Please wait a minute...
Frontiers of Agricultural Science and Engineering

ISSN 2095-7505

ISSN 2095-977X(Online)

CN 10-1204/S

Postal Subscription Code 80-906

Front. Agr. Sci. Eng.    2017, Vol. 4 Issue (2) : 126-134    https://doi.org/10.15302/J-FASE-2017134
REVIEW
Effects of dwarfing genes on water use efficiency of bread wheat
Jiakun YAN1,2, Suiqi ZHANG1,3()
1. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100, China
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
 Download: PDF(366 KB)   HTML
 Export: BibTeX | EndNote | Reference Manager | ProCite | RefWorks
Abstract

Climate change has increased the risk of drought, which significantly limits plant productivity. Various ways of increasing water availability and sustaining growth of crop plants in drought-prone environments are available. Genetic advances in grain yields under rainfed conditions have been achieved with the introduction of dwarfing genes. A thorough understanding of the effects of different dwarfing genes on root growth, coleoptile length, grain yields and water using efficiency (WUE) will provide opportunities to select appropriate Rht genes for breeding high WUE and grain yield cultivars. This review focuses on the mechanism involved in Rht genes that reduce plant height and affect root and coleoptile length, their consequent effects on grain yields and WUE, and suggests that for rainfed and irrigation-limited environments, combining GAR and GAI dwarfing genes in breeding may help boost WUE and yields, and more materials from different parental sources should be collected to assess opportunities for potential comprehensive application of specific Rht genes.

Keywords coleoptile length      wheat      dwarfing genes      grain yield      root      water use efficiency     
Corresponding Author(s): Suiqi ZHANG   
Just Accepted Date: 22 January 2017   Online First Date: 27 February 2017    Issue Date: 07 June 2017
 Cite this article:   
Jiakun YAN,Suiqi ZHANG. Effects of dwarfing genes on water use efficiency of bread wheat[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2017, 4(2): 126-134.
 URL:  
https://academic.hep.com.cn/fase/EN/10.15302/J-FASE-2017134
https://academic.hep.com.cn/fase/EN/Y2017/V4/I2/126
Fig.1  The relationship between plant height and water use efficiency (WUE) under two water conditions[8]
GenePrincipal donorsChromosomal positionSensitivity to GA3Inherited characterVariation typeReference
Rht-B1bNorin 104BSIPN[10]
Rht-D1bNorin 104DSIPN[10]
Rht-B1cTom Thumb4BSISN[11]
Rht4BurtM9372BLRRgrays[12]
Rht5Marfed M13BSRSEMS[13]
Rht6BurtRRN[14]
Rht7Bersee Mult2ASRREMS[14]
Rht8Mara, Sava2DSRRN[15]
Rht9Mara7BSRRN[16,17]
Rht-D1cAi-Bian4DSISN[16,17]
Rht11Karlik1RRMNH[14]
Rht12Karcag522M7K5ALRDgrays[12]
Rht13Magnifi41M17BLRPMNH[12]
Rht14CastelporzianoRSthN[16]
Rht15DuroxRPEMS[16,17]
Rht16Edmore M1RSEMS[16]
Rht17Chris M1RRDES[14]
Rht18IcaroRSfN[16]
Rht19Vic M1RSEMS[16]
Rht20Burt M860RRgrays[14]
Rht21XN00042ASIP[16,17]
Tab.1  Dwarfing wheat genes
GeneStem reductionColeoptile lengthSeedling vigour
Rht-B1b24%RR
Rht-D1b24%RR
Rht-B1c64%RR
Rht445%NN
Rht550%NN
Rht6NN
Rht724%NN
Rht810%NN
Rht9NN
Rht-D1c>64%RR
Rht11RR
Rht1246%NN
Rht1324%NN
Rht1434%NN
Rht15
Rht16RR
Rht17RR
Rht18RR
Rht19
Rht20
Rht21
Tab.2  Effect of dwarfing genes on stem reduction, coleoptile length and seedling vigour
Rht-B1bRht-D1bRht-B1cRht-D1cRht8Rht12Rht13
TRLN[42,50]N[42,50]R[50], N[42]R[50]N[50]R[50], N[16]N[41,45,51,52]
RDN[45]N[41,45,51,52]
RVR[45]I[45], N[51]
RSAR[45]N[45,51]
