G.S. Khush. 1996. IRRI. 1011 pp.
The proceedings of this symposium, held in Manila, the Philippines, in 1995, contains 138 papers, the majority of which present the results of research carried out by national and international institutions on various aspects of rice genetics, especially at the cellular and molecular level. Although the papers were grouped into the Plenary Session and the Concurrent Session, many papers are more or less related, although they may be grouped differently. The papers cover detailed methodologies and results of the mapping of rice genes and chromosomes. The most significant achievements in this field are the establishment of a high-density map of about 2 000 molecular markers; the preparation of the physical map of the rice genome; and the establishment of an international database of rice genes. These achievements undoubtedly facilitate the understanding of the genetics of rice and the inheritance of important traits in both cultivated and wild rice species and they may also lead to the development of a new generation of rice varieties.
The molecular mapping of genes controlling important traits of rice plants; the utilization of gene cloning based on information of molecular map for blast resistant; the application of novel breeding techniques such as double haploid involving the utilization of anther culture; the application of near-isogenic lines (NILs), the recombinant in-bred lines (RILs), isozyme diversity in resistant breeding especially for rice blast and other diseases; and the application of molecular markers for the evaluation and characterization of rice germplasm are discussed in a number of papers. Studies on factors affecting male sterility and wild compatibility in cultivated and wild rice species which are geographically distant as well as the molecular transfer of male sterility to cultivated rice varieties were also presented.
The issues and challenges of the Asian rice production were presented in the first paper. Limited land and water resources were cited as major issues, while increasing the yield potential of rice varieties is the major challenge for Asia and probably the world in the future. In meeting this challenge, biotechnology has been seen as the major contributor to increasing world rice production. The method for prioritization of Rockefeller support to biotechnology studies on rice was presented in the second paper of the book. The majority of the papers published in this book, therefore, dealt with the methods used in the biotechnological studies in rice and their results, especially the development of transgenic rice plants for resistance to insects (stem borer, brown planthopper, etc.); disease (tungro virus, rice yellow stunt virus, blast, bacterial blight, etc.); herbicide (Glufosate); abiotic stresses (salinity and drought); and improvement of the nutritional value of rice (glutelin, vitamin A, etc.). Some transgenic rice plants have already been subject to evaluation under field conditions. A number of papers also comment on the effective application of transgenic rice plants for commercial production as well as national priorities in the research and development of rice genetics and biotechnology.
Ce livre est un compte rendu des travaux du troisième Symposium international sur la génétique du riz, tenu à Manille (Philippines) en 1995. Dans ses 138 pages, il présente principalement les résultats d'études portant sur divers aspects de la génétique du riz, en particulier aux niveaux cellulaire et moléculaire, effectuées par des instituts nationaux et internationaux. Les documents sont regroupés par séance plénière et séance parallèle, dans
11 sections, mais de nombreuses communications sont plus ou moins reliées entre elles, même si elles auraient pu être regroupées différemment. Les documents de ce manuel portent sur les méthodologies détaillées et les résultats de cartographies des gènes et des chromosomes du riz. Les résultats les plus importants dans ce domaine sont l'établissement d'une carte de la densité d'environ 2 000 marqueurs moléculaires; la préparation d'une carte physique du génome du riz et l'établissement d'une base de données internationale des gènes du riz. Ces réalisations facilitent sans aucun doute la compréhension de la génétique du riz, l'héritage de caractère important des espèces sauvages et cultivées et pourraient également conduire au développement d'une nouvelle génération de variété du riz.
Plusieurs autres documents concernent: la cartographie moléculaire des gènes contrôlant les caractères importants des plants de riz; l'utilisation du clonage des gènes basé sur les informations de la carte moléculaire pour la résistance à la pyriculariose; l'application de nouvelles techniques de sélection telles que le double haploïde nécessitant l'utilisation d'une autre culture; l'application des lignées quasi-isogéniques (NIL), des lignées consanguines recombinantes (RIL), de la diversité des isozymes dans la sélection pour la résistance notamment à la pyriculariose et d'autres maladies, et l'application de marqueurs moléculaires pour l'évaluation et la caractérisation du matériel génétique du riz. Des études des facteurs affectant la stérilité mâle et la compatibilité sauvage dans les espèces sauvages et cultivées géographiquement distantes, ainsi que le transfert moléculaire de la stérilité mâle aux variétés de riz cultivé ont également été présentées.
