agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2026.27.2.308-318agronauka-2483Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGВлияние продолжительности яровизации in vitro на рост и продуктивность озимых злаков в условиях фитотроннотепличного комплексаThe effect of in vitro vernalization duration on the growth and productivity of winter cereals in a phytotron-greenhouse complexhttps://orcid.org/0000-0001-8327-6763ТкаченкоО. В.TkachenkoO. V.

Ткаченко Оксана Викторовна, кандидат с.-х. наук, доцент, заведующая кафедрой «Растениеводство, селекция и генетика»

просп. им. Петра Столыпина зд. 4, стр. 3, г. Саратов, 410012

Oksana V. Tkachenko, PhD in Agricultural Science, associate professor, Head of the Department of Crop Production, Breeding and Genetics

Peter Stolypin Ave., 4/3, Saratov, 410012

oktkachenko@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5808-9827РязанцевН. В.RyazantsevN. V.

Рязанцев Никита Валерьевич, кандидат с.-х. наук, директор Института генетики и агрономии

просп. им. Петра Столыпина зд. 4, стр. 3, г. Саратов, 410012

Nikita V. Ryazantsev, PhD in Agricultural Science, Director, the Institute of Genetics and Agronomy

Peter Stolypin Ave., 4/3, Saratov, 410012

rector@vavilovsar.ruhttps://orcid.org/0009-0004-3847-4874БеляеваА. А.BelyaevaA. A.

Беляева Анна Анатольевна, кандидат с.-х. наук, доцент, доцент кафедры «Растениеводство, селекция и генетика»

просп. им. Петра Столыпина зд. 4, стр. 3, г. Саратов, 410012

Anna A. Belyaeva, PhD in Agricultural Science, associate professor, associate professor at the Department of Crop Production, Breeding and Genetics

Peter Stolypin Ave., 4/3, Saratov, 410012

rector@vavilovsar.ruhttps://orcid.org/0009-0007-7448-9987КостинаЕ. Е.KostinaE. E.

Костина Екатерина Евгеньевна, заведующая лабораторией кафедры «Растениеводство, селекция и генетика»

просп. им. Петра Столыпина зд. 4, стр. 3, г. Саратов, 410012

Ekaterina E. Kostina, Head of the Laboratory, the Department of Plant Breeding, Breeding and Genetics

Peter Stolypin Ave., 4/3, Saratov, 410012

rector@vavilovsar.ruФГБОУ ВО «Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова»РоссияSaratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. VavilovRussian Federation202629042026272308318Copyright © Ткаченко О.В., Рязанцев Н.В., Беляева А.А., Костина Е.Е., 20262026Ткаченко О.В., Рязанцев Н.В., Беляева А.А., Костина Е.Е.Tkachenko O.V., Ryazantsev N.V., Belyaeva A.A., Kostina E.E.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/2483

Фитотронно-тепличные комплексы активно применяются в селекции озимых культур. Сокращение периода яровизации растений, в том числе с привлечением культуры in vitro, позволит получать более одного поколения за календарный год. Цель исследования – изучить эффективность яровизации in vitro на 12 сортообразцах пшеницы и тритикале, в том числе двуручках, при круглогодичном выращивании растений в защищенном грунте. Продолжительность яровизации in vitro при t +4 оС составляла 20, 30, 40, 50 и 60 суток. Растения высаживали в гидропонную установку и выращивали в условиях длинного дня (22 часа). Переход к генеративной фазе роста после 20 суток in vitro-яровизации наступил только у тритикале-двуручек (60 % растений сорта Валентин 90 формировали продуктивные побеги), для остальных сортов и линий требовалось не менее 50 суток, для сортов Зубр (тритикале) и Скипетр (пшеница) – 60 суток. Период от получения эмбриокультуры, яровизации, выращивания в гидропонной установке растений до получения семенного потомства длился у большинства сортов озимой пшеницы и тритикаледвуручек от 118 до 152 суток, у озимой тритикале – от 150 до 170 суток. У всех сортов и линий общее количество побегов, формирующихся на растении, значительно снижалось при увеличении продолжительности яровизации и приобретении способности к формированию продуктивных побегов. Озерненность колосьев в вариантах, где растения успешно прошли яровизацию, у тритикале составила в среднем 45 зерен в колосе, у пшеницы – 26–40 зерен.