RDWN[53], R[54]N[50]N[50,53]N[50]N[50]R[16], I[50]
Tab.3  Effect of dwarfing genes on root traits
Fig.2  The relationship between plant height and grain yields (a) and water consumption (b) (data from reference[63] and unpublished data)
Fig.3  The relationship between plant height and water use efficiency (WUE) under two water conditions (data from reference[63] and unpublished data)
1 Lopes M S, El-Basyoni I, Baenziger P S, Singh S, Royo C, Ozbek K, Aktas H, Ozer E, Ozdemir F, Manickavelu A, Ban T, Vikram P. Exploiting genetic diversity from landraces in wheat breeding for adaptation to climate change. Journal of Experimental Botany, 2015, 66(12): 3477–3486
https://doi.org/10.1093/jxb/erv122
2 Hedden P. The genes of the Green Revolution. Trends in Genetics, 2003, 19(1): 5–9
https://doi.org/10.1016/S0168-9525(02)00009-4
3 FAO. FAO statistical yearbook 2012. , 2016–9–28
4 Evenson R E, Gollin D. Assessing the impact of the Green Revolution, 1960 to 2000. Science, 2003, 300(5620): 758–762
https://doi.org/10.1126/science.1078710
5 Paul K, Pauk J, Deák Z, Sass L, Vass I. Contrasting response of biomass and grain yield to severe drought in Cappelle Desprez and Plainsman V wheat cultivars. PeerJ, 2016, 4: e1708
https://doi.org/10.7717/peerj.1708
6 Tataw J T, Baier F, Krottenthaler F, Pachler B, Schwaiger E, Wyhlidal S, Formayer H, Hösch J, Baumgarten A, Zaller J G. Climate change induced rainfall patterns affect wheat productivity and agroecosystem functioning dependent on soil types. Ecological Research, 2016, 31(2): 203–212
https://doi.org/10.1007/s11284-015-1328-5
7 Godfray H C, Beddington J R, Crute I R, Haddad L, Lawrence D, Muir J F, Pretty J, Robinson S, Thomas S M, Toulmin C. Food security: the challenge of feeding 9 billion people. Science, 2010, 327(5967): 812–818
https://doi.org/10.1126/science.1185383
8 Sun Y, Wang X, Wang N, Chen Y, Zhang S. Changes in the yield and associated photosynthetic traits of dry-land winter wheat (Triticum aestivum L.) from the 1940s to the 2010s in Shaanxi Province of China. Field Crops Research, 2014, 167: 1–10
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.07.002
9 Richards R A. The effect of dwarfing genes in spring wheat in dry environments. II. Growth, water use and water-use efficiency. Australian Journal of Agricultural Research, 1992, 43(3): 529–539
https://doi.org/10.1071/AR9920529
10 Peng J, Richards D E, Hartley N M, Murphy G P, Devos K M, Flintham J E, Beales J, Fish L J, Worland A J, Pelica F, Sudhakar D, Christou P, Snape J W, Gale M D, Harberd N P. ‘Green revolution’ genes encode mutant gibberellin response modulators. Nature, 1999, 400(6741): 256–261
https://doi.org/10.1038/22307
11 Wen W, Deng Q Y, Jia H Y, Wei L Z, Wei J B, Wan H S, Yang L M, Cao W J, Ma Z Q. Sequence variations of the partially dominant DELLA gene Rht-B1c in wheat and their functional impacts. Journal of Experimental Botany, 2013, 64(11): 3299–3312
https://doi.org/10.1093/jxb/ert183
12 Ellis M H, Rebetzke G J, Azanza F, Richards R A, Spielmeyer W. Molecular mapping of gibberellin-responsive dwarfing genes in bread wheat. Theoretical and Applied Genetics, 2005, 111(3): 423–430
https://doi.org/10.1007/s00122-005-2008-6
13 Rebetzke G J, Ellis M H, Bonnett D G, Mickelson B, Condon A G, Richards R A. Height reduction and agronomic performance for selected gibberellin-responsive dwarfing genes in bread wheat (Triticum aestivum L.). Field Crops Research, 2012, 126: 87–96
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.09.022
