fruitberryПлодоводство и ягодоводство РоссииPomiculture and small fruits culture in Russia2073-4948ФГБНУ ВСТИСП10.31676/2073-4948-2024-76-27-38fruitberry-1147Research ArticleГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BREEDING, SEED PRODUCTIONОценка урожайности и признаков стабильности мутантов ярового ячменя М5-М7 поколенийEvaluation of yield and stability of spring barley mutants of M5-M7 generationshttps://orcid.org/0000-0002-8496-5365ТетянниковН. В.TetyannikovN. V.

нс, канд. с.-х. наук

Москва

Moscow

tetyannikovnv@ya.ruФГБНУ ФНЦ СадоводстваРоссияFederal Horticultural Center for Breeding, Agrotechnology and NurseryRussian Federation2024120420247602738Copyright © Тетянников Н.В., 20242024Тетянников Н.В.Tetyannikov N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plodovodstvo.com/jour/article/view/1147

Урожайность является одним из важных показателей при создании новых сортов сельскохозяйственных культур. В селекции ячменя получение высокой и стабильной урожайности является важным направлением. Для анализа стабильности изучаемых генотипов применяются различные статистические показатели bᵢ, S²dᵢ, Wi2, σ2i, CV. Целью исследования являлась оценка урожайности и стабильности мутантов ячменя М5-М7 поколений методами параметрической статистики. Объектом исследования служили 40 мутантов ярового ячменя, относящиеся к подвиду двурядного subsp. distichon L. и шестирядного subsp. vulgare, полученные после мутагенной обработки препаратом фосфемид в двух концентрациях. Исследование проведено в 2020-2022 гг. на опытном поле ФГБНУ ФНЦ Садоводства (Московская обл.). Фенотипическое проявление рассматриваемых признаков и уровень получаемой урожайности изменялся в зависимости от года исследования. Достоверным превышением контрольных образцов по признаку масса 1000 зёрен характеризовались мутанты G3, G5, G7, G16, G19, G20, G22, G23, G24, G27, G29, G33, G34, G40. Урожайность изучаемых мутантов, полученных от образца Зерноградский 813, отмечена в пределах 282,0-317,9 г/м2, Dz02-129 – 137,2-201,5 г/м2, C.I.10995 – 90,9-282,7 г/м2, наблюдалась высокая изменчивость данного признака, коэффициент вариации составил 71,02-152,42 %. Наиболее высокое значение парной корреляции урожайности зарегистрировано с массой зерна с растения (r=0,370) и массой 1000 зёрен (r=0,371). Сильная сопряжённость выявлена между bᵢ и CV (r=0,659); S²dᵢ и Wi2 (r=0,885), σ2i (r=0,885); σ2i и Wi2 (r=1,000).

Также тесная связь урожайности отмечена с bᵢ (r=0,459), S²dᵢ (r=0,462), Wi2 (r=0,470), σ2 (r=0,470). Относительно стабильной урожайностью характеризовались мутанты G4, G28, G29. Комплексом хозяйственных признаков, в сочетании с высоким потенциалом урожайности обладали двурядные G1, G2, G40 и многорядные формы G16, G23, которые могут быть рекомендованы для использования в селекционном процессе на высокую продуктивность.

Yield is an important indicator when creating new varieties of crops. Seeking high and stable yields is considered essential in barley breeding. The stability of the studied genotypes was analyzed using various statistical indicators, namely, bᵢ, S²dᵢ, Wi2, σ2i, CV. The experiment was conducted to evaluate yield and stability of barley mutants of M5-M7 generations by parametric statistics. The experiment involved 40 mutants of spring barley belonging to the two-row subsp. distichon L. and six-row subsp. vulgare obtained after mutagenic treatment with phosphemide in two concentrations. The research was carried out in 2020‒2022 on the experimental plot of Federal Horticultural Center for Breeding, Agrotechnology and Nursery (Moscow region, Russia). Phenotypic manifestation of the considered traits and yield varied depending on the year of the experiment. Mutants G3, G5, G7, G16, G19, G20, G22, G23, G24, G27, G29, G33, G34, G40 were characterized by a statistically significant excess of control samples on the weight of 1000 grains. The yield of the studied mutants obtained from the Zernogradsky 813 sample was noted in the range of 282.0– 317.9 g/m2, Dz02-129 had 137.2–201.5 g/m2, C.I.10995 had 90.9–282.7 g/m2, a high variability of this trait was observed with the coefficient of variation equal to 71.02 – 152.42%. The highest value of pair correlation of yield was registered with grain weight per plant (r=0.370) and weight of 1000 grains (r=0.371). Strong conjugation was found between bi and CV (r=0.659); S²di and Wi 2 (r=0.885), σ2i (r=0.885); σ2i and Wi 2 (r=1.000). In addition, a close correlation of yield was noted with bᵢ (r=0.459), S²di (r=0.462), Wi2 (r=0.470), σ2 (r=0.470). Mutants G4, G28, G29 were characterized by relatively stable yields. The complex of economic traits combined with high yield potential was possessed by two-row G1, G2, G40 and multi-row G16, G23 to be recommended for use in the breeding process for high productivity.

