BRRI31R is one of the Bangladesh's most promising restorer lines due to its abundant pollen producing capacity, strong restoring ability, good combining ability, high outcrossing rate and genetically diverse from cytoplasmic male sterile (CMS) line. But the drawback of this line is that it is highly susceptible to bacterial blight (BB) disease of rice caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae. The present study highlighted the pyramiding of effective BB resistance genes (xa5, xa13 and Xa21) into the background of BRRI31R, through marker-assisted backcrossing (MABC). Backcross progenies were confirmed and advanced based on the foreground selection of target genes. Pyramided lines were used for pathogenicity test against five Bangladeshi Xanthomonas oryzae (BXo) races (BXo93, BXo220, BXo822, BXo826, BXo887) and confirmed the dominant fertility restore genes, Rf3 and Rf4 and further validated against SNP markers for more confirmation of target resistance genes. All pyramided restorer lines consisted of Xa4 (in built), xa5, xa13, Xa21, and Chalk5 with two fertility restorer genes, Rf3, Rf4. and these restorer lines showed intermediate amylose content (<25%). Restorer lines BRRI31R-MASP3 and BRRI31R-MASP4 showed high levels of resistance against five virulent BXo races and SNP genotyping revealed that these lines also contained a blast resistance gene Pita races. Gene pyramided restorer lines, BRRI31R-MASP3 and BRRI31R-MASP4 can directly be used as a male parent for the development of new BB resistant hybrid rice variety or could be used as a replacement of restorer line of BRRI hybrid dhan5 and 7 to enhance the quality of hybrid seeds as well as rice production in Bangladesh.

Rice ( Oryza sativa ) stands as a crucial staple food worldwide, especially in Bangladesh, where it ranks as the third-largest producer. However, intensified cultivation has made high-yielding rice varieties susceptible to various biotic stresses, notably sheath blight caused by Rhizoctonia solani , which inflicts significant yield losses annually. Traditional fungicides, though effective, pose environmental and health risks. To address this, nanotechnology emerges as a promising avenue, leveraging the antimicrobial properties of nanoparticles like silver nanoparticles (AgNPs). This study explored the green synthesis of AgNPs using Ipomoea carnea leaf extract and silver nitrate (AgNO 3 ), and also examined their efficacy against sheath blight disease in rice. The biosynthesized AgNPs were characterized through various analytical techniques such as UV-vis spectrophotometer, X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Particle size analyzer, Zeta potential, Scanning Electron Microscope (SEM), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), Transmission Electron Microscope (TEM) for confirming their successful production and crystalline nature of nanoparticles. The results of UV-visible spectrophotometers revealed an absorption peak ranging from 421 to 434 nm, validated the synthesis of AgNPs in the solution. XRD, DLS, and TEM estimated AgNPs sizes were ~45 nm, 66.2nm, and 46.38 to 73.81 nm, respectively. SEM and FESEM demonstrated that the synthesized AgNPs were spherical in shape. In vitro assays demonstrated the significant inhibitory effects of AgNPs on mycelial growth of Rhizoctonia solani , particularly at higher concentrations and pH levels. Further greenhouse and field experiments validated the antifungal efficacy of AgNPs against sheath blight disease in rice, exhibiting comparable effectiveness to commercial fungicides. The findings highlight the potential of AgNPs as a sustainable and effective alternative for managing rice sheath blight disease, offering a safer solution amidst environmental concerns associated with conventional fungicides.