14 Konzak C F. Mutations and mutation breeding. In: Heyne E C eds. Wheat & wheat improvement. 2nd ed. Madison: American Society of Agronomy, 1987, 428–443
15 Botwright T L, Rebetzke G J, Condon A G, Richards R A. Influence of the gibberellin-sensitive Rht8 dwarfing gene on leaf epidermal cell dimensions and early vigour in wheat (Triticum aestivum L.). Annals of Botany, 2005, 95(4): 631–639
https://doi.org/10.1093/aob/mci069
16 Chen L. Genetic effects of dwarfing gene Rht12 on important agronomic traits of wheat and screening of new dwarf mutants. Dissertation for the Doctoral Doctor Degree. Yangling: Northwest A&F University, 2014 (in Chinese)
17 Wang Y. Effects of dwarfing gene Rht13 on important agronomic traits and drought resistance in wheat. Dissertation for the Doctoral Doctor Degree. Yangling: Northwest A&F University, 2015 (in Chinese)
18 Evans L T. Feeding the ten billion: plants and population growth. Cambridge: Cambridge University Press, 1998
19 Tang N, Lu F F, He B, Hu Y. Effects of dwarfing genes on some agronomic characteristics of wheat. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2010, 30(1): 41–49 (in Chinese)
20 Tang J Y, He B, Hu Y. Effects of dwarfing genes (Rht-B1bRht-D1b and Rht8) with different response to GA3 on coleoptile length and plant height of wheat. Agricultural Sciences in China, 2009, 42(11): 3774–3784
21 Daviere J M, Achard P. Gibberellin signaling in plants. Development, 2013, 140(6): 1147–1151
https://doi.org/10.1242/dev.087650
22 Gasperini D, Greenland A, Hedden P, Dreos R, Harwood W, Griffiths S. Genetic and physiological analysis of Rht8 in bread wheat: an alternative source of semi-dwarfism with a reduced sensitivity to brassinosteroids. Journal of Experimental Botany, 2012, 63(12): 4419–4436
23 Chen L, Hao L G, Condon A G, Hu Y G. Exogenous GA3 application can compensate the morphogenetic effects of the GA-responsive dwarfing gene Rht12 in bread wheat. PLoS One, 2014, 9(1): e86431
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086431
24 Zhang L Y, Bai M Y, Wu J, Zhu J Y, Wang H, Zhang Z, Wang W, Sun Y, Zhao J, Sun X, Yang H, Xu Y, Kim S H, Fujioka S, Lin W H, Chong K, Lu T, Wang Z Y. Antagonistic HLH/bHLH transcription factors mediate brassinosteroid regulation of cell elongation and plant development in rice and Arabidopsis. Plant Cell, 2009, 21(12): 3767–3780
https://doi.org/10.1105/tpc.109.070441
25 Tong H, Liu L, Jin Y, Du L, Yin Y, Qian Q, Zhu L, Chu C. DWARF AND LOW-TILLERING acts as a direct downstream target of a GSK3/SHAGGY-Like kinase to mediate brassinosteroid responses in rice. Plant Cell, 2012, 24(6): 2562–2577
https://doi.org/10.1105/tpc.112.097394
26 Bai M Y, Shang J X, Oh E, Fan M, Bai Y, Zentella R, Sun T, Wang Z Y. Brassinosteroid, gibberellin and phytochrome impinge on a common transcription module in Arabidopsis. Nature Cell Biology, 2012, 14(8): 810–817
https://doi.org/10.1038/ncb2546
27 Koka C V, Cerny R E, Gardner R G, Noguchi T, Fujioka S, Takatsuto S, Yoshida S, Clouse S D. A putative role for the tomato genes DUMPY and CURL-3 in brassinosteroid biosynthesis and response. Plant Physiology, 2000, 122(1): 85–98
https://doi.org/10.1104/pp.122.1.85
28 Szekeres M, Németh K, Koncz-Kálmán Z, Mathur J, Kauschmann A, Altmann T, Rédei G P, Nagy F, Schell J, Koncz C. Brassinosteroids rescue the deficiency of CYP90, a cytochrome P450, controlling cell elongation and de-etiolation in arabidopsis. Cell, 1996, 85(2): 171–182
https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)81094-6