индуцированный мутагенезяровой ячменьурожайпластичностьinduced mutagenesisspring barleyyieldplasticityИсследования проводятся в рамках реализации государственного задания ФГБНУ ФНЦ Садоводства № 0432-2021-0003 «Сохранить, пополнить, изучить генетические коллекции сельскохозяйственных растений и создать репозитории плодовых и ягодных культур, заложенные свободными от вредоносных вирусов растениями».The research was carried out under the State assignment of Federal Horticultural Center for Breeding, Agrotechnology and Nursery “To preserve, replenish, study the genetic collections of agricultural plants and create repositories of fruit and berry crops laid down by plants free of harmful viruses” (No. 0432-2021-0003).ReferencesKumar S., Patial M., Sharma R. Efficient Barley Breeding, Accelerated Plant Breeding. 2020;1:309-364. doi:10.1007/978-3-030-41866-3_13.Kumar S., Patial M., Sharma R. Efficient Barley Breeding, Accelerated Plant Breeding. 2020;1:309-364. doi:10.1007/978-3-030-41866-3_13.Ерошенко Л. М., Ерошенко А. Н., Ромахин М. М., Ерошенко Н. А. Селекция инновационных сортов ярового ячменя в условиях Центрального нечерноземья. Зерновое хозяйство России. 2017;3(51):25-28.Ерошенко Л. М., Ерошенко А. Н., Ромахин М. М., Ерошенко Н. А. Селекция инновационных сортов ярового ячменя в условиях Центрального нечерноземья. Зерновое хозяйство России. 2017;3(51):25-28.Эйгес Н. С. Историческая роль Иосифа Абрамовича Рапопорта в генетике. Продолжение исследований с использованием метода химического мутагенеза. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013;17(1):162-172.Эйгес Н. С. Историческая роль Иосифа Абрамовича Рапопорта в генетике. Продолжение исследований с использованием метода химического мутагенеза. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013;17(1):162-172.FAO/IAEA Mutant Variety Database. 2023. Available online: https://nucleus.iaea.org/sites/mvd/SitePages/Home.aspx (accessed on 03 March 2024).FAO/IAEA Mutant Variety Database. 2023. Available online: https://nucleus.iaea.org/sites/mvd/SitePages/Home.aspx (accessed on 03 March 2024).Oral E., Kendal E., Kilic H., Dogan Y. Evolotion barley genotypes in multi-environment trials by AMMI model and GGE biplot analysis, Fresenius Environmental Bulletin. 2019; 28(4):3186-3196.Oral E., Kendal E., Kilic H., Dogan Y. Evolotion barley genotypes in multi-environment trials by AMMI model and GGE biplot analysis, Fresenius Environmental Bulletin. 2019; 28(4):3186-3196.Zali H., Barati A., Pour-Aboughadareh A., Gholipour A., Koohkan S., Marzoghiyan A., Bocianowski J., Bujak H., Nowosad K. Identification of Superior Barley Genotypes Using Selection Index of Ideal Genotype (SIIG). Plants. 2023;12(9):1843. doi:10.3390/plants12091843.Zali H., Barati A., Pour-Aboughadareh A., Gholipour A., Koohkan S., Marzoghiyan A., Bocianowski J., Bujak H., Nowosad K. Identification of Superior Barley Genotypes Using Selection Index of Ideal Genotype (SIIG). Plants. 2023;12(9):1843. doi:10.3390/plants12091843.Vaezi B., Pour-Aboughadareh A., Mohammadi R., et al. Integrating different stability models to investigate genotype × environment interactions and identify stable and high-yielding barley genotypes. Euphytica. 2019;215(4):63. doi:10.1007/s10681-019-2386-5.Vaezi B., Pour-Aboughadareh A., Mohammadi R., et al. Integrating different stability models to investigate genotype × environment interactions and identify stable and high-yielding barley genotypes. Euphytica. 2019;215(4):63. doi:10.1007/s10681-019-2386-5.Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 6-е изд. Москва: Альянс, 2011. – 350 с. ISBN 978-5-903034-96-3.Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 6-е изд. Москва: Альянс, 2011. – 350 с. ISBN 978-5-903034-96-3.Тетянников Н. В., Боме Н. А. Исследование мутагенного эффекта фосфемида на ячмене. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022;183(4):141-151. doi:10.30901/2227-8834-2022-4-141-151Тетянников Н. В., Боме Н. А. Исследование мутагенного эффекта фосфемида на ячмене. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022;183(4):141-151. doi:10.30901/2227-8834-2022-4-141-151Eberhart S. A., Russel W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;6(1):36-40. doi: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xEberhart S. A., Russel W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;6(1):36-40. doi: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xFinlay K. W., Wilkinson G. N. Adaptation in a plant breeding programme // Australian Journal of Agricultural Research. 1963;14:742-754.Finlay K. W., Wilkinson G. N. Adaptation in a plant breeding programme // Australian Journal of Agricultural Research. 1963;14:742-754.Wricke G. Übereine Methode zur Erfassung der ökologischen Streubreite in Feldversuchen. Zeitschrift für Pflanzenzüchtung. 1962;47:92-96.Wricke G. Übereine Methode zur Erfassung der ökologischen Streubreite in Feldversuchen. Zeitschrift für Pflanzenzüchtung. 1962;47:92-96.Shukla G. K. Some statistical aspects of partitioning genotype-environmental components of variability. Heredity. 1972;29:237-245.Shukla G. K. Some statistical aspects of partitioning genotype-environmental components of variability. Heredity. 1972;29:237-245.Селянинов Г. Т. К методике сельскохозяйственной климатографии. Труды по сельскохозяйственной метеорологии. 1930;2(22):45-91.Селянинов Г. Т. К методике сельскохозяйственной климатографии. Труды по сельскохозяйственной метеорологии. 1930;2(22):45-91.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.