Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Bằng chứng từ thí nghiệm thực địa về các kiểu gen gạo Bt không chuyển gen và gạo chuyển gen tại miền Bắc Iran
Tóm tắt
Việc thử nghiệm thực địa các giống gạo biến đổi gen cung cấp cho các nhà khoa học cơ hội thu thập thông tin về tương tác môi trường và hiệu suất canh tác, điều này rất quan trọng cho một đánh giá an toàn môi trường đầy đủ theo yêu cầu của các cơ quan quản lý. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là thực hiện thí nghiệm đồng ruộng với các kiểu gen gạo chuyển gen và thông thường. Thí nghiệm được thực hiện theo thiết kế khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với bốn lần lặp lại và bảy kiểu gen tại ba khu vực cách ly theo tiêu chuẩn an toàn sinh học tại miền Bắc Iran vào năm 2016. Trong nghiên cứu này, bốn dòng biến đổi gen có gen cry1Ab hoạt động trong giai đoạn sinh trưởng và ba kiểu gen thông thường (kiểm soát) được đánh giá. Các phát hiện cho thấy, ở cả ba khu vực, các dòng biến đổi gen có nguồn gốc từ giống Khazar tương tự như cha mẹ của chúng về mặt sinh thái học, các đặc điểm nông học, hàm lượng amylose trong hạt, độ đồng nhất gel và nhiệt độ gelatin hóa. Ở cả ba khu vực, số lượng chùm hoa trên mỗi mét vuông, số lượng bông được lấp đầy trên mỗi chùm và tỷ lệ bông được lấp đầy trên mỗi chùm đều đạt cao nhất cho các dòng biến đổi gen. Giống Khazar so với các dòng biến đổi gen cho thấy năng suất lúa gạo thấp hơn. Ở cả ba khu vực, các dòng biến đổi gen có tỷ lệ mất mát năng suất thấp hơn so với cha mẹ không chuyển gen của chúng. Số lượng bông đầu trắng thấp nhất thuộc về dòng biến đổi gen Tarom Molaii và các dòng biến đổi gen. Hiệu ứng trực tiếp tích cực nhất đối với năng suất lúa gạo liên quan đến số lượng bông được lấp đầy trên mỗi chùm. Do đó, điều này có thể là một đặc điểm tốt để đạt được năng suất cao hơn bằng cách giảm tác động tiêu cực gián tiếp của bông đầu chết và bông đầu trắng. Có thể kết luận rằng bằng cách sản xuất gạo chuyển gen chống lại sâu đục thân với một trình điều khiển hoạt động ở giai đoạn sinh sản, nông dân có thể giảm đáng kể phần tổn thất năng suất do bông đầu chết và bông đầu trắng gây ra, điều này có sự tương quan trực tiếp với số lượng bông được lấp đầy trên mỗi chùm và năng suất lúa gạo.
Từ khóa
#gạo biến đổi gen #thí nghiệm thực địa #an toàn sinh học #giống Khazar #năng suất lúa gạoTài liệu tham khảo
Abarshahr M, Rabiei B, Samizadeh Lahiji H (2011) Genetic variability, correlation and path analysis in rice under optimum and stress irrigation regimes. Notulae Scientia Biologicae 3(4):134-42. doi: https://doi.org/10.15835/nsb346280
Barrell PJ, Meiyalaghan S, Jacobs JME, Conner AJ (2013) Applications of biotechnology and genomics in potato improvement. Plant Biotechnology Journal 11(8):907-20. doi: https://doi.org/10.1111/pbi.12099
Cassman KG (1999) Ecological intensification of cereal production systems: yield potential, soil quality and precision agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96(11):5952-59. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.96.11.5952
Davatgar N, Neishabouri MR, Sepaskhah AR, Soltani A (2009) Physiological and morphological responses of rice (Oryza sativa L.) to varying water stress management strategies. International Journal of Plant Production 3(4):19-32. doi: https://doi.org/https://doi.org/10.22069/ijpp.2012.660
Dencic S, Mladenov N, Kobiljski B (2011) Effects of genotype and environment on bread making quality in wheat. International Journal of Plant Production 5(1):71-82. doi: https://doi.org/https://doi.org/10.22069/ijpp.2012.721
Dong X, Wang X, Zhang L, Yang Z, Xin X, Wu S, Sun C, Liu J, Yang J, Luo X (2013) Identification and characterization of OsEBS, a gene involved in enhanced plant biomass and spikelet number in rice. Plant Biotechnology Journal 11(9):1044-57. doi: https://doi.org/10.1111/pbi.12097
Donmez E, Sears RG, Shroyer JP, Paulsen GM (2001) Genetic gain in yield attributes of winter wheat in the Great Plains. Crop Science 41(5):1412-19. doi: https://doi.org/10.2135/cropsci2001.4151412x
FAO (2016) Faostat-Trade/Crops and livestock products, available in http://faostat3.fao.org/browse/T/TP/E[15 April 2016]. 2016.