29 Colebrook E H, Thomas S G, Phillips A L, Hedden P. The role of gibberellin signalling in plant responses to abiotic stress. Journal of Experimental Biology, 2014, 217(1): 67–75
https://doi.org/10.1242/jeb.089938
30 Achard P, Renou J P, Berthomé R, Harberd N P, Genschik P. Plant DELLAs restrain growth and promote survival of adversity by reducing the levels of reactive oxygen species. Current Biology, 2008, 18(9): 656–660
https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.04.034
31 Wang C, Yang A, Yin H, Zhang J. Influence of water stress on endogenous hormone contents and cell damage of maize seedlings. Journal of Integrative Plant Biology, 2008, 50(4): 427–434
https://doi.org/10.1111/j.1774-7909.2008.00638.x
32 Achard P, Cheng H, De Grauwe L, Decat J, Schoutteten H, Moritz T, Van Der Straeten D, Peng J R, Harberd N P. Integration of plant responses to environmentally activated phytohormonal signals. Science, 2006, 311(5757): 91–94
https://doi.org/10.1126/science.1118642
33 Çoban Ö, Göktürk Baydar N. Brassinosteroid effects on some physical and biochemical properties and secondary metabolite accumulation in peppermint (Mentha piperita L.) under salt stress. Industrial Crops and Products, 2016, 86: 251–258
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.03.049
34 Deb A, Grewal R K, Kundu S. Regulatory cross-talks and cascades in rice hormone biosynthesis pathways contribute to stress signaling. Frontiers in Plant Science, 2016, 7: 1303
35 Ahammed G J, Xia X J, Li X, Shi K, Yu J Q, Zhou Y H. Role of brassinosteroid in plant adaptation to abiotic stresses and its interplay with other hormones. Current Protein & Peptide Science, 2015, 16(5): 462–473
https://doi.org/10.2174/1389203716666150330141427
36 Steudle E. Water uptake by plant roots: an integration of views. Plant and Soil, 2000, 226(1): 45–56
https://doi.org/10.1023/A:1026439226716
37 Steudle E. Water uptake by roots: effects of water deficit. Journal of Experimental Botany, 2000, 51(350): 1531–1542
https://doi.org/10.1093/jexbot/51.350.1531
38 Vandeleur R K, Mayo G, Shelden M C, Gilliham M, Kaiser B N, Tyerman S D. The role of plasma membrane intrinsic protein aquaporins in water transport through roots: diurnal and drought stress responses reveal different strategies between isohydric and anisohydric cultivars of grapevine. Plant Physiology, 2009, 149(1): 445–460
https://doi.org/10.1104/pp.108.128645
39 Liu P, Yin L, Deng X, Wang S, Tanaka K, Zhang S. Aquaporin-mediated increase in root hydraulic conductance is involved in silicon-induced improved root water uptake under osmotic stress in Sorghum bicolor L. Journal of Experimental Botany, 2014, 65(17): 4747–4756
https://doi.org/10.1093/jxb/eru220
40 Morillon R, Catterou M, Sangwan R S, Sangwan B S, Lassalles J P. Brassinolide may control aquaporin activities in Arabidopsis thaliana. Planta, 2001, 212(2): 199–204
https://doi.org/10.1007/s004250000379
41 Radford B. Effect of constant and fluctuating temperature regimes and seed source on the coleoptile length of tall and semidwarf wheats. Australian Journal of Experimental Agriculture, 1987, 27(1): 113–117
https://doi.org/10.1071/EA9870113
42 Landjeva S, Korzun V, Stoimenova E, Truberg B, Ganeva G, Borner A. The contribution of the gibberellin-insensitive semi-dwarfing (Rht) genes to genetic variation in wheat seedling growth in response to osmotic stress. Journal of Agricultural Science, 2008, 146(3): 275–286
https://doi.org/10.1017/S0021859607007575
