agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2021.22.4.495-506agronauka-836Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGУрожайность и содержание белка в зерне коллекционных образцов озимой тритикалеYield and protein content in grain of winter triticale collection sampleshttps://orcid.org/0000-0001-8898-4435ПономаревС. Н.PonomarevSergey N.

Сергей Николаевич Пономарев, доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник

д. 48, ул. Оренбургский тракт, г. Казань, Республика Татарстан, 420059

Sergey N. Ponomarev, Doctor of Agricultural Science, chief researcher

48, Orenburgsky Trakt St., Kazan, Republic of Tatarstan, 420059

tatniva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1648-3938ПономареваМ. Л.PonomarevaMira L.

Мира Леонидовна Пономарева, профессор, доктор биол. наук, главный научный сотрудник

д. 48, ул. Оренбургский тракт, г. Казань, Республика Татарстан, 420059

Mira L. Ponomareva, Professor, Doctor of Biological Science, chief researcher

48, Orenburgsky Trakt St., Kazan, Republic of Tatarstan, 420059

smponomarev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9097-783XМаннаповаГ. С.MannapovaGulnaz S.

Гульназ Сулеймановна Маннапова, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник

д. 48, ул. Оренбургский тракт, г. Казань, Республика Татарстан, 420059

Gulnaz S. Mannapova, Ph.D. in Agricultural Science, leading researcher

48, Orenburgsky Trakt St., Kazan, Republic of Tatarstan, 420059

tatniva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7654-7676ИлаловаЛ. В.IlalovaLubov V.

Любовь Валентиновна Илалова, научный сотрудник

д. 48, ул. Оренбургский тракт, г. Казань, Республика Татарстан, 420059

Lyubov V. Ilalova, researcher, Tatar Scientific Research Institute of Agriculture

48, Orenburgsky Trakt St., Kazan, Republic of Tatarstan, 420059

tatniva@mail.ruТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства ФИЦ Казанский научный центр РАНРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture, FRC Kazan Scientific Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation202127082021224495506Copyright © Пономарев С.Н., Пономарева М.Л., Маннапова Г.С., Илалова Л.В., 20212021Пономарев С.Н., Пономарева М.Л., Маннапова Г.С., Илалова Л.В.Ponomarev S.N., Ponomareva M.L., Mannapova G.S., Ilalova L.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/836

Цель исследования – охарактеризовать образцы озимой тритикале по содержанию белка в зерне и продуктивности, выделить источники высокой белковости и высокой урожайности зерна для вовлечения в селекционный процесс. Экспериментальная работа проводилась в условиях Республики Татарстан в 2013-2017 гг. В полевых испытаниях оценивалась коллекция из 93 сортов озимой тритикале российской селекции, полученная из Федерального исследовательского центра «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова» (ВИР). Показано широкое генетическое разнообразие изучаемого генофонда по содержанию белка в зерне (11,69…16,15 %) и урожайности зерна (277…579 г/м2). Содержание белка в зерне и урожайность в большей степени определялись условиями выращивания – фактор «год» (58,1 и 61,8 % соответственно) при относительно небольшой доле фактора «генотип» (23,9 и 15,4 % соответственно). Отмечена значительная вариация значений изучаемых показателей как по генотипам, так и по годам. Выделены 19 источников высокого содержания белка в зерне (более 14,5 %) и 17 источников высокой урожайности зерна (более 510 г/м2), показавших достоверно превышение над стандартом Башкирская короткостебельная. Выделена группа образцов с относительно высоким содержанием белка (13,8…14,1 %) и урожайностью выше среднего значения (450…500 г/м2). Наибольшую селекционную ценность среди источников высокой урожайности показали образцы Зимогор, Корнет, Привада, Водолей, 3/9 ohAg 4418, а среди источников высокой белковости – Курская степная, Мир, Студент, Святозар. Перечисленные сортообразцы дополнительно обладали комплексом положительных признаков: высокой продуктивностью колоса, высоконатурным и крупным зерном. У сортов Докучаевский 8 и Привада отмечено благоприятное сочетание достоверно высоких показателей урожайности (542 и 527 г/м2 соответственно) и содержания белка в зерне (14,28 и 13,93 %). Выявление достоверной отрицательной корреляции средней силы (r = -0,682) между урожайностью и содержанием белка в зерне позволяет рассчитывать на то, что количество белка в зерне можно повысить селекционными методами при относительно высокой или средней урожайности сортов.

