Мінливість і генетичний контроль тривалості міжфазного періоду сходи-колосіння у ячменю ярого в умовах недостатнього зволоження

Автор(и)

  • V. V. Vashchenko Dnipro State Agrarian and Economic University, Україна
  • A. A. Shevchenko Dnipro State Agrarian and Economic University, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2021.237022

Ключові слова:

ячмінь ярий, сорт, гібрид, тривалість міжфазного періоду сходи–колосіння, комбінаційна здатність

Анотація

Мета досліджень. Визначення мінливості та генетичного контролю тривалості міжфазного періоду сходи–колосіння ячменю ярого в умовах недостатнього зволоження, теоретичне обґрунтування покоління добору при діалельній схемі схрещування сортів різних селекційних установ та екологічних типів, що вирішує завдання по скороченню селекційного процесу ячменю ярого.

Матеріал і методи. Дослідження проводили на Донецькій державній сільськогосподарській станції НААН України. В 2018–2019 рр. виконано гібридизацію, по кожній комбінації отримано більше 150 зерен. В 2019–2020 рр. закладено польовий дослід в оптимальні строки, висіяно сорти та гібриди за схемою P1 F1 P2 , довжина рядка 1,5 м. касетною сівалкою СКС-6-10, площа живлення 10х20см, повторність – триразова, попередник – чорний пар.

Біометричний аналіз отриманих результатів проведено за програмою ППП ОСГЄ «EliteSystems gr.», розробленою ІР ім. В.Я. Юр'єва НААНУ. На основі генетичного аналізу  визначено наступні параметри Хеймана.

Обговорення результатів. Тривалість міжфазного періоду сходи–колосіння у сортів в 2019 р. варіювала в межах 42,8–49,1 доби. У гібридів першого покоління цей міжфазний період значно варіював від схрещування сортів різних екотипів.

Достовірний вплив варіанс СКЗ, ефекти алельної та неалельної взаємодії є вищими в менш сприятливий рік, 18% проти 14,5%. За аналізом гібридних комбінацій материнський ефект, при якому збільшується термін колосіння, установлено в гібридних комбінаціях Партнер/Командор, Командор/Баскак, Богун /Баскак, Богун/Командор. Серед сортів скорочують строки колосіння Баскак та Сварожич, подовжують – Командор і Богун, у останнього ефекти ЗКЗ є найбільш вираженими.

Перевірка однорідності різниці Wr–Vr через критерій t не виявила епістатичної взаємодії ( t = 0,21 і 0,10 незначуще). Лінія регресії проходить вище початку координат, що вказує на провідну роль домінування в генетичному контролі терміну періоду сходи–колосіння. Це підтверджується показником середнього ступеню домінування (П6 = 0,76 і 0,79). Розбіг точок сортів вздовж лінії регресії є значним, що вказує на диференціацію генотипів за наявністю домінантних та рецесивних генів.

У 2019 році в домінантній зоні опинилися сорти Партнер і Командор, в рецесивній – Баскак, Сварожич і Богун. У 2020 році – в рецесивній зоні сорти Сварожич, Командор, сорт Богун перемістився із рецесивної зони в домінантну. В цілому розташування сортів уздовж лінії регресії є відносно стабільним. У локусах, які проявляють домінування, добуток частот позитивних і негативних алелей асиметричний, а відношення загальної кількості домінантних генів до загальної кількості рецесивних, виходячи із параметрів більше одинці, вказує на перебільшення перших. У генетичному контролі міжфазного періоду сходи–колосіння фіксується неповне внутрішньолокусне домінування та адитивність між локусами.

Висновки. За вихідні компоненти було використано сорти різних селекційних установі екотипів з урахуванням їх конкункурентності за продуктивністю. Серед схем схрещування перевагу надано діалельній, так як вона дозволяє отримати всебічну комбінаторику генетичної інформації компонентів. Сукупність гібридів F1 і батьківських сортів надає типове розщеплення. Починаючи добори, маємо уявлення про спадковість ознаки та змогу визначитися, з якого покоління його починати.

Позитивні значення коефіцієнтів кореляції між Wr + Vr та Хр (П3 = 0,32 ± 40 та 0,52 ± 0,32 свідчать про стабільність генетичних систем, детермінуючих міжфазний період сходи–колосіння ячменю, недостовірний зв'язок вказує на спрямованість домінування, тобто скорочувати аьо подовжувати тривалість можуть як домінантні, так і рецесивні гени. Контроль ознаки здійснюється однією генетичною системою, добір можливий як на основі домінантних, так і рецесивних алелей. Перевагу доцільно надавати рецесивним алелям, тому що їх прояв можливий в F2.

За джерело короткого міжфазного періоду сходи–колосіння рекомендується використовувати сорт Сварожич, а джерело тривалого періоду – Богун

Посилання

Wang X, Xu Y, Li J. Identification of two novel wheat drought tolerance-related proteins by comparative proteomic analysis combined with virus-induced gene silencing. Int. J. Mol. Sci. 2018; 19(12): 4020.