43 Rebetzke G J, Richards R A, Fettell N A, Long M, Condon A G, Forrester R I, Botwright T L. Genotypic increases in coleoptile length improves stand establishment, vigour and grain yield of deep-sown wheat. Field Crops Research, 2007, 100(1): 10–23
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2006.05.001
44 Chen L, Phillips A L, Condon A G, Parry M A J, Hu Y G. GA-responsive dwarfing gene Rht12 affects the developmental and agronomic traits in common bread wheat. PLoS One, 2013, 8(4): e62285
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0062285
45 Wang Y, Du Y, Yang Z, Chen L, Condon A G, Hu Y G. Comparing the effects of GA-responsive dwarfing genes Rht13 and Rht8 on plant height and some agronomic traits in common wheat. Field Crops Research, 2015, 179: 35–43
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2015.04.010
46 Ellis M H, Rebetzke G J, Chandler P, Bonnett D, Spielmeyer W, Richards R A. The effect of different height reducing genes on the early growth of wheat. Functional Plant Biology, 2004, 31(6): 583–589
https://doi.org/10.1071/FP03207
47 Addisu M, Snape J W, Simmonds J R, Gooding M J. Reduced height (Rht) and photoperiod insensitivity (Ppd) allele associations with establishment and early growth of wheat in contrasting production systems. Euphytica, 2009, 166(2): 249–267
https://doi.org/10.1007/s10681-008-9838-7
48 Rebetzke G J, Richards R A. Gibberellic acid-sensitive dwarfing genes reduce plant height to increase kernel number and grain yield of wheat. Australian Journal of Agricultural Research, 2000, 51(2): 235–245
https://doi.org/10.1071/AR99043
49 Ayalew H, Ma X, Yan G. Screening wheat (Triticum spp.) genotypes for root length under contrasting water regimes: potential sources of variability for drought resistance breeding. Journal Agronomy & Crop Science, 2015, 201(3): 189–194
https://doi.org/10.1111/jac.12116
50 Wojciechowski T, Gooding M J, Ramsay L, Gregory P J. The effects of dwarfing genes on seedling root growth of wheat. Journal of Experimental Botany, 2009, 60(9): 2565–2573
https://doi.org/10.1093/jxb/erp107
51 Wang Y, Chen L, Du Y, Yang Z, Condon A G, Hu Y G. Genetic effect of dwarfing gene Rht13 compared with Rht-D1b on plant height and some agronomic traits in common wheat (Triticum aestivum L.). Field Crops Research, 2014, 162: 39–47
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.03.014
52 Sun Z J, Gao Q, Wang M, Tian S, Yuan K, Yu S. Effects of Rht10 on agronomic and photosynthetic traits in Lumai 15 and its male-sterility lines. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2011, 31(3): 525–530 (in Chinese)
53 Coelho Filho M A, Colebrook E H, Lloyd D P A, Webster C P, Mooney S J, Phillips A L, Hedden P, Whalley W R. The involvement of gibberellin signalling in the effect of soil resistance to root penetration on leaf elongation and tiller number in wheat. Plant and Soil, 2013, 371(1–2): 81–94
https://doi.org/10.1007/s11104-013-1662-8
54 Siddique K H M, Belford R K, Tennant D. Root: shoot ratios of old and modern, tall and semi-dwarf wheats in a mediterranean environment. Plant and Soil, 1990, 121(1): 89–98
https://doi.org/10.1007/BF00013101
55 Ehdaie B, Waines J G. Dwarfing genes, water-use efficiency and agronomic performance of spring wheat. Canadian Journal of Plant Science, 1996, 76(4): 707–714
https://doi.org/10.4141/cjps96-122
56 Landjeva S, Karceva T, Korzun V, Ganeva G. Seedling growth under osmotic stress and agronomic traits in Bulgarian semi-dwarf wheat: comparison of genotypes with Rht8 and/or Rht-B1 genes. Crop & Pasture Science, 2011, 62(12): 1017–1025
