Tolerance to low temperature at microsporogenisis in papry rice genotypes

Rice is very sensitive to low temperatures during the reproductive phase, especially in microsporogenesis. At this phenological stage, temperatures below 17°C can sterilize the spikelets, causing great productivity decrease. This study was carried out aiming to evaluate the effect of low temperatures during microsporogenesis on spikelet sterility and grain production of irrigated rice genotypes. The experiment was set in the Experimental Station of Epagri, Itajaí, SC, during the 2013/14 growing season. The trial was set in buckets placed in greenhouse and growth chamber. A completely randomized experimental design was used. Treatments were arranged in a 5 x 5 x 2 factorial design with three replications. The first factor corresponded to the genotypes. The inbreeds SC 681, SC 491 and SC 676 and the cultivars Epagri 109 and SCS 116 Satoru were tested. Each genotype was submitted for three days during microsporogenesis to five temperatures: 9, 12, 15, 18 and 21ºC, corresponding to the second factor. For each temperature, there was also a control maintained at ambient temperature in the greenhouse, corresponding to the third factor. After harvesting, full and empty spikelets were counted and weighted in order to determine the percentage of spikelet sterility, grain production and grain mass. Data were evaluated by the Variance Analysis, using the F test. When the F values were significant, averages were compared by the Tukey s test and regression analysis, both at the 5% significance level. The highest spikelet sterility percentage, lower grain production and smaller 1.000 grain mass were observed when the genotypes were submitted temperatures of 9 and 12°C during microsporogenesis. Temperature of 15ºC showed less significant effects on these variables than lower temperatures tested. At temperatures of 18 and 21ºC, the behavior of most variables was similar to the control kept in the greenhouse, showing that these temperatures did not stress the plants. The inbred SC 676 presented lower percentage of spikelet sterility, higher productivity and the greater mass of 1.000 grains at the lower temperatures evaluated in the trial. Therefore, this inbred had higher tolerance to low temperatures at microsporogenesis, presenting good perspective to generate a future cultivar capable of showing an adequate agronomic performance at production regions where is common to have cold problems hampering rice growth and developmentO arroz é muito sensível a baixas temperaturas na fase reprodutiva, principalmente na microsporogênese. Nesta etapa fenológica, temperaturas abaixo de 17ºC podem esterilizar as espiguetas, causando grandes decréscimos de produtividade. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de baixas temperaturas na fase de microsporogênese sobre o aumento da esterilidade de espiguetas e a produção de grãos de genótipos de arroz irrigado. O experimento foi desenvolvido na Estação Experimental da Epagri em Itajaí, SC, durante o ano agrícola de 2013/14. O trabalho foi implantado em baldes e conduzido em casa de vegetação e câmara de crescimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Os tratamentos foram dispostos num fatorial 5 x 5 x 2, com três repetições. O primeiro fator correspondeu aos genótipos. Foram avaliadas as linhagens SC 681, SC 491 e SC 676 e as cultivares Epagri 109 e SCS116 Satoru. O segundo fator correspondeu às temperaturas. Cada genótipo foi submetido por três dias na fase de microsporogênese a cinco temperaturas: 9, 12, 15, 18 e 21°C. Para cada temperatura, houve também uma testemunha mantida a temperatura ambiente na casa de vegetação, correspondente ao terceiro fator. Após a colheita, realizou-se a contagem e a pesagem de espiguetas cheias e vazias, determinando-se a percentagem de esterilidade, a produção de grãos e a massa de 1.000 grãos. Os dados foram avaliados através da análise de variância, usando o teste F. Quando os valores de F foram significativos, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey e pela análise de regressão polinomial, ambos ao nível de significância de 5%. As maiores taxas de esterilidade e a menor produção de grãos e massa de 1.000 grãos foram observadas quando os genótipos foram submetidos à faixa de temperatura de 9 a 12ºC na fase da microsporogênese. A temperatura de 15ºC apresentou efeito menos significativo que as menores temperaturas testadas. Na faixa de temperatura de 18 a 21ºC, o comportamento das variáveis foi similar ao denotado pelas testemunhas mantidas em casa de vegetação, evidenciando que estas temperaturas não ocasionaram estresse significativo. A linhagem SC 676 apresentou menores taxas de esterilidade, maior produção de grãos e maior massa de 1.000 grãos nas menores temperaturas avaliadas no trabalho. Portanto, esta linhagem apresentou maior tolerância às baixas temperaturas na fase da microsporogênese, mostrando-se promissora para gerar uma cultivar que tenha adequado desempenho agronômico em regiões brasileiras onde é comum a ocorrência de frio na fase reprodutiva da cultur