Phenotypic characters of rice landraces reveal independent lineages of short-grain aromatic indica rice

Rice landraces are lineages developed by farmers through artificial selection during the long-term domestication process. Despite huge potential for crop improvement, they are largely understudied in India. Here, we analyse a suite of phenotypic characters from large numbers of Indian landraces comprised of both aromatic and non-aromatic varieties. Our primary aim was to investigate the major determinants of diversity, the strength of segregation among aromatic and non-aromatic landraces as well as that within aromatic landraces. Using principal component analysis, we found that grain length, width and weight, panicle weight and leaf length have the most substantial contribution. Discriminant analysis can effectively distinguish the majority of aromatic from non-aromatic landraces. More interestingly, within aromatic landraces long-grain traditional Basmati and short-grain non-Basmati aromatics remain morphologically well differentiated. The present research emphasizes the general patterns of phenotypic diversity and finds out the most important characters. It also confirms the existence of very unique short-grain aromatic landraces, perhaps carrying signatures of independent origin of an additional aroma quantitative trait locus in the indica group, unlike introgression of specific alleles of the BADH2 gene from the japonica group as in Basmati. We presume that this parallel origin and evolution of aroma in short-grain indica landraces are linked to the long history of rice domestication that involved inheritance of several traits from Oryza nivara, in addition to O. rufipogon. We conclude with a note that the insights from the phenotypic analysis essentially comprise the first part, which will likely be validated with subsequent molecular analysis.

Functional characterization of heat-shock protein 90 from Oryza sativa and crystal structure of its N-terminal domain

Heat-shock protein 90 (Hsp90) is an ATP-dependent molecular chaperone that is essential for the normal functioning of eukaryotic cells. It plays crucial roles in cell signalling, cell-cycle control and in maintaining proteome integrity and protein homeostasis. In plants, Hsp90s are required for normal plant growth and development. Hsp90s are observed to be upregulated in response to various abiotic and biotic stresses and are also involved in immune responses in plants. Although there are several studies elucidating the physiological role of Hsp90s in plants, their molecular mechanism of action is still unclear. In this study, biochemical characterization of an Hsp90 protein from rice (Oryza sativa; OsHsp90) has been performed and the crystal structure of its N-terminal domain (OsHsp90-NTD) was determined. The binding of OsHsp90 to its substrate ATP and the inhibitor 17-AAG was studied by fluorescence spectroscopy. The protein also exhibited a weak ATPase activity. The crystal structure of OsHsp90-NTD was solved in complex with the nonhydrolyzable ATP analogue AMPPCP at 3.1 angstrom resolution. The domain was crystallized by cross-seeding with crystals of the N-terminal domain of Hsp90 from Dictyostelium discoideum, which shares 70% sequence identity with OsHsp90-NTD. This is the second reported structure of a domain of Hsp90 from a plant source.

Fingerprinting environmental conditions and related stress using stable isotopic composition of rice (Oryza sativa L.) grain organic matter

Sea level rise (SLR) is a primary factor responsible for inundation of low-lying coastal regions across the world, which in turn governs the agricultural productivity. In this study, rice (Oryza sativa L.) cultivated seasonally in the Kuttanad Wetland, a SLR prone region on the southwest coast of India, were analysed for oxygen, hydrogen and carbon isotopic ratios (delta O-18, delta H-2 and delta C-13) to distinguish the seasonal environmental conditions prevalent during rice cultivation. The region receives high rainfall during the wet season which promotes large supply of fresh water to the local water bodies via the rivers. In contrast, during the dry season reduced river discharge favours sea water incursion which adversely affects the rice cultivation. The water for rice cultivation is derived from regional water bodies that are characterised by seasonal salinity variation which co-varies with the delta O-18 and delta H-2 values. Rice cultivated during the wet and the dry season bears the isotopic imprints of this water. We explored the utility of a mechanistic model to quantify the contribution of two prominent factors, namely relative humidity and source water composition in governing the seasonal variation in oxygen isotopic composition of rice grain OM. delta C-13 values of rice grain OM were used to deduce the stress level by estimating the intrinsic water use efficiency (WUEi) of the crop during the two seasons. 1.3 times higher WUE, was exhibited by the same genotype during the dry season. The approach can be extended to other low lying coastal agro-ecosystems to infer the growth conditions of cultivated crops and can further be utilised for retrieving paleo-environmental information from well preserved archaeological plant remains. (c) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudio de tres líneas promisorias de arroz (Oryza sativa L.) en comparación con cinco variedades comerciales en condiciones de secano medianamente favorecido