Le premier document présente les problèmes et les défis de la production de riz asiatique. Les principaux problèmes cités sont le manque de terres et d'eau et le principal défi, pour l'Asie, et probablement pour le monde entier, est l'accroissement du rendement potentiel des différentes variétés de riz. Les biotechnologies sont considérées comme le principal outil qui devrait permettre à la production mondiale de riz de relever ce défi. La deuxième communication du livre présente la méthode d'établissement des priorités du soutien Rockefeller aux études biotechnologiques sur le riz. La majorité des communications publiées dans ce livre traitent donc des méthodes utilisées dans les études biotechnologiques sur le riz et leurs résultats, en particulier la création de plants de riz transgénique pour la résistance aux insectes (foreur de la tige, cicadelle brune, etc.), aux maladies (virus de tungro, virus du rabougrissement du riz jaune, pyriculariose, bactériose, etc.); aux herbicides (glufosate); et aux contraintes abiotiques (salinité et sécheresse); et l'amélioration de la valeur nutritionnelle du riz (exemple: glutéline, vitamine A, etc.). Certains plants de riz transgénique ont déjà fait l'objet d'une évaluation dans les conditions ordinaires. Ce manuel contient également un certain nombre de communications présentant des points de vue et des stratégies pour l'application efficace de plants de riz transgénique destiné à la production commerciale, ainsi que sur les priorités nationales de la recherche et du développement de la génétique du riz et des biotechnologies.
Esta publicación contiene las actas del Tercer Simposio Internacional sobre la Genética del Arroz, que se celebró en Manila, Filipinas, en 1995, así como 138 documentos, que en su mayoría exponen los resultados de investigaciones sobre diversos aspectos de la genética del arroz, especialmente a nivel celular y molecular, llevados a cabo por instituciones nacionales e internacionales. Los documentos, muchos de los cuales están más o menos relacionados entre sí, se presentaron agrupados en la sesión plenaria y en las sesiones simultáneas, integradas por once secciones, pero podrían agruparse de distintos modos. En ellos se ofrecen detalles de las metodologías y los resultados de la elaboración de mapas de genes y cromosomas del arroz. Los logros más significativos en este ámbito son el establecimiento de un mapa de alta densidad de unos 2 000 marcadores moleculares, la preparación del mapa físico del genoma del arroz y el establecimiento de una base de datos internacional sobre genes del arroz. Estos logros facilitan sin duda la comprensión de la genética del arroz y la herencia de rasgos importantes en las especies de arroz tanto cultivadas como silvestres, y podrían conducir también a la obtención de una nueva generación de variedades de arroz.
En varios documentos se examinan el mapa molecular de los genes que determinan rasgos importantes de las plantas de arroz; la utilización de la clonación de genes basándose en información del mapa molecular para mejorar la resistencia al añublo; la aplicación de nuevas técnicas genéticas, como el doble haploide, que entrañan la utilización de cultivos de anteras; la aplicación de líneas casi isogénicas, las líneas autónomas recombinantes, la diversidad isoenzimática para mejorar la resistencia, especialmente al añublo del arroz y a otras enfermedades; y la aplicación de marcadores moleculares para la evaluación y caracterización de germoplasma del arroz. También se presentaron estudios sobre factores que afectan a la esterilidad masculina y a la compatibilidad en especies de arroz cultivadas y silvestres que están geográficamente distantes, así como la transferencia molecular de la esterilidad masculina a variedades cultivadas de arroz.
En el primer documento se presentaron los problemas y desafíos con que se enfrenta la producción de arroz en Asia. Entre los principales problemas se citaron los recursos limitados de tierra y agua, mientras que el aumento del rendimiento de las variedades de arroz será en el futuro el principal reto de la producción de arroz en Asia, y probablemente en el mundo. La biotecnología se indicó como el principal instrumento para afrontar este desafío. En el segundo documento se presentó el método para establecer el orden de prioridades del apoyo de Rockefeller a los estudios sobre biotecnología del arroz. Por consiguiente, la mayoría de los documentos publicados en este libro tratan de los métodos utilizados en los estudios biotecnológicos sobre el arroz y sus resultados, especialmente en lo que respecta a la obtención de plantas de arroz transgénicas resistentes a insectos (barrenador del tallo, cicadela marrón, etc.), a enfermedades (virosis de las hojas anaranjadas, nanismo amarillo del arroz, añublo, marchitez bacteriana, etc.), a herbicidas (glufosato), y a presiones abióticas (salinidad y sequía); mejora del valor nutricional del arroz (por ejemplo glutelina, vitamina A, etc.). Algunas plantas de arroz transgénico han sido objeto de evaluaciones sobre el terreno. El libro contiene también varios documentos en los que se presentan ideas y estrategias para una aplicación efectiva de plantas de arroz transgénico en la producción comercial, así como las prioridades nacionales en lo que respecta a la investigación y desarrollo de la genética y la biotecnología del arroz.