https://doi.org/10.1071/CP11257
57 Barboza-Barquero L, Nagel K A, Jansen M, Klasen J R, Kastenholz B, Braun S, Bleise B, Brehm T, Koornneef M, Fiorani F. Phenotype of Arabidopsis thaliana semi-dwarfs with deep roots and high growth rates under water-limiting conditions is independent of the GA5 loss-of-function alleles. Annals of Botany, 2015, 116(3): 321–331
https://doi.org/10.1093/aob/mcv099
58 Barboza L, Effgen S, Alonsoblanco C, Kooke R, Keurentjes J J, Koornneef M, Alcazar R. Arabidopsis semidwarfs evolved from independent mutations in GA20ox1, ortholog to green revolution dwarf alleles in rice and barley. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2013, 110(39): 15818–15823
https://doi.org/10.1073/pnas.1314979110
59 Bai C, Liang Y, Hawkesford M J. Identification of QTLs associated with seedling root traits and their correlation with plant height in wheat. Journal of Experimental Botany, 2013, 64(6): 1745–1753
https://doi.org/10.1093/jxb/ert041
60 López-Castañeda C, Richards R A. Variation in temperate cereals in rainfed environments III. Water use and water-use efficiency. Field Crops Research, 1994, 39(2–3): 85–98
https://doi.org/10.1016/0378-4290(94)90011-6
61 Richards R A, Rebetzke G J, Condon A G, van Herwaarden A F. Breeding opportunities for increasing the efficiency of water use and crop yield in temperate cereals. Crop Science, 2002, 42(1): 111–121
https://doi.org/10.2135/cropsci2002.0111
62 Yan J K, Zhang N N, Wang N, Li Y P, Zhang S Q, Wang S W. Variations in adaptation strategies of wheat cultivar replacements under short-term osmotic stress. Pakistan Journal of Botany, 2016, 48(3): 917–924
63 Wang F, Yan J, Zhang S, Hu Y. Comparison of the effects of dwarfing genes Rht8 and Rht13 on water use efficiency of winter wheat. Research of Soil and Water Conservation, 2016, 23(5): 343–349 (in Chinese) 
https://doi.org/10.17221/14/2015-SWR
64 Casebow R, Hadley C, Uppal R, Addisu M, Loddo S, Kowalski A, Griffiths S, Gooding M. Reduced height (Rht) alleles affect wheat grain quality. PLoS One, 2016, 11(5): e0156056
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156056
65 Butler J D, Byrne P F, Mohammadi V, Chapman P L, Haley S D. Agronomic performance of alleles in a spring wheat population across a range of moisture levels. Crop Science, 2005, 45(3): 939–947
https://doi.org/10.2135/cropsci2004.0323
66 Lanning S P, Martin J M, Stougaard R N, Guillen-Portal F R, Blake N K, Sherman J D, Robbins A M, Kephart K D, Lamb P, Carlson G R, Pumphrey M, Talbert L E. Evaluation of near-Isogenic lines for three height-reducing genes in hard red spring wheat. Crop Science, 2012, 52(3): 1145–1152
https://doi.org/10.2135/cropsci2011.11.0625
67 Chapman S C, Mathews K L, Trethowan R M, Singh R P. Relationships between height and yield in near-isogenic spring wheats that contrast for major reduced height genes. Euphytica, 2007, 157(3): 391–397
https://doi.org/10.1007/s10681-006-9304-3
68 Fischer R A, Quail K J. The effect of major dwarfing genes on yield potential in spring wheats. Euphytica, 1990, 46(1): 51–56
https://doi.org/10.1007/BF00057618
69 Allan R E. Agronomic comparisons between Rht1 and Rht2 semidwarf genes in winter wheat. Crop Science, 1989, 29(5): 1103–1108
https://doi.org/10.2135/cropsci1989.0011183X002900050001x
70 Gale M D, Youssefian S. Dwarfing genes in wheat. In: Russell G E eds. Progress in plant breeding. London: Butterworths, 1985, 1–35
71 Borrell A K, Incoll L D, Dalling M J. The influence of the Rht1 and Rht2 alleles on the growth of wheat stems and ears. Annals of Botany, 1991, 67(2): 103–110
