Екологічне випробування генотипів квасолі в контрастному середовищі

Автор(и)

  • O. M. Bezugla Інститут рослинництва імені В.Я. Юр’єва НААН, Україна
  • L. N. Kobyzeva Інститут рослинництва імені В.Я. Юр’єва НААН, Україна
  • N. M. Vus Інститут рослинництва імені В.Я. Юр’єва НААН, Україна
  • P. M. Solonechnyi Інститут рослинництва імені В.Я. Юр’єва НААН, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2020.222257

Ключові слова:

квасоля, генотип, середовище, GGE biplot

Анотація

Мета досліджень – визначити можливості окремо взятого генотипу та запропонувати селекціонерам вихідний матеріал, який адаптовано до регіону, де буде створено майбутній сорт.

Матеріали і методи. Для досягнення поставленої мети було проведено екологічне вивчення колекційних зразків квасолі (Phaseolus L.) в чотирьох пунктах, які відрізняються один від одного за кліматичними характеристиками: Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН – м. Харків, східний Лісостеп; Устимівська дослідна станція рослинництва Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН – Полтавська область, південний Лісостеп; Буковинська державна сільськогосподарська дослідна станція Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН – м. Чернівці, Полісся; Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення – м. Одеса, південний Степ.

Обговорення результатів. Оцінку генотипів та середовища досліджень проводили методом GGE biplot, який дозволяє візуально представити результати екологічного випробування. Установлено, що кліматичні умови південного Степу та Полісся України не дозволяють в повній мірі оцінити адаптивний потенціал генотипу через екстремальні для квасолі погодні умови в період її вегетації: Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення – високі літні температури та недостатнє вологозабезпечення рослин, Буковинська державна сільськогосподарська дослідна станція Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН – надлишок вологи. Але ці середовища необхідні для визначення стійкості до посухи і спеки (Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення) та визначення генотипів з високою потенційною урожайністю (Буковинська державна сільськогосподарська дослідна станція Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН). Найбільш інформативні для оцінки адаптаційних властивостей генотипів є погодні умови східного (Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН) та південного (Устимівська дослідна станція рослинництва Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН) Лісостепу України, які дозволяють оцінити генотип за стабільністю урожаю насіння.

Висновки. В результаті проведеного GGE biplot-аналізу, рекомендуємо при створення сортів для різних кліматичних зон України добирати батьківські форми, виходячи з погодних умов: південь України – посухостійкі генотипи з високою стійкістю до спеки  (Holberg), Полісся – генотипи інтенсивного типу (Первомайська, Місцева бомба 5), Лісостеп – стабільні генотипи з високою посухостійкістю (Holberg, Надія, UD030104). Виявлені стабільні генотипи: Holberg, Отрада, UD0300104, Bogema, UD0300152, N 201-15 і Сінельниківська 8. З них поєднували стабільність та високу урожайність насіння: Holberg, Отрада, UD0300104 і Сінельниківська 8. Наближалися до «ідеального» генотипу Holberg і UD0300104.

Посилання

Hagos HG, Abay F. AMMI and GGE biplot analysis of bread wheat genotypes in the northern part of Ethiopia. Journal of Plant Breeding and Genetics. 2013; 01: 12–18.

Morsi A, Abdel-Raham RA, Fares WM, Hasari A. Interpretation of genotype x environment interaction for soybean variety trials using different stability procedures. WRB. 2017. URL: https://www.researchgate.net/publication/332986588_INTERPRETATION_OF_GENOTYPE_X_ENVIRONMENT_INTERACTION_FOR_SOYBEAN_VARIETY_TRIALS_USING_DIFFERENT_STABILITY_PROCEDURES.

Merezhko AF. Principles of search for, development and use of donors of valuable trains in plant breeding. Identifitsirovannyy Genofond Rasteniy i Selektsiya. St-Petersburg, 2005. P. 189–204

Pourdad SS, Moghaddam MJ. Study on seed yield stability of sunflower inbred lines through GGE biplot. HELIA. 2013; 36(58): 19–28. DOI: 1018-1806/2013/1018-18061358019P.

Kazydub NG, Marakaeva TV. Comparative assessment of economic and valuable signs of samples of haricot (Phaseolus vulgaris L.) and creation on their basis of new selection material for conditions of the southern forest-steppe of the Western Siberia. Omsk, 2015. 150 р.

Bezugla OM, Kobyzeva LN. Plant genetic resources in solving bean breeding challenges. Zbirnyk Naukovykh Prats Selektsiino-Henetychnoho Instytutu – Natsionalnoho Tsentru Nasinnytstva ta Sortovyvchennia. 2015; 26(66): 74–86.

Kobyzeva LN, Bezugla OM, Vus NО, Biryukova ОV, Tertyshnyi ОV. The genetic resources of grain legumes and millet with resistance to abiotic factors. In: Osnovy Upravlinnia Produktsiinym Protsesom Polevykh Kultur. Kharkiv, 2016. P. 70–96.

Bezugla OM, Kobyzeva LN. Scientific principles of formation of a trait collection of common bean (Phaseolus vulgaris L.). Genetychni Resursy Roslyn. 2014; 14: 50–61.

Bezuglaia ON. Adaptive potential of collection bean accessions. Maslichnyye Kultury. 2017; 4(172): 23–28.

WRB. Pogoda i klimat. 2018. http://www.pogodaiklimat.ru/.

