Оцінка генетичного різноманіття костриці червоної в умовах Західного регіону України
Анотація
Костриця червона (Festuca rubra L.) – багаторічна рослина родини злакових (Poaceae), яка використовується як кормова та газонна культура. Незважаючи на значний обсяг досліджень, кількість високоврожайних сортів адаптованих до конкретних грунтово-кліматичних умов недостатня. Тому вивчення генетичного різноманіття рослин костриці червоної є основним етапом при створенні нових сортів. Метою дослідження було оцінити зразки за основними господарсько-біологічними ознаками та поділити їх на три групи стиглості для подальшого використання в селекції як джерела цінних ознак. У дослідженні використовували загальнонауковий (аналіз, синтез, дослід, опис, спостереження і порівняння) польовий (фенологічні спостереження та обліки) та статистичний методи. За результатами досліджень, популяції різного еколого-географічного походження та створені різними методами селекції були подібними. Коефіцієнти варіації за параметрами основних ознак знаходилися в межах 0,34-8,02 % і залежали від біологічноекологічних особливостей зразків. За тривалістю вегетаційного періоду зразки було поділено на ранньостиглі (16 шт.), середньостиглі (20 шт.) та пізньостиглі (12 шт.). При кластеризації за вісьмома ознаками всі зразки було поділено на три кластери. В ранньостиглій групі між «тривалістю вегетаційного періоду» та «масою 1000 насінин», між «висотою рослини» та «врожайністю насіння», між «врожайністю сухої речовини» та «інтенсивністю забарвлення листя» встановлено достовірні кореляційні зв’язки. Позитивні зв’язки між «врожайністю сухої речовини» та «інтенсивністю відростання», між «масою 1000 насінин» та «інтенсивністю забарвлення листя» відмічали у середньостиглій групі. У пізньостиглій групі між «висотою рослини» та «інтенсивністю кущення», між «врожайністю насіння» та «масою 1000 насінин», між «врожайністю насіння» та «інтенсивністю забарвлення листя», між «врожайністю сухої речовини» та «інтенсивністю забарвлення листя» були виявлені достовірні зв’язки. Отримані результати будуть використовуватись в подальшій селекційній роботі при створенні сортів костриці червоної різних груп стиглості із покращеною насіннєвою продуктивністю, придатні для кормового і газонного використання
Ключові слова
Festuca rubra L.; зразок; врожайність; господарсько-біологічні ознаки; коефіцієнти кореляції; кластер
[1] Afkar, S., Hadi, F., & Jafari, A.A. (2022). Investigation of intera- and interspecies variation of festuca using seed protein electrophoresis. Plant Genetic Rescarches, 8(2), 45-56. doi: 10.52547/pgr.8.2.4.
[2] Angelov, G., & Bednarska, I. (2018). Isoenzyme variation and genetic affinities among five festuca species of section aulaxyper dumort. Visnyk of the Lviv University. Series Biology, 79, 29-37. doi: 10.30970/vlubs.2018.79.03.
[3] Baistruk-Hlodan, L.Z., Khomiak, M.M., & Zapaleu, G.Z. (2019). Genetic diversity of forage grasses as source material for breeding. Genetic Resources of Plant, 24, 65-74. doi: 10.36814/pgr.2019.24.05.
[4] Benfriha, H., Mefti, M., Robbins, M., Thorsted, K., & Bushman, S. (2021). Molecular characterization of Algerian populations of cocksfoot and tall fescue: Ploidy level determination and genetic diversity analysis. Grassland Science, 67, 167-176. doi: 10.1111/grs.12304.
[5] Bitarafan, Z., Rasmussen, J., Westergaard, J.C., & Andreasen, C. (2019). Seed yield and lodging assessment in red fescue (Festuca rubra L.) іprayed with Trinexapac-Ethyl. Agronomy, 9, article number 617. doi: 10.3390/ agronomy9100617.
[6] Braun, R.C., Patton, A.J., Watkins, E., Koch, P.L., Anderson, N.P., Bonos, S.A., & Brilman L.A. (2020). Fine fescues: A review of the species, their improvement, production, establishment, and management. Crop Science, 60, 1142-1187. doi: 10.1002/csc2.20122.
[7] Friell, J., & Watkins, E. (2021). Review of cool-season turfgrasses for salt-affected roadsides in cold climates. Crop Science, 61, 2893-2915. doi: 10.1002/csc2.20326.
