agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2024.25.1.35-42agronauka-1532Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGАдаптивные свойства и экологическая пластичность перспективных линий яровой мягкой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья РоссииAdaptive properties and ecological plasticity of promising lines of spring soft wheat in the conditions of the Central Non-Black Earth Regions of Russiahttps://orcid.org/0000-0002-4453-0367БарковскаяТ. А.BarkovskayaT. A.

Барковская Татьяна Анатольевна, старший научный сотрудник отдела селекции и семеноводства, Институт семеноводства и агротехнологий – филиал

ул. Парковая, д. 1, с. Подвязье, Рязанский район, Рязанская область, 390502

Tatyana A. Barkovskaya, senior researcher, the Department of Breeding and Seed Production, Institute of Seed Production and Agrotechnologies – branch

Parkovaya, d. 1, s. Podvyazye, Ryazan district, Ryazan Region, 390502

barkovskaya-1960@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9030-0055ГладышеваО. В.GladyshevaO. V.

Гладышева Ольга Викторовна, директор филиала, Институт семеноводства и агротехнологий – филиал

ул. Парковая, д. 1, с. Подвязье, Рязанский район, Рязанская область, 390502

Olga V. Gladysheva, director of a separate subdivision, Institute of Seed Production and Agrotechnologies – branch

Parkovaya, d. 1, s. Podvyazye, Ryazan district, Ryazan Region, 390502

podvyaze@bk.ruФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»РоссияFederal Scientific Aroengineering Center VIMRussian Federation2024280220242513542Copyright © Барковская Т.А., Гладышева О.В., 20242024Барковская Т.А., Гладышева О.В.Barkovskaya T.A., Gladysheva O.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.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1532

В условиях Рязанской области изучали (2020–2023 гг.) адаптивные свойства и экологическую пластичность 8 селекционных линий яровой мягкой пшеницы (стандарт – сорт Агата) по признаку «урожайность» с использованием разноплановых статистических методов. Экологическую пластичность (bi ), стабильность (σ2d ), индекс условий среды (Ij ) определяли по S. A. Eberhart, W. A. Russell, вариацию – по Б. А. Доспехову, устойчивость к стрессу и генетическую гибкость – по A. A. Rossielle, J. Hemblin, индекс экологической пластичности – по А. А. Грязнову, показатель уровня стабильности урожайности сорта – по Э. Д. Неттевичу, гомеостатичность (Hom), селекционную ценность (Sc) – по В. В. Хангильдину, относительную стабильность, критерий стабильности – по Н. А. Соболеву, мультипликативность (КМ) – по В. А. Драгавцеву. Установлено, что на уровень урожайности определяющее влияние оказывает фактор «среда» – 51,5 %, вклад фактора «генотип» – 11,5 %. Средняя урожайность в опыте составила 5,19 т/га, благоприятные условия 2022 г. (Ij = 0,50) позволили сформировать урожайность на 17,9 % выше, чем в 2021 г. (Ij = -0,52). Высокой урожайностью отличались линии 2-17 (6,24 т/га) и 21-17 (6,05 т/га), показатель генетической гибкости у них составил 5,58 и 5,41 т/га соответственно. Линии 1-17, 465-17 и 531-17 обладали наибольшей устойчивостью к стрессу (-0,63, -1,00), для них характерна высокая стабильность урожайности (σ2d = 0,27–0,65) и наименьшее снижение ее в неблагоприятных условиях. Сильная отзывчивость на изменение условий среды отмечена у линий 290-17, 2-17 и 21-17: bi – 1,25–1,29, КМ – 2,22–2,27. По степени гомеостатичности выделилась линия 1-17 (Sc – 4,63, ПУСС – 212, Hom – 18,3), данные показатели превышали среднесортовые значения на 10,2 %, 81,0 абс. %, 98,9 % соответственно. По результатам интегрированной оценки методом ранжирования, селекционные линии 1-17, 465-17 и 21-17 проявили различную степень адаптивности, экологической устойчивости, гомеостатичности и обладали высоким рейтингом. Самый низкий рейтинг по сумме рангов параметров адаптивности и пластичности получил стандартный сорт Агата.