El presente estudio se realizó en fincas de productores privados en tres localidades del departamento de Chinandega. El propósito fue evaluar tres líneas promisorias de Arroz en comparación con cinco variedades comerciales en condiciones de secano medianamente favorecido. El diseño experimental utilizado fue el de bloques completos al azar con tres repeticiones, utilizando una distancia entre surcos de 30 cm con siembra a chorrillo. En base a los resultados obtenidos se llegó a las conclusiones siguientes: el mejor material con respecto a características agronómicas, componentes de rendimiento y rendimiento agrícola fue Altamira-9; la línea CT-5754 es un material muy promisorio debido principalmente a su precocidad, característica muy importante para las zonas en que las precipitaciones son muy erráticas; En Ameya una de las localidades evaluadas, todos los materiales mostraron un mejor comportamiento.

Estudio de observación de ciento doce líneas de arroz (Oryza sativa L.) VIOAL-92, bajo ecosistema de riego en la localidad de Malacatoya

Con el objetivo de evaluar 112 líneas de Arroz de porte semienano, procedentes en su mayoría de Colombia, Vivero IRRI (IIRON), Argentina, Cuba y Perú, y utilizando como testigos internacionales las variedades CICA-8 y ORYZICA-1 y como testigos locales las variedades ALTAM1RA-9, ALTAM1RA-10 y CICA-8 también considerada como testigo local, se llevó a cabo un estudio en la "Finca Venllano", ubicada en Malacatoya, municipio del departamento de Granada, bajo el agroecosistema de riego. A cada línea se le evalúo las características agronómicas (floración, altura, desgrane, senescencia, exerción, acame y aceptabilidad fenotípica) y los componentes del rendimiento ( long de panícula, número de granos por panícula, porcentaje de fertilidad, peso de 1000 granos, rendimiento y rendimiento industrial ( % de arroz integral, % de arroz pulido y % de arroz oro). Se seleccionaron 15 líneas por sus características agronómicas y su potencial de rendimiento, lo que da un 13% de selección del material evaluado. La línea de mejor rendimiento fue la 113 (ECIA 561 con 5980 Kg/ha y la de menor rendimiento fue la línea 30 (CT9508-48-1-1P-2PT) con 3195 Kg/ha. El material de mejor calidad industrial fue la línea 10 (CT8837-1-17-1P-4) con 58.5 % de Arroz Oro y la línea más baja fue la 41 (CT7B05-17-4A-M-4P) con 48.0 % de Arroz Oro.

Evaluación de doce lineas y cuatro variedades de arroz (Oryza sativa L.) en comparación con cuatro testigos comerciales en condiciones de riego

El presente estudio se realizó en la Cooperativa Ornar Torrijos Herrera, localizada en el Valle de Sébaco, departamento de Matagalpa, con el objetivo de evaluar la adaptabilidad y comportamiento agronómico de doce líneas y cuatro variedades promisorias de arroz como prueba observacional de rendimiento, sembrándose en condiciones de riego, con el método de siembra a chorrillo. Para el presente estudio se tomó como parámetro el del Sistema de Evaluación Estandar del CIAT de Colombia evaluandose características como floración, altura de planta, acame, exerción, desgrane, senescencia, aceptabilidad fenotípica y la determinación del rendimiento y sus componentes. En base a los resultados obtenidos en las evaluaciones de las características agronómicas y componentes del rendimiento se seleccionaron 9 líneas A3046, A3047, A3048, A3050, A3051, A3052, A3055 A3057 y A3065 lo que da un total de 75 por ciento de selección del material evaluado. En el caso de las variedades se seleccionaron IR-64, IR-72, IR 59682 y PSBRC-10, equivalente a un 100 por ciento. La línea con rendimiento más alto fue A3047 con 7 272.73 kg/ha y la del menor rendimiento A3034 con 4 090.91 kglha. Respecto a las variedades la de mayor rendimeintofue IR-72 con 7 712.12 kglha y la de menor fue IR-64 con 5424.24 kglha. El material seleccionado se evaluará en una prueba preliminar y avanzada de rendimiento debido a que estos materiales se mantuvieron por encima de los 5 424.24 kglha y no se observaron enfermedades.