The aim of the study is to characterize winter triticale samples by protein content in grain and productivity, to identify sources of high protein content and high grain yield for use in breeding process. Experimental work was carried out in the conditions of Tatarstan Republic in 2013-2017. The collection of 93 varieties of winter triticale of Russian selection, obtained from the Federal Research Center “All-Russian Institute of Plant Genetic Resources"(VIR) was evaluated in field trials. Wide genetic diversity of the studied gene pool was demonstrated by grain protein content (11.69...16.15 %) and grain yield (277...579 g/m2). Protein content and grain yield were mostly determined by the growing conditions – the factor “year” (58.1 % and 61.8 %, respectively), with a relatively small share of the factor “genotype” (23.9 % and 15.4 %, respectively). Significant variation in the values of the studied indicators, both by genotype and by year, was observed. There were identified 19 sources of high protein content in grain (over 14.5 %) and 17 sources of high grain yield (over 510 g/m2), which showed a significant excess of the standard Bashkirskaya korotkostebelnaya. A group of samples with a relatively high protein content (13.8 ... 14.1 %) and yield higher than the average value (450...500 g/m2) was identified. The highest breeding value among the sources of high yield was shown by samples Zimogor, Kornet, Privada, Vodoley, 3/9 oh Ag 4418, and among the sources of high protein content – Kurskaya stepnaya, Mir, Student, Svyatozar. The listed variety samples additionally possessed a complex of positive features: high ear productivity, high full-scale weight and large grains. In varieties Dokuchaevsky 8 and Privada there was noted a favorable combination of significantly high levels of yield (542 and 527 g/m2, respectively) and protein content in the grain (14.28 and 13.93 %, respectively). The finding of a reliable moderate negative correlation (r = -0.682) between yield and grain protein content indicates that grain protein content can be increased by breeding methods at relatively high or medium yields of varieties.