[8] Friell, J., Watkins, E., & Horgan, B. (2013). Salt tolerance of 74 turfgrass cultivars in nutrient solution culture. Crop Science, 53, 1743-1749. doi: 10.2135/cropsci2012.08.0476.
[9] Georgieva, N., Kosev, V., Naydenova, G., & Mitev, D. (2019). Ecological assessment of grass associations in the Balkan Mountains. Biological Agriculture & Horticulture, 35(3), 187-196. doi: 10.1080/01448765.2019.1584866.
[10] GRIN Czech Release 1.10.3. (2021). Retrieved from https://www.grin-global.org/docs/Server_Release_Notes_ archive.pdf.
[11] Iwańska, M., Martyniak, D., Martyniak, M., & Gozdowski, D. (2019). Multivariate characteristics of selected grass varieties for seed production. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 55(2), 83-86. doi: 10.17221/186/2017-CJGPB.
[12] Konyk, G. (2016). Estimation of variety-samples of red fescue (Festuсa rubra L.) by biological and economically valuable indicators as the initial material for breeding. Piedmont and Mountain Agriculture and Animal Husbandry, 59, 95-102.
[13] Mefti, M., Bouzerzour, H., Francia, E., Ulrici, A., Abdelguerfi, A., Barre, P., & Pecchioni, N. (2016). Agronomic and molecular evaluation of cocksfoot and tall fescue cultivars for adaptation to an Algerian drought-prone environment. Euphytica, 212, 371-386. doi: 10.1007/s10681-016-1762-7.
[14] Mytsyk, L.P. (2016). Propagantion, ecological-biological features, significance of red fescue (Festuca rubra L., Poaceae). Issues of Steppe Forestry and Forest Reclamation of Soils, 45, 3-10. doi: 10.15421/441601.
[15] Ospina, J.C., Aliscioni, S.S., & Denham, S.S. (2015). A revision of Festuca (Loliinae, Pooideae, Poaceae) in Chile. Phytotaxa, 70, 1-15. doi: 10.11646/phytotaxa.223.1.1.
[16] Ostapets, T. (2020). Comparative characteristics of main morphological indication and type of inheritance of leaf plate color in species Festuca glauca, Festuca rubra, Festuca ovina. Norwegian Journal of Development of the International Science, 51(2), 15-17. doi: 10.24412/3453-9875-2020-51-2-15-17.
[17] Reiter, M., Friell, J., Horgan, B., Soldat, D., & Watkins, E. (2017). Drought response of fine fescue mixtures maintained as a golf course fairway. International Turfgrass Society Research Journal, 13, 65-74. doi: 10.2134/ itsrj2016.06.0460.
[18] Shahabzadeh, Z., Mohammadi, R., Darvishzadeh, R., & Jaffari, M. (2020). Genetic structure and diversity analysis of tall fescue populations by EST-SSR and ISSR markers. Molecular Biology Reports, 47, 655-669. doi: 10.1007/ s11033-019-05173-z.
[19] Soreng, R.J., Peterson, P.M., Romaschenko, K., Davidse, G., Zuloaga, F.O., Judziewicz, E.J., Filgueiras, T.S., Davis, J.I., & Morrone, O. (2015). A worldwide phylogenetic classification of the Poaceae (Gramineae). Journal of Systematics and Evolution, 53(2), 117-137. doi: 10.1111/jse.12150.
[20] Stojanova, B., Šurinová, M., Klápště, J., Koláříková, V., Hadincová, V., & Münzbergová, Z. (2018). Adaptive differentiation of Festuca rubra along a climate gradient revealed by molecular markers and quantitative traits. PLoS ONE, 13(4), article number e0194670. doi: 10.1371/journal.pone.0194670.
[21] Stukonis, V., Juzenas, S., Ceseviciene, J., & Norkeviciene, E. (2015). Assessment of morpho-anatomical traits of red fescue (Festuca rubra L.) germplasm differing in origin. Zemdirbyste-Agriculture, 102(4), 437-442. doi: 10.13080/z-a.2015.102.056.
[22] Šurinová, M., Münzbergová, Z., Hadincová, V., & Vandvik, V. (2019). Temperature and precipitation, but not geographic distance, explain genetic relatedness among populations in the perennial grass festuca rubra. Journal of Plant Ecology, 12(4), 730-741. doi: 10.1093/jpe/rtz010.
[23] Ustariz, K., Geleta, M., Persson Hovmalm, H., & Ortiz, R. (2022). Analysis of genetic diversity of fescue populations from the highlands of Bolivia using EST-SSR markers. Genes. 13(12), article number 2311. doi: 10.3390/ genes13122311.