Abstract Iron (Fe) toxicity is one of the most common mineral disorders affecting rice ( Oryza sativa ) production in flooded lowland fields. Oryza meridionalis is endemic from Northern Australia and grows in regions with Fe rich soils, making it a candidate for use in adaptive breeding. Aiming to understand tolerance mechanisms in rice, we screened a population of interspecific introgression lines (IL) from a cross between O. sativa and O. meridionalis for the identification of QTLs contributing to Fe toxicity tolerance. Six putative QTLs were identified. A line carrying one introgression from O. meridionalis on chromosome 9 associated with one QTL was highly tolerant despite very high shoot Fe concentrations. Physiological, biochemical, ionomic and transcriptomic analyses showed that the IL tolerance could partly be explained by Fe retention in the leaf sheath and culm. We constructed the interspecific hybrid genome in silico for transcriptomic analysis, and identified differentially regulated introgressed genes from O. meridionalis that could be involved in shoot-based Fe tolerance, such as metallothioneins, glutathione S-transferases and transporters from ABC and MFS families. This is the first work to demonstrate that introgressions of O. meridionalis into the O. sativa genome can confer increased tolerance to excess Fe. Highlight We identified QTLs associated with iron tolerance derived from O. meridionalis , and characterized their physiological basis in O. sativa .

Summary SWEETs play important roles in intercellular sugar transport. Induction of SWEET sugar transporters by transcription activator-like effectors (TALe) of Xanthomonas ssp. is a key factor for bacterial leaf blight (BLB) infection of rice, cassava and cotton. Here, we identified the so far unknown OsSWEET11b with roles in male fertility and BLB susceptibility in rice. While single ossweet11a or b mutants were fertile, double mutants were sterile. Since clade III SWEETs can transport gibberellin (GA), a key hormone for rice spikelet fertility, sterility and BLB susceptibility might be explained by GA transport deficiencies. However, in contrast to the Arabidopsis homologs, OsSWEET11b did not mediate detectable GA transport. Fertility and susceptibility must therefore depend on SWEET11b-mediated sucrose transport. Ectopic induction of OsSWEET11b by designer TALe enables TALe-free Xanthomonas oryzae pv. oryzae ( Xoo ) to cause disease, identifying OsSWEET11b as a BLB susceptibility gene and demonstrating that the induction of host sucrose uniporter activity is key to virulence of Xoo . Notably, only three of now six clade III SWEETs are targeted by known Xoo strains from Asia and Africa. The identification of OsSWEET11b has relevance in the context of fertility and for protecting rice against emerging Xoo strains that evolve TALes to exploit OsSWEET11b .

The investigation of leachate leakage at numerous landfill sites is urgently needed. This study presents an exploration of environmental tracing methods using δ

Rice wild relatives (RWR) constitute an extended gene pool that can be tapped for the breeding of novel rice varieties adapted to abiotic stresses such as iron (Fe) toxicity. Therefore, we screened 75 Oryza genotypes including 16 domesticated O. sativas , one O. glaberrima , and 58 RWR representing 21 species, for tolerance to Fe toxicity. Plants were grown in a semi-artificial greenhouse setup, in which they were exposed either to control conditions, an Fe shock during the vegetative growth stage (acute treatment), or to a continuous moderately high Fe level (chronic treatment). In both stress treatments, foliar Fe concentrations were characteristic of Fe toxicity, and plants developed foliar stress symptoms, which were more pronounced in the chronic Fe stress especially toward the end of the growing season. Among the genotypes that produced seeds, only the chronic stress treatment significantly reduced yields due to increases in spikelet sterility. Moreover, a moderate but non-significant increase in grain Fe concentrations, and a significant increase in grain Zn concentrations were seen in chronic stress. Both domesticated rice and RWR exhibited substantial genotypic variation in their responses to Fe toxicity. Although no RWR strikingly outperformed domesticated rice in Fe toxic conditions, some genotypes scored highly in individual traits. Two O. meridionalis accessions were best in avoiding foliar symptom formation in acute Fe stress, while an O. rufipogon accession produced the highest grain yields in both chronic and acute Fe stress. In conclusion, this study provides the basis for using interspecific crosses for adapting rice to Fe toxicity.