Ghareyazie B, Alinia F, Menguito CA, Rubia LG, de Palma JM, Liwanag EA, Cohen MB, Khush GS, Bennett J (1997) Enhanced resistance to two stem borers in an aromatic rice containing a synthetic cry1Ab gene. Molecular Breeding 3(5):401-14. doi: https://doi.org/10.1023/A:1009695324100
Gomez KA, Gomez AA (1984) Crop loss assessment in rice. Manila (Philippines): International Rice Research Institute. P:55-65. In P.T. Walker (ed.) Statistical Procedures for Agricultural Research. Wiley, London and New York. 680 p. 1984.
Gonzalez FG, Slafer GA, Miralles DJ (2002) Vernalization and photoperiod response in wheat pre-flowering reproductive phases. Field Crops Research 74(2/3):183-95. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-4290(01)00210-6
Gravois KA, Helms RS (1992) Path analysis of rice yield and yield components as affected by seeding rate. Agronomy Journal 84(1):1-4. doi: https://doi.org/10.2134/agronj1992.00021962008400010001x
Guo LB, Ma LL, Jiang H, Zeng DL, Hu J, Wu LW, Gao ZY, Zhang GH, Qian Q (2009) Genetic analysis and fine mapping of two genes for grain shape and weight in rice. Journal of Integrative Plant Biology 51(1):45-51. doi: https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2008.00793.x
Heinrichs EA (1984) Biology and management of rice insects. Wiley Eastern Ltd. International Rice Research Institute (IRRI), 779 p. 1984.
Islam Z, Karim AN (1997) Whiteheads associated with stem borer infestation in modern rice varieties: an attempt to resolve the dilemma of yield losses. Crop Protection 16(4):303–310
Itoh JI, Nonomura KI, Ikeda K, Yamaki Sh, Inukai Y, Yamagishi H, Kitano H, Nagato Y (2005) Rice plant development: from zygote to spikelet. Plant Cell Physiology 46(1):23-47. doi: https://doi.org/10.1093/pcp/pci501
Jianchang Y, Yong D, Changfu W, Lijun L, Zhiqin W, Qingsen Z (2007) Growth and development characteristics of super-high-yielding mid-season Japonica rice. Frontiers of Agriculture in China 1(2):166-74. doi: https://doi.org/10.1007/s11703-007-0028-5
Jiao YQ, Wang YH, Xue DW, Wang J, Yan MX, Liu GF, Dong GJ, Zeng DL, Lu ZF, Zhu XD, Qian Q, Li JY (2010) Regulation of OsSPL14 by OsmiR156 defines ideal plant architecture in rice. Nature Genetics 42(6): 541-46. doi: https://doi.org/10.1038/ng.591
Khanal RR (2005) Phyllochron and leaf development in field grown rice genotypes under varying thermal environments of a high altitude cropping system. Faculty of Agriculture, University of Zu Bonn, Germany, M.Sc. thesis, 53p http://www.asch-online.eu/downloads/Theses/Suchit_Shrestha_thesis.pdf
Khush GS (1995) Modern varieties - Their real contribution to food supply and equity. GeoJournal 35(3):275-84. doi: https://doi.org/10.1007/BF00989135
Klumper W, Qaim M (2014) A Meta-analysis of the impacts of genetically modified crops. PLOS ONE 9(11):e111629. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111629
Li XK, Hill PW, Li YC, Wang Y, Ren T, Cong RH, Lu JW (2016) Physiological processes associated with high yield traits in modern rice varieties. International Journal of Plant Production 10(2):221-31. doi: https://doi.org/https://doi.org/10.22069/ijpp.2016.2789
Ministry of Jihad-e-Agriculture of Iran (2016) Annual Agricultural Statics. www.maj.ir.
