Photosynthesis and Grain Yield Characters of New Promising Rice Lines with Wealthy Farmer’s Panicle (WFP1) Gene

Date Received: 06-02-2025

Date Published: 20-02-2025

##submissions.doi##: https://doi.org/10.1234/fxgwb079

Issue: Vol. 22 No. 8 (2024)

Section:

NÔNG HỌC

How to Cite:

Linh, D. M. T., Hanh, N. T. T., Hanh, T. T., & Cuong, P. V. (2025). Photosynthesis and Grain Yield Characters of New Promising Rice Lines with Wealthy Farmer’s Panicle (WFP1) Gene. Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 22(8). https://doi.org/10.1234/fxgwb079

Photosynthesis and Grain Yield Characters of New Promising Rice Lines with Wealthy Farmer’s Panicle (WFP1) Gene

Dinh Mai Thuy Linh , Nguyen Thi Thuy Hanh , Tang Thi Hanh , Pham Van Cuong (*)

  • Tác giả liên hệ: pvcuong@vnua.edu.vn

    • Keywords

    WFP1 gene, primary rachis, number of spikelets, individual grain yield, photosynthesis

    Abstract


    The pot experiment was conducted in the nethouse of the Faculty of Agronomy - Vietnam National University of Agriculture in 2022 autumn cropping seasons to evaluate the photosynthetic traits at active tillering, flowering and dough-ripen stage and grain yield at harvesting stages of four rice lines with wealthy farmer's panicle (WFP1 gene). The experimental results showed that these improved rice lines had photosynthetic rates and related characteristics such as stomatal conductance, transpiration rate and SPAD value equivalent to the control variety (IRBB) at almost the growth stages. These four lines showed a similar amount of dry matter accumulation and plant growth rate in the period from effective tillering to heading, but these parameters were surpassed the check variety in D7 line in the period from flowering to the dough-ripening stage. All improved rice lines had a significantly larger number of primary rachis per panicle (17.1-20.1), number of secondary rachis per panicle (65.7-73.2) and number of spikelets per panicle (177.6-226.4) compared with IRBB. The individual yield of three improved lines (D2, D5 and D7) was significantly higher in the range of 13.6-32.0% over than check variety. Among new lines, D7 line manifested the highest grain yield due to the largest number of spikelets per panicle, higher photosynthetic rate at the flowering stage and plant growth rate in period from flowering to the dough-ripening stage.

    References

    Andrés A.R., Juan M.V., Gustavo D.S., Rodolfo B., José C. & Santiago J.M. (2023). Field and genetic evidence support the photosynthetic performance index (PIABS) as an indicator of rice grain yield. Plant Physiology and Biochemistry. 201.107897. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.107897.

    Ashikari M., Sakakibara H., Lin S., Yamamoto T., Takashi T., Nishimura A., Angeles E.R., Qian Q., Kitano H. & Matsuoka M. (2005). Cytokinin oxidase regulates rice grain production. Science. 309. 741-745.

    Đỗ Thị Hường, Đoàn Công Điển, Tăng Thị Hạnh, Nguyễn Văn Hoan & Phạm Văn Cường (2013). Đặc tính quang hợp và tích lũy chất khô của một số dòng lúa ngắn ngày mới chọn tạo. Tạp chí Khoa học và Phát triển. 11(2): 154-160.

    IRRI (1996). Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa. Bản dịch của Nguyễn Hữu Nghĩa - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam.

    Kim SR., Ramos J.M., Hizon R.J.M., Ashikari M., Virk P.S., Torres E.A., Nissila E. & Kshirod K.J. (2018). Introgression of a functional epigenetic OsSPL14WFP allele into elite indica rice genomes greatly improved panicle traits and grain yield. Sci Rep. 8: 3833. doi.org/10.1038/s41598-018-21355-4.

    Kikuta M., Menge D.M., Gichuhi E.W., Samejima H., Tomita R., Kimani J.M. & Makihara D. (2023). Contribution of genes related to grain number (Gn1a and WFP) introgressed into NERICA 1 to grain yield under tropical highland conditions in central Kenya. Plant Production Science. 26(3): 309-319. doi.org/10.1080/1343943X.2023.2245127.

    Lê Văn Khánh, Phạm Văn Cường & Tăng Thị Hạnh. (2015). Khả năng tích luỹ chất khô và vận chuyển hydrat carbon của các dòng lúa Khang dân 18

    cải tiến. Tạp chí Khoa học và Phát triển.

    (4): 534-542.

    Miura K., Ikeda M., Matsubara A., Song X.-J., Ito M., Asano K., Matsuoka M. Kitano H. & Ashikari M. (2010). OsSPL14 promotes panicle branching and higher grain productivity in rice. Nature genetics. 42: 545-549.

    Ohsumi A., Takai T., Ida M., Yamamoto T., Arai-Sanoh Y., Yano M., Ando T. & Kondo M. (2011). Evaluation of yield performance in rice near-isogenic lines with increased spikelet number. Field Crops Research. 120: 68-75.

    Pham Van Cuong, Tang H.T., Nguyen H.H., Sakata M., Yasui H. & Yoshimura A. (2022). Effects of nitrogen fertilizer application on photosynthesis, embryo and endosperm development of a giant embryo rice genotype. Enviroment control in Biology. 60(2): 109-115. doi: 10.2525/ecb.60.109.

    Sui B., Feng X., Tian G., Hu X., Shen Q. & Guo S. (2013). Optimizing nitrogen supply increases rice yield and nitrogen use efficiency by regulating yield formation factors. Field Crops Research.

    : 99-107.

    Tăng Thị Hạnh, Phan Thị Hồng Nhung, Đỗ Thị Hường, Phạm Văn Cường & Takuya Araki (2013). Hiệu suất sử dụng đạm và năng suất tích lũy của hai dòng lúa ngắn ngày mới chọn tạo. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 7: 9-17.

    Tăng Thị Hạnh, Phan Thị Hồng Nhung, Nguyễn Trung Đức & Phạm Văn Cường (2015). Đánh giá biểu hiện của các gen GN1 và WFP1 qua một số tính trạng nông sinh học của dòng lúa Khang dân 18 cải tiến. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 10: 18-23.

    Yoshida S. (1981). Fundamentals of rice crop science. Int. Rice Res. Inst.

    Yoshida S. (1981). Fundamental of Rice Crop Science. International Rice Research Institute, Los Baños, Laguna, Philippines.