Efecto de tres niveles de nitrógeno en el cultivo de arroz (Oryza sativa L.), con cuatro variedades y una línea promisoria bajo el sistema de riego por inundación en la localidad de Malacatoya

El presente estudio se realizó en la Empresa Agropecuaria Las Lajas ubicada en el municipio de Malacatoya, departamento de Granada. El trabajo de campo estuvo comprendido entre el 19 de abril y 12 de octubre de 1996 con el propósito de evaluar el efecto de tres diferentes niveles de nitrógeno en el cultivo de arroz Oryza sativa L. con cuatro variedades y una línea promisoria bajo el sistema de riego por inundación. El diseño experimental utilizado fue el de bloques completos al azar (BCA) con 15 tratamientos y 3 repeticiones. Se evaluaron 8 variables entre las cuales se encuentran: altura, volcacimiento, longitud de panícula, panículas por metro cuadrado, número de granos por panícula, fertilidad de espiguillas, peso de 1000 granos y rendimiento. En base a los resultados obtenidos se llegó a las conclusiones siguientes: Para el ciclo de verano en la zona de Malacatoya el mejor material con respecto a las características agronómicas, componentes del rendimiento fue la variedad testigo Ocyzica llanos-4 con el primer y segundo nivel de nitrógeno equivalente a 74.2 y 89.1 kilogramos, de nitrógeno por hectárea respectivamente además esta variedad presentó el mejor rendimiento 5 412.59 kg/ha y 5 632.29 kg/ha y con ambos niveles no presentó vo1camiento, obteniendo escala 1 de volcamiento o acamene.

Efecto de tres niveles de nitrógeno en el cultivo de arroz (Oryza sativa L.) con cinco líneas promisorias en la localidad de Malacatoya, bajo el sistema de riego por inundación

El presente estudio se realizó en la Empresa Agropecuaria Las Lajas, en el municipio de Malacatoya, departamento de Granada. El propósito del ensayo fue evaluar el efecto de tres niveles de nitrógeno con cinco líneas promisorias de arroz bajo el sistema de riego por inundación. El trabajo de campo estuvo comprendido entre el 19 de abril y el 12 de agosto de 1996. Para dicho trabajo se utilizó el diseño experimental de bloques completos al azar (BCA), con 15 tratamientos y 3 repeticiones. Se evaluaron 8 variables: Altura, volcamiento, longitud de panícula, panículas por metro cuadrado, número de granos, fertilidad de espiguillas peso de 1000 granos, además del rendimiento. Como resultado de la evaluación en las características agronómicas, componentes del rendimiento y rendimiento agrícola se seleccionaron dos líneas con buen rendimiento y buenas características agronómicas. Estas fueron la línea 203 con el primer nivel de que corresponde a 74.2 kg/ha de nitrógeno y la línea IG-2282 con el tercer nivel equivalente a 104 kg/ha de nitrógeno, la línea 203 con 74.2 kg/ha de nitrógeno obtuvo escala 1 de volcamiento y la línea IG-2282 con 104 kg/ha de nitrógeno presentó escala 3 de volcamiento; escala de volcamiento aceptada comercialmente.

Evaluación preliminar de rendimiento de siete lineas de arroz (Oryza sativa L.) en comparación con la variedad Oryzica llanos 4