Miura K, Ikeda M, Matsubara A, Song XJ, Ito M, Asano K, Matsuoka M, Kitano H, Ashikari M (2010) OsSPL14 promotes panicle branching and higher grain productivity in rice. Nature Genetics 42(6):545-49. doi: https://doi.org/10.1038/ng.592
Moghaieb REA (2010) Transgenic rice plants expressing cry1Ia5 gene are resistant to stem borer (Chilo agamemnon). GM Crops 1(5):288-93. doi: https://doi.org/10.4161/gmcr.1.5.14276
Oinam GS, Kothari SL (1995) Totipotency of coleoptiles tissue in Indica rice (Oryza sativa L. cv. Ch 1039). Plant Cell Reports 14(4):245-48. doi: https://doi.org/10.1007/BF00233642
Pishgar-Komleh SH, Sedeedpari P, Rafiee S (2011) Energy and economic analysis of rice production under different farm levels in Guilan province of Iran. Energy 36(10):5824-31. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.08.044
Sahu KC, Kariali E, Mohapatra PK (2004) Tiller dominance in rice is dependent on assimilate concentration of the panicle during grain filling. Indian Journal of Plant Physiology 9:402–406
Sarawgi AK, Rastogi NK, Soni DK (1997) Correlation and path analysis in rice accessions from Madhya Pradesh. Field Crops Research 52(1/2):161–167
Sinclair TR (1998) Historical changes in harvest index and crop nitrogen accumulation. Crop Science 38(3):638-43. doi: https://doi.org/10.2135/cropsci1998.0011183X003800030002x
Soltani A, Hoogenboom G (2003b) A statistical comparison of the stochastic weather generators WGEN and SIMMETEO. Climate Research 24:215-30. doi: https://doi.org/10.3354/cr024215
Soltani A, Hoogenboom G (2003a) Minimum data requirements for parameter estimation of stochastic weather generators. Climate Research 25:109-19. doi. https://doi.org/10.3354/cr025109
Soltani A, Sinclair TR (2012) Modeling physiology of crop development, growth and yield. CAB International, Wallingford, UK, 336 p
Streck NA, Weiss A, Xue Q, Baenziger PS (2003) Improving predictions of developmental stages in winter wheat: a modified Wang and Engel model. Agricultural and Forest Meteorology 115(3/4):139-50. doi: https://doi.org/10.1016/S0168-1923(02)00228-9
Thangasamy S, Guo CL, Chuang MH, Lai MH, Chen JC, Jauh GY (2011) Rice SIZ1, a SUMO E3 ligase, controls spikelet fertility through regulation of anther dehiscence. New Phytology 189(3):869-82. doi: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2010.03538.x
Uphoff N (2011) The system of rice intensification: an alternate civil society innovation. Technology assessment: Theory and practice, Cornell University, Ithaca, NY, USA 2:45–52
Wang Y, Lu JW, Ren T, Hussain S, Jia Q, Zhang JL, Yousaf M, Li XK (2017) Influence of tiller heterogeneity on yield components of rice grown under different nitrogen regimes. International Journal of Plant Production 11(3):437-52. doi: https://doi.org/https://doi.org/10.22069/ijpp.2017.3550
Wei M, Li DX (2013) The compensation capacity of tillering and production of main stem nodes in rice. Acta Ecologica Sinica 33:7098–7107 (In Chinese with English abstract)
Xia H, Chen L, Wang F, Lu BR (2010) Yield benefit and underlying cost of insect-resistance transgenic rice: implication in breeding and deploying transgenic crops. Field Crops Research 118(3):215-20. doi: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2010.05.008
Ye Y, Wang G, Huang Y, Zhu Y, Meng Q, Chen X, Zhang F, Cui Z (2011) Understanding physiological processes associated with yield-trait relationships in modern wheat varieties. Field Crops Research 124(3):316-22. doi: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.06.023
Yin X, Struik PC, Tang J, Qi Ch, Liu T (2005) Model analysis of flowering phonology in recombinant inbred lines of barley. Journal of Experimental Botany 56(413):959-65. doi: https://doi.org/10.1093/jxb/eri089
Zhou Y, Zhu JY, Li ZY, Yi CD, Liu J, Zhang HG, Tang SZ, Gu MH, Liang GH (2009) Deletion in a quantitative trait gene qPE9-1 associated with panicle erectness improves plant architecture during rice domestication. Genetics 183(1):315-24. doi: https://doi.org/10.1534/genetics.109.102681