Rice mutants responses to suboptimal temperatures in the early stages of development

Rice (Oryza sativa L.) is one of the most important staple crops in the world. However, the increase in rice production is not keeping up with the demand increase this cereal. The occurrence of low temperatures is one of the main limiting factors to rice yield increase in temperate and tropical regions with high altitude. This study aimed to verify the differential tolerance to low temperatures in eight rice mutant genotypes in relation to their cvs. of origin during periods of germination and growing, and analyze the genetic variability between them through microsatellite markers. For the germination period, the tolerance indicators germination percentage (PG), mean germination time (GMT) and germination speed index (GSI) were used, while for the vegetative stage enzymatic indicators, chlorophyll concentration and electrolyte leakage (EL) were used. In the 13 °C condition, the genotypes BRS Querência, QUE 07 and BRS Fronteira decreased significantly (p ≤ 0.01) PG values relative to 25 ° C. Comparing the genotypes setting the temperature, the mutants QUE 30, QUE 33 and QUE 47 presented IVG values higher than the cv. BRS Querência in cold condition. tolerance indicators cold germination cv. BRS Fronteira did not differ significantly from their mutants. Based on cluster analysis and principal component, genotypes BRS Querência and QUE 07 were grouped as moderately tolerant and the other genotypes as tolerant to low temperatures during germination. In the growing season could not find statistical difference (p ≤ 0.05) between mutant genotypes and their cvs. origin for the variables analyzed, except for the electrolyte leakage after 24 h of exposure to the cold, where the cv. BRS Querência showed values greater than QUE 30, QUE 33 and QUE 47, but not differ in other exposure times. After DNA amplification, it was found that the 42 primers, eighteen did not show a pattern of sharp bands, twenty one bands showed monomorphic and only three microsatellites were polymorphic (OS 1, OS 48 and OS 25). Genotypes QUE 30, QUE 33 and QUE 47 are more cold tolerant in the germinal period when compared with cv. BRS Querência. Microsatellite primers OS 01 and OS 48 have a high ability to discriminate the mutant genotype FRO 09 of your cv. origin BRS Fronteira and its other mutants studied.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO arroz (Oryza sativa L.) é uma das culturas básicas mais importantes no mundo. Contudo, o aumento da produção de arroz não vem acompanhando o acréscimo de demanda deste cereal. A ocorrência de baixas temperaturas é um dos principais fatores limitantes ao aumento de produtividade de arroz em regiões de clima temperado e tropical com elevada altitude. Este trabalho teve como objetivo verificar a tolerância diferencial a baixas temperaturas de oito genótipos mutantes de arroz em relação aos seus cvs. de origem nos períodos de germinação e vegetativo e analisar a variabilidade genética entre os mesmos através de marcadores microssatélites. Para o período de germinação, foram utilizados os indicadores de tolerância porcentagem de germinação (PG), tempo médio de germinação (TMG) e índice de velocidade de germinação (IVG), enquanto que para o estádio vegetativo foram utilizados indicadores enzimáticos, concentração de clorofila e extravasamento de eletrólitos (EL). Na condição de 13 oC, os genótipos BRS Querência, BRS Fronteira e QUE 07 diminuíram significativamente (p ≤ 0,01) os valores de PG em relação à 25 oC. Na comparação entre os genótipos fixando a temperatura, os mutantes QUE 30, QUE 33 e QUE 47 apresentaram valores de IVG superiores ao cv. BRS Querência na condição de frio. Os indicadores de tolerância ao frio na germinação do cv. BRS Fronteira não diferiram significativamente de seus mutantes. Baseado na análise de agrupamento e de componentes principais, os genótipos BRS Querência e QUE 07 foram agrupados como moderadamente tolerantes e os demais genótipos como tolerantes à baixa temperatura no período de germinação. No período vegetativo não foi verificada diferença estatística (p ≤ 0,05) entre os genótipos mutantes e os respectivos cvs. de origem para as variáveis analisadas, exceto para o extravasamento de eletrólitos após 24 h de exposição ao frio, onde o genótipo BRS Querência apresentou valores superiores a QUE 30, QUE 33 e QUE 47, não diferindo nos demais tempos de exposição. Após amplificação de DNA, verificou-se que dos 42 primers utilizados, dezoito não apresentaram um padrão de bandas nítido, vinte e um apresentaram bandas monomórficas e apenas três microssatélites foram polimórficos (OS 1, OS 48 e OS 25). Os genótipos QUE 30, QUE 33 e QUE 47 são mais tolerantes ao frio no estádio de germinação quando comparados com o cv. BRS Querência. Os primers de microssatélites OS 01 e OS 48 apresentam alta capacidade de discriminar o genótipo mutante FRO 09 de seu cv. de origem BRS Fronteira e seus demais mutantes estudados