озимая тритикале (x Triticosecale Wittmack)урожайностьбелокгенотипвариациявзаимодействие генотип-годwinter triticale (x Triticosecale Wittmack)yieldproteingenotypevariationgenotype-year interactionРабота выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках Государственного задания ТатНИИСХ ФИЦ Казанский научный центр РАН (тема №АААА-А18-118031390148-1).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 Tatar Research Institute of Agriculture, FRC Kazan Scientific Center of RAS (theme No. АААА-А18-118031390148-1).ReferencesMergoum M., Singh P. K., Peña R. J., Lozano-del Río A. J., Cooper K. V., Salmon D. F., Gómez Macpherson H. Triticale: a «new» crop with old challenges. Cereals. Springer, New York, NY, 2009. Vol. 3. pp. 267-287. DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-72297-9_9Mergoum M., Singh P. K., Peña R. J., Lozano-del Río A. J., Cooper K. V., Salmon D. F., Gómez Macpherson H. Triticale: a «new» crop with old challenges. Cereals. Springer, New York, NY, 2009. Vol. 3. pp. 267-287. DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-72297-9_9Грабовец А. И. Тритикале – итоги селекции и проблемы использования. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019;(1):32-36. DOI: https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/1/32-36Grabovets A. I. Tritikale – itogi selektsii i problemy ispol'zovaniya. [Triticale - results of selection and issues of use]. Vestnik rossiyskoy sel'skokhozyaystvennoy nauki = Vestnik of the Russian agricultural science. 2019;(1):32-36. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/1/32-36Крохмаль А. В., Грабовец А. И., Гординская Е. А., Фомичева А. А. Результаты селекции озимого тритикале на продуктивность и адаптивность на Дону. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019;(2(76)):67-69. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38195029Krokhmal A. V., Grabovets A. I., Gordinskaya E. A., Fomicheva A. A. Rezul'taty selektsii ozimogo tritikale na produktivnost' i adaptivnost' na Donu. [Effect of the results of winter durum wheat selection on the crop yields and adaptability in the Don region]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2019;(2(76)):67-69. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38195029Ториков В. Е., Шпилев Н. С., Мамеев В. В., Яценков И. Н. Сравнительная характеристика качества зерна сортов озимой тритикале, выращиваемых на юго-западе России. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019;(2 (172)):49-56. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38246133Torikov V. E., Shpilev N. S., Mameev V. V., Yatsenkov I. N. Sravnitel'naya kharakteristika kachestva zerna sortov ozimoy tritikale, vyrashchivaemykh na yugo-zapade Rossii. [Comparative characteristics of grain quality of winter triticale varieties grown in the south-west of Russia]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agricultural University. 2019;(2 (172)):49-56. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38246133Salmon D. F., Mergoum M., Gomez-Macpherson H. Triticale production and management. Triticale improvement and production. 2004;179:27-32. URL: http://www.fao.org/3/y5553e/y5553e.pdfSalmon D. F., Mergoum M., Gomez-Macpherson H. Triticale production and management. Triticale improvement and production. 2004;179:27-32. URL: http://www.fao.org/3/y5553e/y5553e.pdfГрабовец А. И., Бирюков К. Н., Фоменко М. А. Сравнительная характеристика урожайности и количества белка в зерне сортов озимой пшеницы и тритикале на Дону. Земледелие. 2020;7:25-29. DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2020-10705Grabovets A. I., Biryukov K. N., Fomenko M. A. Sravnitel'naya kharakteristika urozhaynosti i kolichestva belka v zerne sortov ozimoy pshenitsy i tritikale na Donu. [Comparative characteristics of yield and protein content in winter wheat and triticale grain in the Don region]. Zemledelie. 2020;7:25-29. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2020-10705Пучкова Л. И., Поландова Р. Д., Матвеева И. В. Технология хлеба. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Ч. 1. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2005. C. 23-52.Puchkova L. I., Polandova R. D., Matveeva I. V. Tekhnologiya khleba. Tekhnologiya khleba, konditerskikh i makaronnykh izdeliy. [Bread technology. Technology of bread, confectionery and pasta products]. Part. 1. Saint- Petersburg: GIORD, 2005. pp. 23-52.Motzo R., Giunta F., Deidda M. Factors affecting the genotype – environment interaction in spring triticale grown in a Mediterranean environment. Euphytica. 2001;121:317-324. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1012077701206Motzo R., Giunta F., Deidda M. Factors affecting the genotype–environment interaction in spring triticale grown in a Mediterranean environment. Euphytica. 2001;121:317-324. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1012077701206Purchase J. L., Hatting H., van Deventer C. S. Genotype – environment interaction of winter wheat (Triticum aestivum L.) in South Africa: II. Stability analysis of yield performance. S Afr J Plant Soil 2000;17(3):101-107. DOI: https://doi.org/10.1080/02571862.2000.10634878Purchase J. L., Hatting H., van Deventer C. S. Genotype – environment interaction of winter wheat (Triticum aestivum L.) in South Africa: II. Stability analysis of yield performance. S Afr J Plant Soil 2000;17(3):101-107. DOI: https://doi.org/10.1080/02571862.2000.10634878Goyal A., Beres B. L., Randhawa H. S., Navabi A., Salmon D. F., Eudes F. Yield stability analysis of broad ly adaptive triticale germplasm in southern and central Alberta, Canada, for industrial end-use suitability. Can J Plant Sci. 2011;91:125-135. DOI: https://doi.org/10.4141/cjps10063Goyal A., Beres B. L., Randhawa H. S., Navabi A., Salmon D. F., Eudes F. Yield stability analysis of broad ly adaptive triticale germplasm in southern and central Alberta, Canada, for industrial end-use suitability. Can J Plant Sci. 2011;91:125-135. DOI: https://doi.org/10.4141/cjps10063Rachwał A. Triticale in poultry feed. Poultry Breeding. 2010;5:6-11Rachwał A. Triticale in poultry feed. Poultry Breeding. 2010;5:6-11.Kokoszyński D., Bernacki Z., Korytkowska H., Wilkanowska A. Effect of different feeding regimens for game pheasants on carcass composition, fatty acid profile and mineral content of meat. Europ Poult Sci. 2014;78:1-11. URL: https://www.researchgate.net/publication/286644524_Effect_of_different_feeding_regimens_for_game_pheasants_on_car cass_composition_fatty_acid_profile_and_mineral_content_of_meatKokoszyński D., Bernacki Z., Korytkowska H., Wilkanowska A. Effect of different feeding regimens for game pheasants on carcass composition, fatty acid profile and mineral content of meat. Europ Poult Sci. 2014;78:1-11. URL: https://www.researchgate.net/publication/286644524_Effect_of_different_feeding_regimens_for_game_pheasants_on_car cass_composition_fatty_acid_profile_and_mineral_content_of_meatDjekic V., Mitrovic S., Milovanovic M., Djuric N., Kresovic B., Tapanarova A., Djermanovic V., Mitrovic M. Implementation of triticale in nutrition of non- ruminant animals. Afr J Biotechnol. 2011;10(30):5697-5704. URL: https://www.researchgate.net/publication/258540904_Implementation_of_triticale_in_nutrition_of_non-ruminant_animalsDjekic V., Mitrovic S., Milovanovic M., Djuric N., Kresovic B., Tapanarova A., Djermanovic V., Mitrovic M. Implementation of triticale in nutrition of non- ruminant animals. Afr J Biotechnol. 2011;10(30):5697-5704. URL: https://www.researchgate.net/publication/258540904_Implementation_of_triticale_in_nutrition_of_non-ruminant_animalsВиллегас У., Бауер Р. Содержание белка и лизина у улучшенных форм тритикале. В сб.: Тритикале – первая зерновая культура, созданная человеком М.: Колос, 1978. С. 162-167.Villegas U., Bauer R. Soderzhanie belka i lizina u uluchshennykh form tritikale. [Protein and lysin content in improved triticale forms]. V sb.: Tritikale – pervaya zernovaya kul'tura, sozdannaya chelovekom. [In collection: Tritikale is the first grain crop developed by a man]. Moscow: Kolos, 1978. pp. 162-167.Grabovets A. I., Krokhmal A. V., Dremucheva G. F., Karchevskaya O. E. Breeding triticale for the baking purpose. Russian agricultural sciences. 2013;39(3):197-202. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068367413030087Grabovets A. I., Krokhmal A. V., Dremucheva G. F., Karchevskaya O. E. Breeding triticale for the baking purpose. Russian agricultural sciences. 2013;39(3):197-202. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068367413030087Щипак Г. В. Тритикалеi пшениця: селекцiя на адаптивнiсть, урожайнiсть, якiсть. Киïв: АТОПОЛ, 2019. 467 c.Shchipak G. V. Tritikalei pshenitsya: selektsiya na adaptivnist', urozhaynist', yakist'. [Tritikalei pshenicya: breeding for adaptability, yield, yakist]. Kiïv: ATOPOL, 2019. 467 p.Крупнова О. В. О взаимосвязи урожайности с содержанием белка в зерне у зерновых и бобовых культур (обзор литературы). Сельскохозяйственная биология. 2009;44(3):13-23.Krupnova O. V. O vzaimosvyazi urozhaynosti s soderzhaniem belka v zerne u zernovykh i bobovykh kul'tur (obzor literatury). [About relationships between the grain yield and grain protein in cereals and legumes (review)]. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2009;44(3):13-23. (In Russ.).Gebre Mariam H., Larter E. N. Genetic response to index selection for grain yield, kernel weight and per cent protein in four wheat crosses. Plant Breed. 1996;115(6):459-464. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1439-0523.1996.tb00957.xGebre Mariam H., Larter E. N. Genetic response to index selection for grain yield, kernel weight and per cent protein in four wheat crosses. Plant Breed. 1996;115(6):459-464. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1439-0523.1996.tb00957.xFowler D. B. Crop nitrogen demand and grain protein concentration of spring and winter wheat. Agr. J. 2003;95(2):260-265. URL: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.2134/agronj2003.2600Fowler D. B. Crop nitrogen demand and grain protein concentration of spring and winter wheat. Agr. J. 2003;95(2):260-265. URL: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.2134/agronj2003.2600Asseng S., Milroy S. P. Simulation of environmental and genetic effects on grain protein concentration in wheat. Eur. J. Agronomy. 2006;25(2):119-128. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030106000438Asseng S., Milroy S. P. Simulation of environmental and genetic effects on grain protein concentration in wheat. Eur. J. Agronomy. 2006;25(2):119-128. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030106000438

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