72 Daoura B G, Chen L, Du Y, Hu Y G. Genetic effects of dwarfing gene Rht-5 on agronomic traits in common wheat (Triticum aestivum L.) and QTL analysis on its linked traits. Field Crops Research, 2014, 156: 22–29
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.10.007
73 Rebetzke G J, Ellis M H, Bonnett D G, Condon A G, Falk D, Richards R A. The Rht13 dwarfing gene reduces peduncle length and plant height to increase grain number and yield of wheat. Field Crops Research, 2011, 124(3): 323–331
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.06.022
74 Worland A J, Korzun V, Roder M S, Ganal M W, Law C N. Genetic analysis of the dwarfing gene Rht8 in wheat. Part II. The distribution and adaptive significance of allelic variants at the Rht8 locus of wheat as revealed by microsatellite screening. Theoretical and Applied Genetics, 1998, 96(8): 1110–1120
https://doi.org/10.1007/s001220050846
75 Kowalski A M, Gooding M, Ferrante A, Slafer G A, Orford S, Gasperini D, Griffiths S. Agronomic assessment of the wheat semi-dwarfing gene Rht8 in contrasting nitrogen treatments and water regimes. Field Crops Research, 2016, 191: 150–160
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.02.026
76 Morgan J A, LeCain D R, Wells R. Semidwarfing genes concentrate photosynthetic machinery and affect leaf gas exchange of wheat. Crop Science, 1990, 30(3): 602–608
77 Angadi S V, Entz M H. Root system and water use patterns of different height sunflower cultivars. Agronomy Journal, 2002, 94(1): 136–145
https://doi.org/10.2134/agronj2002.0136
78 Nenova V R, Kocheva K V, Petrov P I, Georgiev G I, Karceva T V, Börner A, Landjeva S P. Wheat Rht-B1 dwarfs exhibit better photosynthetic response to water deficit at seedling stage compared to the wild type. Journal Agronomy & Crop Science, 2014, 200(6): 434–443
https://doi.org/10.1111/jac.12090
79 Kocheva K, Nenova V, Karceva T, Petrov P, Georgiev G I, Börner A, Landjeva S. Changes in water status, membrane stability and antioxidant capacity of wheat seedlings carrying different Rht-B1 dwarfing alleles under drought stress. Journal Agronomy & Crop Science, 2014, 200(2): 83–91
https://doi.org/10.1111/jac.12047
80 Kocheva K V, Landjeva S P, Georgiev G I. Variation in ion leakage parameters of two wheat genotypes with different Rht-B1 alleles in response to drought. Journal of Biosciences, 2014, 39(5): 753– 759
https://doi.org/10.1007/s12038-014-9471-7
81 Rebetzke G J, Bonnett D G, Ellis M H. Combining gibberellic acid-sensitive and insensitive dwarfing genes in breeding of higher-yielding, sesqui-dwarf wheats. Field Crops Research, 2012, 127: 17–25
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.11.003
82 Alghabari F, Lukac M, Jones H E, Gooding M J. Effect of Rht alleles on the tolerance of wheat grain set to high temperature and drought stress during booting and anthesis. Journal Agronomy & Crop Science, 2014, 200(1): 36–45
https://doi.org/10.1111/jac.12038
83 Pradhan G P, Xue Q, Jessup K E, Rudd J C, Liu S, Devkota R N, Mahan J R. Cooler canopy contributes to higher yield and drought tolerance in new wheat cultivars. Crop Science, 2014, 54(5): 2275–2284
https://doi.org/10.2135/cropsci2013.11.0788
[1] Zhaogui YAN, Shengyu LIU, Junlian ZHANG, Guan HUANG, Lijun DUAN, Yaomei YE. Optimizing hairy root production from explants of Phyllanthus hainanensis, a shrub used for traditional herbal medicine[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2020, 7(4): 513-522.