En el período comprendido del23 de Septiembre de 1996 al 8 de enero de 1997, en los terrenos de la Empresa Agropecuaria Guadalupe, ubicada en el municipio de Malacatoya, Departamento de Granada, se realizó el presente ensayo con el propósito de evaluar los componentes de crecimiento, rendimiento (kg/ha) y calidad industrial de 7 líneas promisorias de arroz (Oryza sativa L) en el sistema de inundación. Los tratamientos en estudios se establecieron en un diseño Unifactorial de Bloques Completo al azar (B.C.A), con cuatro repeticiones. La evaluación de los datos obtenidos de las variables en estudios se efectúo mediante el sistema de evaluación estándar para arroz, Análisis de Varianza (ANDEVA) y separación de medios rangos múltiples de Duncan al 95 % de confiabilidad. Los resultados obtenidos muestran que la línea CT 9841-5-2-1p-21-21-M presentó la floración más temprana; en la aplicación de la escala de evaluación de exerción de la panícula los tratamientos que presentaron buena excersion fueron las Líneas CT 9882-2-M-14-1-M-1-3p-M-1, CT 10166-16-1-2p-1-3 y la línea CT 10175-4-6- 2p-2-2; la mayor resistencia al desgrane la obtuvieron las Líneas CT 10308-27-3-3p-3-3 CT 9682-2-M-14-1-M-1-3p-M-1 y variedad testigo; las líneas que presentaron tallos fuertes y sin volcamiento fueron: CT 10175-4-6-2p-2-2 y CT 9841-5-2-1p-21-21-M y la variedad testigo Oryzica llanos 4; los tratamientos CT 9682-2-M-14-1-M-1-3p-M-1, CT 10175-4-6-2p-2-2 y CT 9841-5-2-1p-21-21-M, la línea CT 10184-2-1-M-1-MI y la variedad Oryzica Llanos 4 presentaron buena aceptabilidad fenotípica. El mayor rendimiento de grano se obtuvo con la línea CT 10184-2-1-M-1-MI, con 4,034.14 kglha, y la menor producción se alcanzó con el tratamiento CT 9841-5-2-1p-21-21-M y sin diferencias significativas con la variedad testigo Oryzica llanos 4 (2,393.76 y 2,444.66 kglha respectivamente). En cuanto a rendimiento y calidad industrial todas las líneas se comportaron de manera similar destacándose la línea (IR-44624-127-1-2-2-3) y la variedad testigo Oryzica Llanos-4

Prueba avanzada de rendimiento, evaluación de diez lineas promisorias de arroz (Oryza sativa L.) en comparación con tres variedades comerciales bajo condiciones de riego. Malacatoya, Granada

Este experimento fue establecido en la finca las Lajas ubicada en el municipio de Malacatoya, departamento de Granada. La zona del ensayo se encuentra localizada a los 12° 04' 40" de latitud Norte y 86° 01'55" Oeste, a una altura de 30 msnm. El trabajo de campo estuvo comprendido entre el 4 de agosto hasta el 3 de diciembre de 1998. En el ensayo se evaluó: Características fenotípicas y genotípicas de las líneas y variedades de arroz (Oryza sativa L.) y adaptabilidad de trece líneas promisorias de arroz procedentes del CIAT, con tres variedades comerciales procedentes de Colombia, Nicaragua y Taiwán. Estas variedades son Oryzica Llanos-4, INTA N-1 Taichung sen-10 respectivamente. Se utilizó el diseño experimental de Bloques Completos al Azar (B.C.A) con trece tratamientos y seis repeticiones. Se evaluaron quince variables estas son las siguientes: Vigor, altura de planta, habilidad de macollamiento, floración, senescencia, acame, exerción de la panícula, desgrane, aceptabilidad fenotípica, longitud de la panícula, número de granos por panícula, fertilidad de las espiguillas, peso de 1 000 granos, rendimiento en grano y calidad industrial. De acuerdo a los resultados obtenidos en las evaluaciones de los componentes de rendimiento, características agronómicas y calidad industrial se procedió a seleccionar 3 líneas con buen potencial de rendimiento y buenas características agronómicas. Estas líneas son las siguientes: CT-8553-31-MI-MC, CT-8008-16-3 y CT-8008-1S-29-1P con rendimientos de 7 012.5, 6 650 y 6 502 kg/ha respectivamente. Además en la calidad industrial en el rendimiento de pilada (arroz integral) obtuvieron 76, 74.1 y 75.4 por ciento respectivamente. En el índice de pilada (grano entero pulido) presentaron un 82, 83.5 y 82.5 por ciento respectivamente.