In the conditions of the Ryazan region, adaptive properties and ecological plasticity of 8 breeding lines of spring soft wheat (standard Agatha variety) were studied in 2020–2023 according to the "yield" trait using diverse statistical methods. Ecological plasticity (bi), stability (σ2d ), index of environmental conditions (Ij) were determined by S. A. Eberhart, W. A. Russell, variation – by B. A. Dospekhov, stress resistance and genetic flexibility – by A. A. Rossielle, J. Hemblin, index of ecological plasticity – by A. A. Gryaznov, indicator the level of the variety yield stability – according to E. D. Nettevich, homeostaticity (Hom ), breeding value (Sc) – according to V. V. Hangildin, relative stability, stability criterion – according to N. A. Sobolev, multiplicativity (KM) – according to V. A. Dragavtsev. It has been established that the yield level is mostly influenced by the factor "environment" – 51.5 %, the contribution of the factor "genotype" is 11.5 %. The average yield in the experiment was 5.19 t/ha, favorable conditions in 2022 (Ij = 0.50) allowed the yield to be 17.9 % higher than in 2021 (Ij = -0.52). Lines 2-17 (6.24 t/ha) and 21-17 (6.05 t/ha) had high yields, their genetic flexibility index was 5.58 and 5.41 t/ha, respectively. Lines 1-17, 465-17 and 531-17 had the highest resistance to stress (-0.63, -1.00), they are characterized by high yield stability (σ2d = 0.27–0.65) and the least decrease in it under adverse conditions. Strong responsiveness to changes in environmental conditions was noted for lines 290-17, 2-17 and 21-17: bi – 1.25–1.29, KM – 2.22–2.27. According to the degree of homeostaticity, line 1-17 was distinguished (Sc – 4.63, PUSS – 212, Hom – 18.3), these indicators exceeded the average values by 10.2 %, 81.0 abs. %, 98.9 %, respectively. According to the results of the integrated assessment by the ranking method, breeding lines 1-17; 465-17 and 21-17 showed varying degrees of adaptability, environmental stability, homeostaticity and had a high rating. The lowest rating in terms of the sum of the ranks of adaptability and plasticity parameters was obtained by the standard Agate variety.