P.L. Pingali, M. Hossain and R.V. Gerpacio. 1997. CAB International, Wallingford, UK. 370 pp.
Asia accounts for more than 90 percent of the world's rice-harvested areas, rice production and rice consumption. The green revolution in Asia, following the development of the high-yielding rice variety IR8, enabled the region's rice production to meet the demand of its growing population. However, the growth rate of the region's production has recently declined to a level that is below the growth rate of the region's population. On the other hand, the land and water resources for rice production are becoming increasingly scarce while the costs of labour for rice production are rising. Moreover, the intensification of rice production during the green revolution has induced the degradation of natural resource bases. Salinity, waterlogging, nutrient deficiency and toxicity, and an increase in insect and disease pressures in intensive irrigated ecologies have led to a decline in total factor productivity and yield. In upland ecologies, soil erosion and losses of soil fertility not only decrease the productivity of rice production but also have a negative effect on the environment and the productivity of the agricultural systems. Also the yield potential of irrigated rice has stagnated.
The authors predicted that, in the next decade, the region's demand for rice will still increase, regardless of the improvement in national economies and incomes. They also predicted that the region will still depend on the irrigated ecology for further increases in rice production, as the probability of success in breeding for drought and submergence tolerance is low, owing to the heterogeneity of the rainfed environments. Asia's future food security therefore requires research and development efforts aimed at increasing the yield potential of irrigated rice varieties, a reversal of the decline in total factor productivity and yield in irrigated ecologies and the diversification of rice production systems. Hybrid rice is identified in the book as the only practical technology, at present, to have increased the yield potential in the region's irrigated lowlands. Biotechnology is a powerful tool for further improving the yield potential of rice varieties, but further efforts are needed in order to reduce the cost of this technology.
The authors also anticipate an increase in rice production costs in the region as a result of the Uruguay Round Agreements and trade liberalization as well as stronger national economies. The prices of production inputs such as fertilizers and pesticides will be higher, as subsidies will have to be reduced following the Uruguay Round Agreements. Labour costs will increase as the opportunities for off-farm employment increase as a result of improvements in countries' economies. Further increases in the efficiency of input use will therefore be needed. The challenge for rice research and development in this area is to improve farmers' technological knowledge base while minimizing the time they need to invest in rice production.
Plus de 90 pour cent des cultures de la production et de la consommation de riz se trouvent en Asie. La Révolution verte en Asie, suite à la création de la variété à haut rendement IR8, a permis à la production de la région de satisfaire la demande de sa population croissante. Cependant, le taux de croissance de la production régionale a baissé récemment, tombant à un niveau inférieur à celui de la croissance démographique. D'autre part, les ressources en terres et en eau pour la production de riz diminuent sans cesse et les coûts de la main-d'œuvre commencent à augmenter. De plus, l'intensification de la production durant la Révolution verte a entraîné une dégradation de la base de ressources naturelles. La salinité, l'engorgement des sols en eau, le manque d'éléments nutritifs et la toxicité, la multiplication des insectes et des maladies en conditions d'irrigation intensive ont abouti à une baisse de la productivité et du rendement totaux. Dans les zones de culture pluviale, l'érosion et la perte de fertilité du sol diminuent la productivité mais ont aussi des effets négatifs sur l'environnement et sur la productivité des systèmes agricoles. De plus, le rendement potentiel du riz irrigué est resté stationnaire.
Les auteurs prévoient que dans les 10 prochaines années, la demande de riz de la région augmentera encore, malgré l'amélioration des économies et des revenus nationaux. Ils prévoient aussi que la région continuera à dépendre du riz irrigué pour un accroissement de sa production car les probabilités de réussite de la sélection de riz résistant à la sécheresse et à la submersion sont faibles en raison de l'hétérogénéité des environnements pluviaux. La sécurité alimentaire de la population de la région dépend donc, à l'avenir, des efforts de recherche et développement visant à accroître le potentiel de rendement des variétés de riz irrigué, à renverser la tendance à la baisse de la productivité et du rendement totaux dans les milieux irrigués et à diversifier les systèmes de production rizicole. Le riz hybride est considéré dans ce manuel comme la seule technologie pratique permettant, pour l'instant, d'accroître le potentiel de rendement dans les zones de riziculture irriguée de la région. Les biotechnologies sont un outil efficace pour l'amélioration ultérieure du potentiel de rendement des variétés de riz, mais des efforts sont encore nécessaires pour en réduire les coûts.