Abstract Bacterial blight, one of the oldest and severe diseases of rice poses a major threat towards global rice production and food security. Thereafter, sustainable management of this disease has given paramount importance globally. In the current study, we explored 792 landraces to evaluate their disease reaction status against three highly virulent strains ( BXo69 , BXo87 and BXo93 ) of Xanthomonas oryzae pv . oryzae ( Xoo ). Subsequently, we intended to identify the possible candidate resistant ( R ) genes responsible for the resistant reaction using six STS markers correspond to Xa4 , xa5 , Xa7 , xa13 , Xa21 and Xa23 genes and finally, we evaluated morphological and molecular diversity of the potential bacterial blight resistant germplasm using quantitative traits and ISSR markers. Based on pathogenicity test, a single germplasm was found as highly resistant while, 33 germplasm were resistant and 40 were moderately resistant. Further molecular study on these 74 germplasm divulged that 41 germplasm carried Xa4 gene, 15 carried xa5 gene, 62 carried Xa7 gene, 33 carried xa13 gene, and 19 carried Xa23 gene. Only a single germplasm consisted of Xa21 gene. Interestingly, we found a wide range of gene combinations ranged from 2 to 4 genes among the germplasm resistant to bacterial blight and G3 genotype (Acc. No. 4216; highly resistant) having Xa4 , Xa7 , xa13 , Xa21 and G43 genotype (Acc. No. 1523; resistant) having Xa4 , xa5 , xa13 and Xa23 gene combination being the most effective against all the Xoo strains. Nonetheless, UPGMA dendrogram and heatmap analysis based on quantitative traits identified two important clusters viz. cluster-III and cluster-VIII with multiple desired traits However, genetic similarity based on ISSR marker data pointed out 3 germplasm, namely, G20 (Acc. No. 4004; contained Xa4, Xa7, xa13 genes), G17 (Acc. No. 3981; contained Xa7, xa13 genes) and G6 (Acc. No. 991; contained Xa4, Xa7, xa13, Xa23 genes) having comparatively lower genetic similarity (0.30, 0.37 and 0.38, respectively) with elite variety BRRI dhan28. Notably, Mantle test of molecular and morphological data indicated that there was a positive correlation (r = 0.113) between them. The outcome of this study would enrich and diversify the rice gene pool and would be useful for the development of durable bacterial blight resistant varieties.

The escalating global temperatures associated with climate change are detrimental to plant growth and development, leading to significant reductions in crop yields worldwide. Our research demonstrates that salicylic acid (SA), a phytohormone known for its growth-promoting properties, is crucial in enhancing heat tolerance in cotton (Gossypium hirsutum). This enhancement is achieved through modifications in various biochemical, physiological, and growth parameters. Under heat stress, cotton plants typically show significant growth disturbances, including leaf wilting, stunted growth, and reduced biomass. However, priming cotton plants with 1 mM SA significantly mitigated these adverse effects, evidenced by increases in shoot dry mass, leaf-water content, and chlorophyll concentrations in the heat-stressed plants. Heat stress also prompted an increase in hydrogen peroxide levels—a key reactive oxygen species—resulting in heightened electrolyte leakage and elevated malondialdehyde concentrations, which indicate severe impacts on cellular membrane integrity and oxidative stress. Remarkably, SA treatment significantly reduced these oxidative stresses by enhancing the activities of critical antioxidant enzymes, such as catalase, glutathione S-transferase, and ascorbate peroxidase. Additionally, the elevated levels of total soluble sugars in SA-treated plants enhanced osmotic regulation under heat stress. Overall, our findings reveal that SA-triggered protective mechanisms not only preserve photosynthetic pigments but also ameliorate oxidative stress and boost plant resilience in the face of elevated temperatures. In conclusion, the application of 1 mM SA is highly effective in enhancing heat tolerance in cotton and is recommended for field trials before being commercially used to improve crop resilience under increasing global temperatures.

Bangladesh, an agriculturally reliant and climate-vulnerable country, requires real-time quantification of climatic variables, such as temperature, to sustain food security. However, the effects of spatial and temporal temperature variations on rice productivity across seasons remain underexplored. Our study addresses this gap by analyzing temperature data from 35 meteorological stations (1970-2020) using parametric and nonparametric methods. The Mann-Kendall test revealed a pronounced increase in minimum temperatures compared to maximum temperatures, particularly during the monsoon season. K-means clustering identified four seasonal station clusters, revealing that rising minimum temperatures positively influenced Aus rice yields in seven regions, while temperatures above 35°C negatively affected yields, especially in northwest Bangladesh. Seasonal heat incidence highlighted that Aus rice experienced greater temperature stress compared to Aman and Boro. Wavelet coherence analysis confirmed that recent heat events significantly impacted Aus and Boro yields, with high-frequency temperature anomalies affecting Aus and Aman. Regression analysis attributed 11–47% of Aus, 4–70% of Aman, and 7–52% of Boro rice yield variations to temperature fluctuations. Despite localized disruptions, Bangladesh has sustained rice self-sufficiency through adoption of stress-tolerant varieties, mechanization, and improved practices. To ensure climate-resilient food security, targeted regional policy planning and implementation are imperative.