Phytotron-greenhouse complexes are widely used in breeding winter crops. Reducing the period of plant vernalization, including the use of in vitro culture will make it possible to obtain more than one generation over the year. The aim of the study was to investigate the effectiveness of in vitro vernalization of 12 wheat and triticale variety samples including facultatives, during year-round cultivation of plants in protected soil. The duration of in vitro vernalization at t +4 °C was 20, 30, 40, 50 and 60 days. The plants were set out in a hydroponic installation and grown under long-day conditions (22 hours). Only in facultative triticale could the transition to the generative growth phase occur in the variant with 20 days of in vitro vernalization: productive shoots were formed in 60 % of the ‘Valentin 90’ cultivar plants. At least 50 days of in vitro vernalization were required for most cultivars and lines, 60 days were necessary for the ‘Zubr’ (triticale) and ‘Skipetr’ (wheat) cultivars. The period from obtaining the embryo culture, vernalization, growing plants in a hydroponic installation to obtaining seed offspring lasted from 118 to 152 days for most cultivars of winter wheat and facultative triticale, and from 150 to 170 days for winter triticale. In all cultivars and lines, the total number of shoots formed on the plant significantly decreased with an increase in the duration of vernalization and the development of the capacity for productive shoot formation. The grain content of ears in the variants where the plants successfully underwent vernalization averaged 45 grains per ear for triticale and 26-40 grains per ear for wheat.