Les auteurs prévoient également une augmentation du coût de la production du riz dans la région par suite des mesures de libéralisation commerciale et des négociations du GATT, ainsi que de l'amélioration des économies nationales. Les prix des facteurs de production, tels que les engrais et les pesticides, seront supérieurs car les subventions seront réduites conformément aux accords du GATT, tandis que le coût de la main-d'œuvre augmentera car les possibilités d'emplois non agricoles se multiplieront grâce à l'amélioration des économies. Il sera donc nécessaire d'accroître encore l'efficacité de l'utilisation des intrants. Le défi de la recherche et du développement dans ce domaine est donc de parvenir à améliorer la base de connaissances technologiques des agriculteurs et à limiter le temps qu'ils consacrent à la production de riz.
Más del 90 por ciento de la superficie cultivada, la producción y el consumo de arroz en el mundo corresponden a Asia. La revolución verde en Asia, tras la obtención de la variedad de arroz de alto rendimiento IR8, ha permitido a la producción arrocera de la región cubrir la demanda de su población en aumento. Sin embargo, la tasa de crecimiento de la producción de la región ha disminuido recientemente hasta llegar a un nivel inferior a su tasa de crecimiento demográfico. Por otra parte, los recursos de tierra y agua para la producción de arroz son cada vez más escasos y el costo de la mano de obra en este sector está aumentando. Además, la intensificación de la producción de arroz durante la revolución verde ha ocasionado una degradación de la base de recursos naturales. La salinidad, el anegamiento, la insuficiencia de nutrientes y la toxicidad, el aumento de la presión ejercida por los insectos y las enfermedades en ecologías intensivas de riego han redundado en una disminución de la productividad total y de los rendimientos. En las ecologías de tierras altas, la erosión del suelo y las pérdidas de fertilidad de éste no sólo han disminuido la productividad de los cultivos de arroz sino que también han tenido efectos negativos sobre el medio ambiente y la productividad de los sistemas agrícolas en general. También se ha estabilizado el rendimiento potencial del arroz de regadío.
Los autores predicen que en el próximo decenio la demanda de arroz de la región seguirá aumentando, independientemente de la mejora de las economías nacionales y de los ingresos. También pronostican que la región seguirá dependiendo de la ecología de regadío para aumentar aún más la producción de arroz, dado que las probabilidades de éxito en lo que respecta al aumento de la resistencia a la sequía y a la inmersión son escasas a causa de la heterogeneidad de los entornos de secano. Por consiguiente, la seguridad alimentaria de la población asiática en el futuro requiere esfuerzos de investigación y desarrollo encaminados a aumentar el rendimiento potencial de las variedades de arroz de regadío, invirtiendo la tendencia a la disminución de la productividad y de los rendimientos totales de los factores en las ecologías de regadío y diversificando los sistemas de producción de arroz. En el libro se indica que el arroz híbrido es la única tecnología práctica, en la actualidad, para aumentar el rendimiento potencial en las tierras bajas de regadío de la región. La biotecnología es un instrumento poderoso para seguir mejorando el rendimiento potencial de las variedades de arroz, pero serán necesarios ulteriores esfuerzos para reducir el costo de la tecnología.
Los autores prevén también un aumento de los costos de la producción de arroz en la región como resultdo del Acuerdo general sobre aranceles aduaneros y comercio (GATT) y de la liberalización del comercio, así como de la mejora de las economías nacionales. Los precios de los insumos, como fertilizantes y plaguicidas, subirán, dado que las subvenciones tendrán que reducirse a consecuencia del Acuerdo del GATT, mientras que el costo de la mano de obra se incrementará a medida que surjan más oportunidades de empleo no agrícola como resultado de la mejora de las economías. Por consiguiente, será necesario seguir incrementando la eficiencia en el uso de los insumos. El desafío para la investigación y el desarrollo del arroz en esta zona es mejorar la base de conocimientos tecnológicos de los agricultores reduciendo al mínimo el tiempo que han de dedicar a la producción del arroz.
