Адаптивний потенціал короткостеблих генотипів пшениці м’якої озимої в умовах східного Лісостепу України
Анотація
Серед невирішених питань селекції короткостеблих генотипів пшениці м’якої озимої різних груп стиглості залишається актуальною проблема отримання високих та стабільних врожаїв, без зниження адаптивного потенціалу в умовах прояву лімітуючих факторів зовнішнього середовища, які періодично виникають у різних агроекологічних умовах вирощування. Попереднє виділення відповідних джерел з поєднанням необхідних адаптивних властивостей є досить важливим етапом на шляху створення високоперспективних сортів та покращення генофонду рослин України. Мета досліджень – визначення рівня адаптивного потенціалу в короткостеблих генотипів пшениці м’якої озимої різних за тривалістю вегетаційного періоду, вивчення пластичності та стабільності врожайності, а також виділення високоадаптивного вихідного матеріалу для умов східної частини Лісостепу України. Для досягнення поставленої мети використовували загальнонауковий, польовий та дисперсійний методи досліджень. Визначено, що в умовах східної частини Лісостепу України, серед короткостеблих генотипів пшениці м’якої озимої, частка з найвищим генетичним потенціалом адаптивності у поєднанні з високою врожайністю (понад 16 % до стандарту) найбільшою є у групі середньостиглих сортів і складає 53,3 %. До них відносяться переважно вітчизняні генотипи, а саме: Благодарка одеська, Зореслава, Родзинка одеська, Кругозір, Шпалівка (UKR); Ilona (SVK) Urbanus (AUT) та Evklid (FRA). Серед ранньостиглих зразків частка таких генотипів складала 33,3 %, а у групі пізньостиглих сортів – 13,3 %. Висока стабільність урожайності (S2dі =0,0) була характерною для 66,7 % зразків ранньостиглої групи, 60 % – середньостиглої та 26,7 % – пізньостиглої. Виділені джерела є цінним вихідним матеріалом для створення нових та високоперспективних сортів пшениці м’якої озимої, адаптованих до умов вирощування у східній частині Лісостепу України
Ключові слова
урожайність; пластичність; стабільність; лімітуючі чинники; норма реакції; джерело; сорт
[1] Bondarenko, M.K., & Nazarenko, M.M. (2020). French breeding wheat varieties adaptabiliy for the Ukrainian North Steppe conditions. Agrology, 3(4), 193-198. doi: 10.32819/020022.
[2] CMEA’s extended harmonized classifier of the genus Triticum L. (1989). L.: VIR.
[3] Dhiwar, K., Sharma, D.J., Agrawal, A.P., & Pandey, D. (2020). Stability analysis in wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9(5), 295-298.
[4] Dospekhov, B.A. (Ed). (1985). Methods of field experimentation (with basics of statistical processing of research data). m: Agropromizdat.
[5] Eberhart, S.A., & Russell, W.A. (1966). Stability parameters for comparing varieties. Crop Science, 6(1), 36-40. doi: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011x.
[6] Filip, E., Woronko, K., Stępień, E., & Czarniecka, N. (2023). An overview of factors affectingthe functional quality of common wheat (Triticum aestivum L.). Molecular Science, 24(8), article number 7524. doi: 10.3390/ ijms24087524.
[7] Harkness, C., Semenov, M.A., & Areal, F. (2020). Adverse weather conditions for UK wheat production under climate change. Agricultural and Forest Meteorology, 282-283, article number 107862. doi: 10.1016/j. agrformet.2019.107862.
[8] Ilchuk, M.M., Konoval, I.A., Baranovska, O.D., & Yevtushenko, V.D. (2019). Development of the grain market in Ukraine and its stabilization. Ekonomika APK, 26(4), 29-38. doi: 10.32317/2221-1055.201904029.
[9] Iwańska, M., & Stępień, M. (2019). The effect of soil and weather conditions on yields of winter wheat in multienvironmental trials. Biometrical Letters, 56, 263-279. doi: 10.2478/bile-2019-0016.
[10] Kang, Y., Zhou, M., Merry, A., & Barry, K. (2020). Mechanisms of powdery mildew resistance of wheat – a review of molecular breeding. Plant Pathology, 69(4), 601-617. doi: 10.1111/ppa.13166.
[11] Kolupaev, Yu.E., Yastreb, T.O., Ryabchun, N.I., Yemets, A.I., Dmitriev, O.P., & Blume, Ya.B. (2023). Cellular mechanisms of the formation of plant adaptive responses to high temperatures. Cytology and Genetics, 57(1), 55-75. doi: 10.3103/S0095452723010048.
[12] Laugerotte, J., Baumann, U., & Sourdille, P. (2022). Genetic control of compatibility in crosses between wheat and its wild or cultivated relatives. Plant Biotechnology Journal, 20(5), 812-832. doi: 10.1111/pbi.13784.
[13] Lavrynenko, Yu.O., Bazaliy, H.H., Usyk, L.O., & Zhupyna, A.Yu. (2020). Adaptive ability of winter wheat varieties in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. Agrarian Innovations, 1, 97-102. doi: 10.32848/agrar.innov.2020.1.16.