Evaluación de tres fungicidas químicos para el control del añublo de la vaina (Rhizoctonia solani Kunh) en el cultivo del arroz (Oryza sativa L.)

El presente ensayo se estableció con el objetivo de determinar el efecto de 5 tratamientos (4 tratamientos químicos y un testigo absoluto) sobre el control del Añublo de la vaina bongo (Rhizoctonia Solani K.) en el cultivo del arroz ( Oryza sativa L. ) variedad Altamira 9, bajo las condiciones ecológicas de la finca Las Vegas, ubicada en el Valle de Sébaco. El ensayo se estableció en la época de postrera de 1995 (5 de Agosto hasta el 5 de Noviembre), utilizando un diseño de Bloques Completos al Azar con 5 tratamientos y 4 repeticiones. Las variables evaluadas fueron: Incidencia del hongo a los 60, 80 y 120 DDG; altura relativa de la lesión a los 60, 80 y 120 DDG; altura de la planta al momento de la cosecha; manchado de grano; peso mil granos expresado en gramos y rendimiento expresado en kg/ha.; de las variables evaluadas, solamente la incidencia del hongo y el rendimiento presentaron diferencias significativas. De los 4 tratamientos químicos evaluados, el que controló mejor la enfermedad fue el tratamiento 1 a base de Propiconazol aplicado en un solo momento ( 70 DDG) en dosis de 0.427ltlba.. Así mismo., el Análisis Económico determino que este tratamiento presento la mejor rentabilidad

Prueba avanzada de rendimiento y evaluación de diez lineas promisorias de arroz (Oryza sativa L.) en comparación con tres variedades comerciales bajo condiciones de secano. Chinandega

El presente trabajo se realizó en el la localidad El Bejuco, municipio El Viejo, departamento Chinandega, con el objetivo de evaluar la adaptabilidad y comportamiento agronómico de diez lineas y tres variedades de arroz en Prueba Avanzada de Rendimiento. Se utilizó el diseño experimental de Bloques Completos al Azar con cuatro repeticiones, el ensayo se estableció en condiciones de secano favorecido, con el método de siembra a chorrillo. Para el siguiente estudio se tomó como parámetro el sistema de Evaluación Estándar del CIAT de Colombia, evaluándose características como floración, altura de planta, acame, exerción, desgrane, senescencia, aceptabilidad fenotípica y la determinación del rendimiento y sus componentes así como la calidad industrial. Los datos cuantitativos se realizaron a través de la prueba de rangos múltiples de Tukey obteniéndose sus respectivas medias. En base a los resultados obtenidos en las evaluaciones de las características agronómicas, para la variable altura todos los cultivares son semienanos, medianamente macolladores, las lineas CT 8008- 16-29-1P, CT 8553-31-MI-MC, CT 9153, P4-127-F3-30, Cuyamel 3820 y CT 5747-24-5 son resistentes al acame. En cuanto a los componentes del rendimiento las mayores longitudes de panícula con 28.6, 27.2 y 25.9 fueron obtenidas por P4-127-F3-30, Taichung sen•10 y CT 8008-16-29-1P; para el número de granos llenos por panículas los mayores valores lo obtuvieron los cultivares INTA N-1, CT 8837-3C-4C-MC, P4-127- F3-30 y Taichung sen-10 con 176, 152 y 151 granos llenos; para peso de 1000 granos los mejores valores lo presentaron los materiales CT 8553-31-MI-MC, Taichung sen-10, CT 8240-1-3-SP y CT 9153 con 28.9, 27.6, 27.5 y 26.9 gramos respectivamente. En rendimiento de grano (Kg/ha) los mejores resultados lo obtuvieron INTA N-1, Taichung sen-10, CT 8240-1-3-5P y CT 8553-31-MI-MC con 4852.6, 4722.0, 4700.1 y 4382.2 kilogramos por hectárea respectivamente.