Reza Mohammadi, Abdolvahab Abdulahi. Evoluation of Durum Wheat genotypes based on Drought Tolerance indices under different levels of Drought stress. Journal of Agricultural Sciences. 2017; 62(1): 1–14.

Zhuchenko AA. Possibilities of creating plant varieties and hybrids taking into account climatic changes. Strategy for adaptive breeding of field crops in relation to the global climate change. Saratov, 2004. P. 10–16.

Laidig F, Piepho HP, Rentel D et al. Breeding progress, variation, and correlation of grain and quality traits in winter rye hybrid and population varieties and national on-farm progress in Germany over 26 years. Theor. Appl. Genet. 2017; 130(5): 981–998.

Maksimov RA, Kiselev YuA. Current of the adaptive breeding of barley in the Middle Urals. Permskiy Agrarnyi Vestnik. 2017; 3(19): 91–95.

Rajala A, Peltonen-Sainio P, Jalli M, Jauhiainen L. One century of Nordic barley breeding: nitrogen use efficiency, agronomic traits and genetic diversity. J. Agric. Sci. 2017; 155(4): 582–598.

Baykalova LP, Serebrennikov YuI. The role of a cultivar in increasing barley yields in the forest-steppe of the Krasnoyarsk Territory. Vestnik KrasGAU. 2016; 7: 167–172.

Rybalka OI, Morhun BV, Polishchuk SS. Barley as a product of functionfl nutrition. Kyiv: Logos, 2016. 620 p.

Linchevskyi AA. Barley – a source of the healthy lifestyle of a modern man. Visnyk Agrarnoyi Nauky. 2017; 12: 14–21.

Kompanets EV, Kozachenko MR, Vasko NI, Naumov AG, Solonechnyi PN, Sviatchenko SI. Breeding value of spring barley cultivars and their parental forms. Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy selskokhoziaystvennoy akademii. 2016; 3: 55–60.

Vasylkivskyi SP, Hudzenko VM, Demydov OA, Barban OV, Koliadenko SS, Smulska IV. Breeding and genetic peculiarities of modern spring barley varieties for grain number per main ear. Plant Varieties Studying and Protection. 2017. Т. 13, № 3. С. 215–223. DOI: 10.21498/2518-1017.13.3.2017.110701.

Vasylkivskyi SP, Hudzenko VM. Diallel analysis of the genetic control of the spike length in modern spring barley cultivars. Zbirnyk naukovykh prats Umanskogo NUS. 2017; 91(1): 54–63.

Hudzenko VM. Diallel analysis of productive tillering in modern spring barley cultivars. Naukovi dopovidi NUBiP Ukrayiny. 2017; 5(69). URL: http://journals.nubip.edu.ua/index.php

/Dopovidi/article/view/9486/8500.

Hudzenko VM. Breeding-genetic analysis of the grain weight from the main spike in spring barley. Visn. Agrar. Nauki Prichornomor’a. 2017; 3: 111–120.

Siukov VV, Zakharov VG, Menibaiev AI. Ecological plant breeding: types and practice. Vavilov journal of genetics and breeding. 2017; 21(5): 534–536. DOI: 10.18699/VJ17.270.

Vinyukov AA, Bondareva OB, Korobova OM. Ecological adaptability of new spring barley varieties to stress factors. Sel. Nasinn. 2016; 110: 29–35. DOI: 10.30835/2413-7510.2016.87579.

Bondareva O, Vashenko V. Selection of grains in conditions of unstable humidification of the nort-eastern steppe of Ukraine. In: Priority areas for development of scientifich: domestic and foreign experience: collective monograph. 3rd ed. Riga, Latvia : “Baltija Publishing”, 2021. P. 130–151.

Shrimali J, Shekhawat AS, Kumari S. Genetic variation and heritability studies for yield and yield components in barley genotypes under normal and limited moisture conditions. J. Pharmacogn. Phytochem. 2017; 6(4): 233–235.

Volf VG, Litun PP. Guidelines on the use of mathematical methods for analysis of experimental data in studies of combining ability. Kharkiv, 1980. P. 21–38.

Savchenko VK. Method for assessing the combining ability of genetically diverse sets of parental forms. Methods of genetic/breeding and genetic experiments. Minsk: Nauka I tekhnika, 1973. P. 48.

Rokitskiy PF. Biological statistics. Minsk, 1973. 320 p.

Gardner CO, Eberhart SA. Analysis and interpretation of the variety cross diallel and related populations. Biometrics. 1966; 22: 439–452.

Kilchevskiy AV, Khotyliova LV. Ecological plant breeding. Minsk, 1997. 233 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-07-12

Номер

Розділ

МЕТОДИ І РЕЗУЛЬТАТИ СЕЛЕКЦІЇ