Germination and emergence performance of irrigated rice genotypes under cool temperature

The need to widen the seeding window of irrigated rice cultivars capable of germinating and producing normal seedlings under low soil temperatures led to the execution of this work, at the laboratory of the Plant Science Department from the Faculty of Agronomy Eliseu Maciel , Federal University of Pelotas and greenhouses at Embrapa s Temperate Climate (CPACT - Pelotas/RS) and Rice & Bean (CNPAF - Goiânia/GO) Experimental Stations. The experimental work focused on the identification of irrigated rice genotypes from an F2 generation tolerant to low soil temperatures at the germination and emergence stages, through the selection of cDNA fragments differentially expressed as the result to low temperature exposure during the germination phase. The procedure consisted of three stages; First stage involved selection, through physiological traits associated to genotype tolerance and sensitivity to germination onset and emergence under low temperature, among the 104 genotypes tested. The Second stage focused on the screening for variability for low temperature tolerance trait among the F2 progeny of a dialellic set of crossings, while the Third stage related to differentially expressed cDNA fragment selection, among embryos from low temperature tolerant and sensitive genotypes. Main results are as follows; a) A large variability for traits expressing tolerance to germination and emergence under low temperatures was determined among the genotypes tested, with BRS Atalanta, LTB 06002, LTB 06012 and LTB 06020 genotypes exhibiting superior germination values, whereas genotypes LTB 06014, Nourim Mochi and Oro exhibited higher emergence values. b) The rice genotypes with high germination values under low temperature conditions did not show the same trend during the emergence stage. c) The cDNA/AFLP technique proved effective in producing and identifying rice gene fragments differentially expressed, under ambient conditions of low temperature during germination. d) Four polymorphic fragments were identified for genotype BRS Firmeza at a temperature of 13°C, thus indicating that four genes were expressed under this condition.Buscando ampliar a janela de semeadura, com cultivares de arroz irrigado que germinem e desenvolvam plântulas normais em baixa temperatura de solo, realizou-se este trabalho nos laboratórios do Departamento de Fitotecnia da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel da Universidade Federal de Pelotas e nas casas de vegetação da Embrapa Clima Temperado - CPACT (Pelotas/RS) e Embrapa Arroz e Feijão CNPAF (Goiânia/GO). O estudo objetivou identificar genótipos de arroz irrigado tolerantes a baixa temperatura, nos estádios de germinação e emergência, o caráter germinação no frio, na população F2 e selecionar fragmentos de cDNA diferencialmente expressos no frio na germinação. O trabalho foi dividido em três etapas: Primeira etapa, seleção fisiológica, dos genótipos tolerantes e sensíveis ao frio na germinação e na emergência, entre os 104 genótipos estudados, em temperaturas previamente selecionadas; Segunda etapa, observação da existência de variação, na descendência dos cruzamentos dialélicos, para a tolerância ao frio na população F2 , em relação aos pais; Terceira etapa, seleção dos fragmentos de cDNA diferencialmente expressos, entre os embriões de genótipos tolerante e sensível ao estresse abiótico do frio. a) Há variabilidade, no arroz irrigado, quanto à tolerância à baixa temperatura no estádio de germinação e emergência, destacando-se na germinação o BRS Atalanta, LTB 06002, LTB 06012 e LTB 06020, na emergência o LTB 06014, Nourim Mochi e Oro. b) Os genótipos que apresentaram melhor germinação, em baixa temperatura, não mantiveram a superioridade na emergência. c) A técnica de cDNA/AFLP é eficiente para produzir e identificar fragmentos de genes diferencialmente expressos, em genótipos de arroz irrigado durante a germinação, sob estresse de baixas temperaturas. d) No genótipo BRS Firmeza, foram identificados quatro fragmentos polimórficos na temperatura à 13ºC, indicando que quatro genes se expressaram nesta temperatura