Evaluación y prueba avanzada de rendimiento de diez lineas promisorias y tres variedades comerciales de arroz (Oryza sativa L.) bajo condiciones de riego, Malacatoya, Granada

El experimento fue establecido en la finca Las Lajas ubicado en el municipio de Malacatoya, departamento de Granada. La zona del ensayo se encuentra ubicada en los 12° 04' 40" de latitud Norte y 86° 01' 55" longitud Oeste en una altura de 70 msnm, la zona se caracteriza por tener suelos arcillosos. El trabajo de campo estuvo comprendido entre el 4 de Agosto al 11 de Diciembre del 2000, se utilizó el diseño en Bloques Completamente al Azar (BCA) con 13 cultivares de arroz (Oryza sativa L.) y cuatro repeticiones. Se utilizaron análisis estadísticos univariados (ANDEVA) y multivariados (Conglomerados y Componentes Principales); separación de medias según Tukey (oo=0.05). En el ensayo se evaluaron características fenotípicas de 10 líneas promisorias procedentes de Cuba y tres variedades comerciales procedentes de Nicaragua, Colombia y Taiwán estas variedades son INTA N-1, ORYZICA LLANOS-4 y TAICHUNG SEN 10, respectivamente. Se evaluaron variables de crecimiento y desarrollo, tales como floración, altura de planta, macollamiento, aceptabilidad fenotípica, y rendimiento de granos, entre otras, y las principales enfermedades. Mediante la caracterización se determinó que los 13 cultivares estudiados presentaron variación morfológica y fenológica, el análisis multivariado diferenció las líneas de las variedades. Las líneas ECIAV-118, ECIAV-119, ECIAV-120 y la variedad ORYZICA LLANOS 4 presentaron senescencia tardía y lenta, y excelente aceptabilidad fenotípica. El rendimiento de las variedades superaron a las líneas, presentando promedios de 4785 y 4822 kg/ha., en cambio las líneas mostraron rendimientos entre 3835.0 y 4572.0 kg/ha. Las líneas ECIAV-118 y ECIAV-119 mostraron mayor tolerancia a las enfermedades, en cambio TAICHUNG SEN-10 fue la mejor entre las variedades.

Evaluación de seis lineas de arroz (Oryza sativa L.), y tres variedades comerciales bajo el sistema de riego, en dos épocas de siembra, en Malacatoya

Con el objetivo de contribuir a aumentar la productividad del cultivo de arroz (Oryza sativa L), mediante la selección de genotipos con alto potencial de rendimiento de grano, que tengan un comportamiento consistente en diferentes ambientes, se evaluaron seis lineas de arroz (Oryza sativa L.) y tres variedades comerciales, bajo el sistema de riego, en dos épocas de siembra, en Malacatoya. Se establecieron dos ensayos de campo, de pruebas avanzadas de rendimiento (PAR). Los experimentos fueron establecidos en terrenos de la hacienda "Las Lajas", municipio de Malacatoya, departamento de Granada, ubicada en los 12° 04' 40" latitud norte y 86° 01 '55" longitud oeste. El primer ensayo se sembró en la época de verano, estableciéndose en Febrero y cosechándose en Junio de 1998. El segundo ensayo se sembró en la época de invierno, estableciéndose en Agosto y cosechándose en Noviembre de 1998. Se utilizó el diseño experimental de Bloques Completos al Azar para analizar los ensayos individuales y el análisis de varianza combinado para analizar la interacción de los genotipos en dos épocas de siembra. Los resultados obtenidos de ambos ensayos evidencian que la línea CT-12249-IP-IP es una línea promisoria, ya que sus componentes de rendimiento son estables tanto en verano como en invierno, destacándose por sus características tales como: aceptabilidad fenotípica y peso de 1,000 semillas, en las cuales ocupó los primeros lugares. La línea CT-12249-1P-lP, es el genotipo que tiene el mejor comportamiento productivo, destacándose por presentar un rendimiento de grano de 5,083 kg/ha en verano, y 7,222 kg/ha en invierno. Asi mismo, la época de siembra tuvo gran influencia en el comportamiento de los genotipos evaluados, ya que en la siembra de invierno los tratamientos mostraron mayor altura, mayor rendimiento de grano y adelanto en los días a flor. En la siembra de invierno, en presencia de altas precipitaciones Y humedad relativa, se determinó una mayor incidencia de enfermedades fungosas, causados por Pyricularía y Helmintosporiosis. En ambos ensayos, todas las líneas evaluadas superaron al testigo Oryzica Llanos.