Triticum aestivum L.линияусловия средыпоказатели адаптациигомеостатичностьрейтингTriticum aestivum L.lineenvironmental conditionsadaptation indicatorshomeostaticityratingРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (тема № FGUN2022-0013).The research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Scientific Agroengineering Center VIM (theme No. FGUN2022-0013).ReferencesСапега В. А., Турсумбекова Г. Ш. Урожайность, экологическая пластичность и стабильность сортов яровой мягкой и твердой пшеницы в южной лесостепи Тюменской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(2):114–123. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.114-123 EDN: YLOPFGSapega V. A., Tursumbekova G. Sh. Yield, ecological plasticity and stability of spring soft and durum wheat varieties in the southern forest steppe of Tyumen region. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science EuroNorth-East. 2020;21(2):114–123. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.114-123Sun C., Zhang F., Yan X., Zhang X., Dong Z., Cui D., Chen F. Genome-wide association studyfor 13 agronomic traits reveals distribution of superior alleles in bread wheat from the Yellow and Huai Valley of China. Plant Biotechnology Journal. 2017;15(8):953–969. DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.12690Sun C., Zhang F., Yan X., Zhang X., Dong Z., Cui D., Chen F. Genome-wide association studyfor 13 agronomic traits reveals distribution of superior alleles in bread wheat from the Yellow and Huai Valley of China. Plant Biotechnology Journal. 2017;15(8):953–969. DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.12690Барковская Т. А., Гладышева О. В., Кокорева В. Г. Сравнительный анализ нового сорта яровой мягкой пшеницы Арсея с районированными сортами. Зерновое хозяйство России. 2022;(1):30–34. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-79-1-30-34 EDN: LZXXMZBarkovskaya T. A., Gladysheva O. V., Kokoreva V. G. The comparative analysis of the new spring bread wheat variety ‘Arseya’ with the zoned varieties. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2022;(1):30–34. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-79-1-30-34Рыбась И. А. Повышение адаптивности в селекции зерновых культур. Сельскохозяйственная биология. 2016;51(5):617–626. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.5.617rus EDN: WZJQENRybas' I. A. Breeding grain crops to increase adaptability. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2016;51(5):617–626. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.5.617rusСапега В. А. Сортовое районирование яровой пшеницы и оценка ее сортов по урожайности и адаптивности в Тюменской области. Зерновое хозяйство России. 2023;15(4):51–58. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2023-87-4-51-58 EDN: QLVBXKSapega V. A. Varietal zoning of spring wheat and estimation of its varieties according to productivity and adaptability in the Tyumen region. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2023;15(4):51–58. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2023-87-4-51-58Новохатин В. В., Шеломенцева Т. В., Драгавцев В. А. Новый комплексный подход к изучению динамики повышения адаптивности и гомеостатичности у сортов мягкой яровой пшеницы (на примере длительной истории селекции в Северном Зауралье). Сельскохозяйственная биология. 2022;57(1):81–97. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.1.81.rus EDN: DAYGEDNovokhatin V. V., Shelomentseva T. V., Dragavtsev V. A. A novel integrative approach to study the dynamics of an increase in common spring wheat adaptivity and homeostaticity (on the example of breeding programs in the Northern Trans-Ural). Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2022;57(1):81–97. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.1.81.rusНовикова А. А., Гречишкина О. С., Емельянова А. А., Пустовалова А. А., Замерзляк М. В. Параметры адаптивности и гомеостатичности сортов ярового ячменя в условиях Оренбургской области. Земледелие. 2022;(8):35–38. DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-8-35-38 EDN: FOHUYCNovikova A. A., Grechishkina O. S., Emel'yanova A. A., Pustovalova A. A., Zamerzlyak M. V. Parameters of adaptability and homeostasis of spring barley varieties under the conditions of the Orenburg region. Zemledelie. 2022;(8):35–38. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-8-35-38Филиппов Е. Г., Брагин Р. Н., Донцов Д. П. Анализ показателей адаптивности сортов и линий ярового ячменя в экологическом сортоиспытании. Таврический вестник аграрной науки. 2022;(4(32)):221–230. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=49982577 EDN: WFQBIIFilippov E. G., Bragin R. N., Dontsov D. P. Analysis of adaptability indicators of spring barley varieties and lines in the ecological variety testing. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki = Taurida herald of the agrarian sciences. 2022;(4(32)):221–230. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=49982577Crossa J., Perez P., Hickey J., Burgueno J., Ornella L., Ceron-Rojas J., Zhang X., Dreisigacker S., Babu R., Li Y., Bonnett D., Mathews K. Genomic prediction in CIMMYT maize and wheat breeding program. Heredity. 2014;112(1):48–60. DOI: https://doi.org/10.1038/hdy.2013.16Crossa J., Perez P., Hickey J., Burgueno J., Ornella L., Ceron-Rojas J., Zhang X., Dreisigacker S., Babu R., Li Y., Bonnett D., Mathews K. Genomic prediction in CIMMYT maize and wheat breeding program. Heredity. 2014;112(1):48–60. DOI: https://doi.org/10.1038/hdy.2013.16Набатова Н. А., Уткина Е. И., Парфенова Е. С., Шамова М. Г., Псарева Е. А., Жукова М. Н. Сравнительная оценка сортов озимой ржи по экологической устойчивости в условиях Кировской области. Аграрная наука ЕвроСеверо-Востока. 2022;23(5):655–665. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.5.655-665 EDN: XZLABRNabatova N. A., Utkina E. I., Parfenova E. S., Shamova M. G., Psareva E. A., Zhukova M. N. Comparative analysis of winter rye varieties by ecological stability in the conditions of Kirov region. Agrarnaya nauka Evro-SeveroVostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2022;23(5):655–665. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.5.655-665Волкова Л. В., Щенникова И. Н. Сравнительная оценка методов расчета адаптивных реакций зерновых культур. Теоретическая и прикладная экология. 2020;(3):140–146. DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-3-140-146 EDN: ORZBYLVolkova L. V., Shchennikova I. N. Comparative evaluation of methods for calculating adaptive responses of cereals. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya = Theoretical and Applied Ecology. 2020;(3):140–146. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-3-140-146Барковская Т. А., Гладышева О. В., Кокорева В. Г. Оценка адаптивности и потенциальной продуктивности яровой мягкой пшеницы в условиях Рязанской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023;24(1):58–65. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.1.58-65 EDN: FTMXHZBarkovskaya T. A., Gladysheva O. V., Kokoreva V. G. Assessment of adaptability and potential productivity of spring soft wheat in the conditions of the Ryazan region. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2023;24(1):58–65. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.1.58-65Асеева Т. А., Зенкина К. В. Экологическая устойчивость тритикале к неблагоприятным факторам окружающей среды. Юг России: экология, развитие. 2020;15(1):49–59. DOI: https://doi.org/10.18470/1992-1098-2020-1-49-59 EDN: IQPYHJAseeva T. A., Zenkina K. V. Environmental sustainability of triticales to adverse environmental factors. Yug Rossii: ekologiya, razvitie = South of Russia: ecology, development. 2020;15(1):49–59. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18470/1992-1098-2020-1-49-59Сафонова И. В., Аниськов Н. И. Эффективность использования некоторых критериев определения адаптивности на примере сортов озимой ржи. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023;184(2):66–75. DOI: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2023-2-66-75 EDN: XIWQOGSafonova I. V., Anis'kov N. I. The effectiveness of using some criteria for determining adaptability on the example of winter rye cultivars. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii = Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2023;184(2):66-75. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2023-2-66-75Гребенникова И. Г., Чешкова А. Ф., Стёпочкин П. И., Алейников А. Ф., Чанышев Д. И. Методика оценки экологической пластичности сортов злаковых культур. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020;50(2):100–108. DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-2-12 EDN: BXIXZTGrebennikova I. G., Cheshkova A. F., Stepochkin P. I., Aleynikov A. F., Chanyshev D. I. Method of assessment ecological plasticity of cereal crop varieties. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science. 2020;50(2):100–108. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-2-12

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