пшеница мягкаятритикалесорт двуручкаэмбриокультурагидропонная установкавегетационный периодселекцияsoft wheattriticalefacultative cultivarembryo culturehydroponic systemvegetation periodplant breedingРабота выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в соответствии с Государственными планами научных исследований ФГБОУ ВО «Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова» (тема № FRES-2025-0005)The research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the State research plans of the Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. Vavilov (theme No. FRES-2025-0005)ReferencesWatson A., Ghosh S., Williams M. J., Cuddy W. S., Simmonds J., Rey M. D. et al. Speed breeding is a powerful tool to accelerate crop research and breeding. Nature plants. 2018;4(1):23–29. DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-017-0083-8Watson A., Ghosh S., Williams M. J., Cuddy W. S., Simmonds J., Rey M. D. et al. Speed breeding is a powerful tool to accelerate crop research and breeding. Nature plants. 2018;4(1):23–29. DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-017-0083-8Schoen A., Wallace S., Holbert M. F., Brown-Guidera G., Harrison S., Murphy P. et al. Reducing the generation time in winter wheat varieties using speed breeding. Crop Science. 2023;63(4):2079–2090. DOI: https://doi.org/10.1002/csc2.20989Schoen A., Wallace S., Holbert M. F., Brown-Guidera G., Harrison S., Murphy P. et al. Reducing the generation time in winter wheat varieties using speed breeding. Crop Science. 2023;63(4):2079–2090. DOI: https://doi.org/10.1002/csc2.20989Lee G. H., Kim T. K., Choi C. H., Kim J. Y. Evaluation of tissue culture efficiency in a speed breeding system for stable and sustainable supported wheat (Triticum aestivum) immature embryogenesis. The Korean Journal of Crop Science. 2020;65(4):365–376. DOI: https://doi.org/10.7740/kjcs.2020.65.4.365Lee G. H., Kim T. K., Choi C. H., Kim J. Y. Evaluation of tissue culture efficiency in a speed breeding system for stable and sustainable supported wheat (Triticum aestivum) immature embryogenesis. The Korean Journal of Crop Science. 2020;65(4):365–376. DOI: https://doi.org/10.7740/kjcs.2020.65.4.365Jähne F., Hahn V., Würschum T., Leiser W. L. Speed breeding short-day crops by LED-controlled light schemes. Theoretical and Applied Genetics. 2020;133(8):2335–2342. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-020-03601-4Jähne F., Hahn V., Würschum T., Leiser W. L. Speed breeding short-day crops by LED-controlled light schemes. Theoretical and Applied Genetics. 2020;133(8):2335–2342. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-020-03601-4Chai Y., Zhao Z., Lu S., Chen L., Hu Y. Field evaluation of wheat varieties using canopy temperature depression in three different climatic growing seasons. Plants (Basel). 2022;11(24):3471. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11243471Chai Y., Zhao Z., Lu S., Chen L., Hu Y. Field evaluation of wheat varieties using canopy temperature depression in three different climatic growing seasons. Plants (Basel). 2022;11(24):3471. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11243471Захарова Н. Н., Захаров Н. Г. Сортовая дифференциация озимой мягкой пшеницы по группам спелости в лесостепи Среднего Поволжья. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020;(2(50)):91–97. DOI: https://doi.org/10.18286/1816-4501-2020-2-91-97 EDN: ERKOENZakharova N. N., Zakharov N. G. Varietal differentiation of winter soft wheat by maturity groups in the foreststeppe of the Middle Volga region. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii = Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. 2020;(2(50)):91–97. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18286/1816-4501-2020-2-91-97Мединский А. В., Стёпочкин П. И. Яровизация озимых сортов тритикале. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2013;(4):27–30. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21226327 EDN: RWMWXXMedinsky A. V., Stepochkin P. I. Winter triticale varieties vernilization. Vestnik NGAU (Novosibirsky gosudarstvenny agrarny universitet) = Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2013;(4):27–30. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21226327Ержебаева Р. С., Абдурахманова М. А., Бастаубаева Ш. О., Таджибаев Д. Эмбриогенез и регенерация растений в культуре пыльников гексаплоидной тритикале (× Triticosecale Wittmack) под влиянием цитокинина зеатина. Сельскохозяйственная биология. 2019;54(5):934–945. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.5.934rus EDN: RZQJMCYerzhebayeva R. S., Abdurakhmanova M. A., Bastaubayeva Sh. O., Tadjibayev D. Effect of zeatin on in vitro embryogenesis and plant regeneration from anther culture of hexaploid triticale (× Triticosecale Wittmack). Selskokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2019;54(5):934–945. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.5.934rusМусинов К. К., Козлов В. Е., Сурначёв А. С., Лихенко И. Е. Потребность в продолжительности яровизации коллекционных образцов мягкой озимой пшеницы. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2021;51(6):31–38. DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2021-6-4 EDN: KYULQNMusinov K.K., Kozlov V.E., Surnachev A.S., Likhenko I.E. The need for the vernalization duration of soft winter wheat collection samples. Sibirsky vestnik selskokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science. 2021;51(6):31–38. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2021-6-4Булавка Н. В. Яровизационная потребность сортов озимой мягкой пшеницы в связи с их морозоустойчивостью. Земледелие и селекция в Беларуси. 2014;(50):383–392. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30029797 EDN: ZHDRTXBulavka N. V. Vernalization requirement of winter soft wheat varieties in relation to their winter hardiness. Zemledeliye i selektsiya v Belarusi = Arable Farming and Plant Breeding in Belarus. 2014;(50):383–392. (In Belarus). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30029797Акинина В. Н., Дьячук Т. И., Жилин С. В., Калашникова Э. В. Методы культуры ткани in vitro для создания исходного материала для селекции тритикале в Поволжье. Зерновое хозяйство России. 2020;(1):64–68. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-67-1-64-68 EDN: VUFZEVAkinina V.N., Diyachuk T.I., Zhilin S.V., Kalashnikova E.V. In vitro fabric culture methods to develop the initial material for triticale breeding in the Volga region. Zernovoye khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2020;(1):64–68. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-67-1-64-68Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum. 1962;15(3):473–497. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.xMurashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum. 1962;15(3):473–497. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.xФайт В. И., Губич Е. Ю., Зеленина Г. А. Различия сортов двуручек мягкой пшеницы по генам Vrn-1 типа развития. Plant Varieties Studying and Protection. 2018;14(2):160–169. DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.14.2.2018.134762 EDN: XSUURNFait V. I., Gubich O. Yu., Zelenina G. A. Differences in the alternate varieties of soft wheat for Vrn-1 genes of development type. Plant Varieties Studying and Protection. 2018;14(2):160–169. (In Ukrainа). DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.14.2.2018.134762Дьячук Т. И., Акинина В. Н., Жилин С. В., Хомякова О. В., Барнашова Е. К., Калашникова Э. В., Куликова В. П. Новый сорт озимой тритикале Зубр. Аграрный научный журнал. 2022;(6):19–22. DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2022i6pp19-22 EDN: WAAWZVDyachuk T. I., Akinina V. N., Zhilin S. V., Khomyakova O. V., Barnashova E. K., Kalashnikova E. V., Kulikova V. P. New variety of winter triticale Zubr. Agrarny nauchny zhurnal = The Agrarian Scientific Journal. 2022;(6):19–22. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2022i6pp19-22Cha J. K., Park H., Choi C., Kwon Y., Lee S. M., Oh K. W. et al. Acceleration of wheat breeding: enhancing efficiency and practical application of the speed breeding system. Plant Methods. 2023;19:118. DOI: https://doi.org/10.1186/s13007-023-01083-1Cha J. K., Park H., Choi C., Kwon Y., Lee S. M., Oh K. W. et al. Acceleration of wheat breeding: enhancing efficiency and practical application of the speed breeding system. Plant Methods. 2023;19:118. DOI: https://doi.org/10.1186/s13007-023-01083-1

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