Bezugla OM, Kobyzeva LN, Ryabchun VK, Drepin IM, Izhik MK, Sokol TV, Duplyak O. Wide unified descriptors list of the genus Phaseolus L. Kharkiv, 2004. 50 p.

Kobyzeva LN, Bezugla OM, Sylenko SI, Kolotilov VV, Sokol TV, Dokukina KI, Vasylenko AO, Bezuglyi IM, Vus NO. Methodical recommendations for studying the genetic resources of grain legumes. Kharkiv, 2016. 84 p.

Yan W, Kang MS. GGE biplot analysis: a graphical tool for breeders, geneticists and agronomists. CRC Press, Boca Raton, FL, 2003.

Yan W, Tinker NA. Analyse par double projection des résultats des essais multi-environnementaux: principes et applications. Canadian Journal of Plant Science. 2006; 86: 623–645.

Solonechnyi P, Kozachenko M, Vasko N, Gudzenko V, Ishenko V, Kozelets G, Logvinenko Y, Vinyukov A. AMMI and GGE biplot analysis of yield performance of spring barley (Hordeum vulgare L.) varieties in multi environment trials. Agriculture and Forestry. 2018; 64(1): 121–132. DOI: 10.17707/AgricultForest.64.1.15.

Gauch HG. Statistical analysis of yield trials by AMMI and GGE. Crop Science. 2006; 46: 1488–1500. DOI: 10.2135/cropsci2005.07-0193.

Yan W, Kang MS, Ma B, Woods PL, Cornelius PL. GGE biplot vs. AMMI analysis of genotype – by-environment data. Crop Science. 2007; 47: 643–655. DOI: 10.2135/cropsci2006.06.0374.

Solonechnyi PN. AMMI and GGE biplot analyses of genotype-environment interaction in spring barley lines. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017; 21(6): 657–662. DOI: 10.18699/VJ17.283.

Mohammadi R, Amri A. Genotype × environment interaction and genetic improvement for yield and yield stability of rainfed durum wheat in Iran. Euphytica. 2013; 192(2): 227–249. DOI: 10.1007/s10681-012-0839-1.

Kadir M, Kaimuddin M, Forid B, Nusa Y. GGE-biplot analysis of yield stability in environment trial of tropical wheat (Triticum aestivum L.) genotype under dry season in Indonesia. Research on Crops. 2018; 19(4): 680–688.

Aruna C., Rakshit S, Shrotria PK, Pahuja S, Jain SK, Siva Kumar S, Modi ND, Deshmukh DT, Kapoor R, Patil JV. Assessing genotype-by-environment interactions and trait associations in forage sorghum using GGE biplot analysis. The Journal of Agricultural Science. 2015; 1(1): 73–86. DOI: 10.1017/S0021859615000106.

Mare M, Manjeru P, Ncube B, Sisito G. GGE biplot analysis of genotypes by environment interaction on Sorghum bicolor L. (Moench) in Zimbabwe. African Journal of Plant Science. 2017; 11(7): 308–319. DOI: 10.5897/AJPS2017.1538

Seyoum A, Gebreyohannes A, Nega A, Nida H, Tadesse T, Tirfessa A, Bejiga T. Performance evaluation of Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) genotypes for grain yield and yield related traits in drought prone areas of Ethiopia. Advances in Crop Science and Technology. 2019; 7(2): 423.

Qin J, Xu R, Li H, Yang C. Evaluation of productivity and stability of elite summer soybean cultivars in multi-environment trials. Euphytica. 2015; 206(3): 759–773. DOI: 10.1007/s10681-015-1513-1.

Bhatiya A, Aditya JP, Kumari V, Kishore N. GGE biplot & ammi analysis of yield stability in multi-environment trial of soybean [Glycine max (L.) Merrill] genotypes under rainfed condition of north western Himalayan hills. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding. 2017; 27(1): 227–238.

Mathobo R, Marais D. Evaluation of genotype x environment interaction using GGE-biplot on dry beans (Phaseolus vulgaris L.) in Limpopo province of South Africa. Australian Journal of Crop Science. 2017; 11(05): 506–515. DOI: 10.21475/ajcs.17.11.05.p303.

Oliveira TRA, Gravina GA, Oliveira GHF, Araújo KC, Araújo LC, Daher RF, Vivas M, Gravina LM, Cruz DP. The GT biplot analysis of green bean traits. Ciencia Rural. 2018; 48(6). DOI: 10.1590/0103-8478cr20170757.

Fan XM, Kang MS, Chen H, Zhang Y, Tan J, Xu C. Yield stability of maize hybrids evaluated in multi-environment trials in Yunnan, China. Agronomy Journal. 2007; 99(1): 220–228. DOI: 10.2134/agroj2006.0144.

Solonechnyi PM, Kozachenko MR, Vasko NI, Naumov OG, Vazhenina OE, Solonechna OV, Dmitrenko PP, Kovalenko AI. GGE biplot analysis of genotype – environment interaction in spring barley varieties. Sel. Nasinn. 2014; 106: 93–102. DOI: 10.30835/2413-7510.2014.42134.

Solonechnyi P, Vasko N, Naumov A, Solonechnaya O, Vazhenina O, Bondareva O, Logvinenko Y. GGE biplot analysis of genotype by environment interaction of spring barley varieties. Zemdirbyste-Agriculture. 2015; 102(4): 431–436. DOI: 10.13080/z-a.2015.102.055.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-30

Номер

Розділ

МЕТОДИ І РЕЗУЛЬТАТИ СЕЛЕКЦІЇ