[14] Li, W-G., Han, M.-M., Pang, D-W., Chen, J., Wang, Y-Y., Dong, H-H., Chang, Y-l., Jin, M., Luo, Y.-Li., & Wang, Z-l. (2022). Characteristics of lodging resistance of high-yield winter wheat as affected by nitrogen rate and irrigation managements. Journal of Integrative Agriculture, 21(5), 1290-1309. doi: 10.1016/S2095-3119(20)63566-3.
[15] Lyfenko, S.P., Nakonechnyi M.Yu., & Narhan T.P. (2021). Peculiarities of the selection of soft winter steppe ecotype wheat varieties in connection with climate change in the conditions of Southern Ukraine. Bulletin of Agricultural Science, 99(3), 53-62. doi: 10.31073/agrovisnyk202103-07.
[16] Merezhko, A.F., Udachin, R.A., Zuyev, V.Ye., Fylatenko, A.A., Serbyn, A.A., Liapunova, O.A., Kosov, V.Yu., Kurkyiev, U.K., Okhotnykova, T.V., Navruzbekov, N.A., Bohuslavskyi, R.L., Abdulaieva, A.K., Chykida, N.N., Mytrofanova, O.P., & Potokyna, S.A. (1999). Enrichment, preservation in living form and investigation of the world collection of Wheat, Aegilops and Triticale. p: VIR.
[17] Pennacchi, J.P., Carmo-Silva, E., Andralojc, P.J., Lawson, T., Allen, A.M., Raines, C.A., & Parry, M. (2019). Stability of wheat grain yieldsover three field seasons in the UK. Food and Energy Security, 8(2), article number e00147. doi: 10.1002/fes3.147.
[18] Petrychenko, V.F., Lykhochvor, V.V., Korniichuk, O.V., & Olifir, Y.M. (2021). The yield of winter wheat depending on sowing terms. Ukrainian Journal of Ecology, 11(3), 161-166. doi: 10.15421/2021_158.
[19] Poltoretskyi, S., Tretiakova, S., Mostoviak, I., Yatsenko, A., Tereshchenko, Y., Poltoretska, N., & Berezovskyi, A. (2020). Growth and productivity of winter wheat (Triticum aestivum L.) depending on the sowing parameters. Ukrainian Journal of Ecology, 10(2), 81-87. doi: 10.15421/2020_68.
[20] Raza, A., Razzaq, A., Saher-Mehmood, S., Zou, X., Zhang, X., Lv, Y., & Xu, J. (2019). Impact of climate change on crops adaptation and strategies to tackle its outcome: A review. Plants, 8(2), article number 34. doi: 10.3390/ plants8020034.
[21] Różewicz, M., Wyzińska, M., & Grabiński, J. (2021). The most important fungal diseases of cereals – problems and possible solutions. Agronomy, 11(4), article number 714. doi: 10.3390/agronomy11040714.
[22] Soto-Gómez, D., & Pérez-Rodríguez, P. (2022). Sustainable agriculture through perennial grains: Wheat, rice, maize, and other species. A review. Agriculture, Ecosystems & Environment, 325, article number 107747. doi: 10.1016/j.agee.2021.107747.
[23] State register of plant varieties suitable for distribution in Ukraine. (n.d.). Retrieved from https://minagro.gov. ua/file-storage/reyestr-sortiv-roslin.
[24] Studnicki, M., Derejko, A., Wójcik-Gront, E., & Kosma, M. (2019). Adaptation patterns of winter wheat cultivars in agro-ecological regions. Scientia Agricola, 76, 148-156. doi: 10.1590/1678-992X-2017-0183.
[25] Suresh, N., Swami, P., & Munjal, R. (2020). Selection of wheat genotypes under variable sowing conditions based on stability analysis. Journal of Cereal Research, 12, 109-113. doi: 10.25174/2582-2675/2020/99755.
[26] Sydorenko, M.V., & Chebotar, S.V. (2020). The effect of drought on wheat plants at different growth stages. Odesa National University Herald. Biology, 25(1(46)), 67-87. doi: 10.18524/2077-1746.2020.1(46).205848.
[27] Yurchenko, T., Pykalo S., Humeniuk O., & Pirych A. (2020). Evaluation of drought tolerance of winter bread wheat varieties of Myronivka breeding in the Central Forest-Steppe of Ukraine. Bulletin of Lviv National Environmental University, 24, 141-146. doi: 10.31734/agronomy2020.01.141.
[28] Zamlila, N.P., Demydov O.A., Volohdina, H.B., Voloshchuk, S.I., & Humeniuk, O.V. (2019). Yielding capacity and adaptability of breeding lines of winter bread wheat in environment of Ukrainian Forest-Steppe. Myronivka Bulletin, 9, 31-36. doi: 10.31073/mvis201909-05.
[29] Zviahin, A.F., Riabchun, N.I., & Yelnikov, M.I. (2008). Adaptive potential of winter wheat varieties selected by the V. Yuriev Institute of Plant Industry of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences. Seed Production, 95, 223-229. doi: 10.30835/2413-7510.2008.84782.