «Последние успехи в молекулярной селекции риса в Китае». Отчеты о растительных клетках . Springer Science+Business Media . 33 (4): 551–564. doi : 10.1007/s00299-013-1551-x. ISSN  0721-7714. ПМЦ 3976512 . ПМИД  24442397. 
20. Мехта, Сахил; Сингх, Бальджиндер; Дакате, Приянка; Рахман, Мехзабин; Ислам, Мухаммад Аминул (2019). «5 Рис, селекция с помощью маркеров и устойчивость к болезням». В Вани, Шабир Хусейн (ред.). Устойчивость сельскохозяйственных растений к болезням: молекулярные, генетические и геномные перспективы . Чам, Швейцария : Шпрингер . стр. 83–112/xii+307. ISBN 978-3-030-20727-4. ОСЛК  1110184027.
21. Ван, Чаншэн; Хан, Бин (2022). «Двадцать лет исследований в области геномики риса: от секвенирования и функциональной геномики к количественной геномике». Молекулярный завод . Сотовый пресс . 15 (4): 593–619. дои : 10.1016/j.molp.2022.03.009 . ISSN  1674-2052. PMID  35331914. S2CID  247603925.
22. • Питерс, Корне MJ; Ван дер Дос, Дьювертье; Замиудис, Христос; Леон-Рейес, Антонио; Ван Вис, Саския CM (10 ноября 2012 г.). «Гормональная модуляция иммунитета растений». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . Ежегодные обзоры . 28 (1): 489–521. doi : 10.1146/annurev-cellbio-092910-154055. hdl : 1874/274421. ISSN  1081-0706. PMID  22559264. S2CID  18180536.
    • Аткинсон, Ники Дж.; Урвин, Питер Э. (30 марта 2012 г.). «Взаимодействие биотических и абиотических стрессов растений: от генов к полю». Журнал экспериментальной ботаники . Издательство Оксфордского университета . 63 (10): 3523–3543. дои : 10.1093/jxb/ers100 . ISSN  0022-0957. PMID  22467407. S2CID  205195661.
    • Лю, Венде; Лю, Цзиньлин; Триплетт, Линдси; Лич, Ян Э.; Ван, Го-Лян (4 августа 2014 г.). «Новые взгляды на врожденный иммунитет риса против бактериальных и грибковых патогенов». Ежегодный обзор фитопатологии . Ежегодные обзоры . 52 (1): 213–241. doi : 10.1146/annurev-phyto-102313-045926. ISSN  0066-4286. PMID  21380629. S2CID  9244874.
23. Ли, Вэй; Дэн, Ивэнь; Нин, Юэсе; Он, Зухуа; Ван, Го-Лян (2020). «Использование устойчивости сельскохозяйственных культур к болезням широкого спектра: от молекулярного анализа до селекции». Ежегодный обзор биологии растений . Ежегодные обзоры . 71 (1): 575–603. doi : 10.1146/annurev-arplant-010720-022215 . ISSN  1543-5008. PMID  32197052. S2CID  214600762.

Внешние ссылки