[2] Bidjokazo FOFANA, Leonides HALOS-KIM, Mercy AKEREDOLU, Ande OKIROR, Kebba SIMA, Deola NAIBAKELAO, Mel OLUOCH, Fumiko ISEKI. Innovative agricultural extension value chain-based models for smallholder African farmers[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2020, 7(4): 418-426.
[3] William J. DAVIES, Susan E. WARD, Alan WILSON. Can crop science really help us to produce more better-quality food while reducing the world-wide environmental footprint of agriculture?[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2020, 7(1): 28-44.
[4] Minxia LU, Liang CHEN, Jinxiu WANG, Ruiliang LIU, Yang YANG, Meng WEI, Guanghui DONG. A brief history of wheat utilization in China[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 288-295.
[5] Caiyun LIU, Francisco PINTO, C. Mariano COSSANI, Sivakumar SUKUMARAN, Matthew P. REYNOLDS. Spectral reflectance indices as proxies for yield potential and heat stress tolerance in spring wheat: heritability estimates and marker-trait associations[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 296-308.
[6] Wujun MA, Zitong YU, Maoyun SHE, Yun ZHAO, Shahidul ISLAM. Wheat gluten protein and its impacts on wheat processing quality[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 279-287.
[7] Craig F. MORRIS. Development of soft kernel durum wheat[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 273-278.
[8] Carlos GUZMÁN, Karim AMMAR, Velu GOVINDAN, Ravi SINGH. Genetic improvement of wheat grain quality at CIMMYT[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 265-272.
[9] Hongxiang MA, Xu ZHANG, Jinbao YAO, Shunhe CHENG. Breeding for the resistance to Fusarium head blight of wheat in China[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 251-264.
[10] Alexey MORGOUNOV, Fatih OZDEMIR, Mesut KESER, Beyhan AKIN, Thomas PAYNE, Hans-Joachim BRAUN. International Winter Wheat Improvement Program: history, activities, impact and future[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 240-250.
[11] Zhonghu HE, Xianchun XIA, Yong ZHANG, Yan ZHANG, Yonggui XIAO, Xinmin CHEN, Simin LI, Yuanfeng HAO, Awais RASHEED, Zhiyong XIN, Qiaosheng ZHUANG, Ennian YANG, Zheru FAN, Jun YAN, Ravi SINGH, Hans-Joachim BRAUN. China-CIMMYT collaboration enhances wheat improvement in China[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 233-239.
[12] Rudi APPELS. Wheat research and breeding in the new era of a high-quality reference genome[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2019, 6(3): 225-232.
[13] Shaoqing DU, Ling TONG, Shaozhong KANG, Fusheng LI, Taisheng DU, Sien LI, Risheng DING. Alternate partial root-zone irrigation with high irrigation frequency improves root growth and reduces unproductive water loss by apple trees in arid north-west China[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2018, 5(2): 188-196.
[14] Muhammad ZEESHAN, Waheed ARSHAD, Muhammad Imran KHAN, Shiraz ALI, Ali NAWAZ, Amina BATOOL, Muhammad TARIQ, Muhammad Imran AKRAM, Muhammad Amjad ALI. Breeding for pre-harvest sprouting resistance in bread wheat under rainfed conditions[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2018, 5(2): 253-261.
[15] La ZHUO, Arjen Y. HOEKSTRA. The effect of different agricultural management practices on irrigation efficiency, water use efficiency and green and blue water footprint[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2017, 4(2): 185-194.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed