Селекционная ценность засухоустойчивых стерильных линий сорго

В настоящее время селекционеры достаточно часто используют методы многомерной статистики для обработки большой совокупности экспериментальных данных. В данной статье для характеристики селекционной ценности 20 линий сорго с цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС-линий) в засушливых условиях возделывания применили кластерный анализ, позволяющий сгруппировать их в кластеры по схожим показателям из 15 анализируемых хозяйственно ценных и физиологических признаков. Испытания проводили в течение 2019-2021 гг., различающихся по метеорологическим условиям: гидротермический коэффициент составил 0,59-0,84 за период вегетации растений. ЦМС-линии высевали с густотой стояния 100 тысяч растений на 1 гектар. Оценку селекционных и физиологических признаков проводили по общепринятым методикам. Для дальнейшей практической работы по результатам проведенных исследований выделены четыре ЦМС-линии сорго зернового (кластеры 2, 3, 5) по комплексу физиологических и селекционных признаков. Стерильные линии (А2 Восторг, М35-1А Пищевое 614, А3 Фетерита 14 и А2 КВВ 114) отличались наибольшей урожайностью семян (3,02-3,50 т/га), высокой оводненностью (72,7-73,7 %) и водоудерживающей способностью листьев (72,2-84,3 %), низким водным дефицитом (6,5-8,7 %). Изучение потери влаги в процессе естественного увядания листьев подтвердило высокую устойчивость к засухе в фазу «цветение» стерильной линии А2 КВВ 114, у которой интенсивность потери влаги через 1 ч составила всего 9,9 %, 1,5 ч – 15,8 % и 24 ч – 68,6 %. В селекции на повышение засухоустойчивости следует обратить внимание на ЦМС-линию А1 Ефремовское 2 (6 кластер), которая уступила вышеописанным линиям только по показателю водного дефицита (16,5 %), свидетельствующего о средней засухоустойчивости. Линия является наиболее высокорослой с крупными листьями (длина – 46,7 см, площадь – 163,8 см²) и в среднем формирует 3,21 т/га семян за представленный период. Использование полученных данных способствует ускорению селекционного процесса по созданию продуктивных засухоустойчивых гибридов F1 сорго.

1. Кибальник О. П. Комбинационная способность ЦМС-линий зернового сорго на основе А1, А2, А3, А4, 9Е и М-35-1А типов цитоплазматической мужской стерильности. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017;21(6):651-656. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ17.282 EDN: ZOFJBF

2. Пономарев С. Н., Пономарева М. Л., Гильмуллина Л. Ф., Маннапова Г. С., Хусаинова Н. Ш., Гадальзянова Г. М. Агроэкологическая оценка и кластерный анализ сортов и селекционных линий тритикале Российской селекции. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(6):41-44. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26591641 EDN: WJXNMF

3. Гречишкина О. С., Хутамбирдина Р. Д., Мордвинцев М. П. Изучение генофонда рабочей коллекции яровой мягкой пшеницы по урожайности и структурным элементам урожая с использованием кластерного анализа. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021;6(92):24-30. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47395367 EDN: KRHWKZ

4. Перевязка Д. С., Перевязка Н. И., Супрунов А. И. Кластерный анализ нового исходного материала для создания раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы. Рисоводство. 2021;4(53):30-35. DOI: https://doi.org/10.33775/1684-2464-2021-53-4-30-35 EDN: JUAETS

5. Ашиев А. Р., Хабибуллин К. Н., Скулова М. В., Чегунова А. В. Кластерный анализ коллекционного материала гороха с генами усатого типа листа (af) и неосыпаемости семян (def). Зерновое хозяйство России. 2021;(2(74)):40-44. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2021-74-2-40-44 EDN: DUSXER

6. Вус Н. А., Кобызева Л. Н., Безуглая О. Н. Определение селекционной ценности коллекционных образцов нута (Сicer arietinum L.) методом кластерного анализа. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020;24(3):244-251. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.617 EDN: DDEONR

7. Левицкая Н. Г., Демакина И. И. Современные изменения климата Саратовской области и стратегия адаптации к ним селекции и агротехнологий. Успехи современного естествознания. 2019;(10):7-12. DOI: https://doi.org/10.17513/use.37206 EDN: GTBQFK

8. Головина Е. В., Зайцев В. Н. Влияние погодных условий на водный режим, пигментный комплекс и продуктивность сои. Зернобобовые и крупяные культуры. 2016;(2(18)):111-116. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26280838 EDN: WDCRUP

9. Ионова Е. В., Газе В. Л., Марченко Д. М., Некрасов Е. И. Показатели водного режима растений озимой мягкой пшеницы при различных условиях выращивания. Аграрный вестник Урала. 2014;(10(128)):18-21. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22467808 EDN: SXRGAP

10. Emendack Y., Burke J., Sanchez J., Laza H. E., Hayes C. Agro-morphological characterization of diverse sorghum lines for preand post-flowering drought tolerance. Australian Journal of Crop Science. 2018;12(01):135-150. DOI: https://doi.org/10.21475/ajcs.18.12.01.pne790

11. Phuong N., Afolayan G., Soda M. El., Stützel H., Wenzel W., Uptmoor R. Genetic Dissection of Pre-Flowering Growth and development in Sorghum bicolor L. Moench under Well-Watered and Drought Stress Conditions. Agrcultural Science. 2014;5(11):923-934. DOI: https://doi.org/10.4236/as.2014.511100

12. Amelework B., Shimelis H., Tongoona P., Laing M. Physiological mechanisms of drought tolerance in sorghum, genetic basis and breeding methods: a review. African Journal Agricultural Research. 2015;10(31):3029-3040. DOI: https://doi.org/10.5897/AJAR2015.9595

13. Ионова Е. В., Алабушев А. В. Засухоустойчивость сорго зернового. Европейский журнал социальных наук. 2011;5(8):485-489. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19094429 EDN: QBVXZD

14. Abraha T., Githiri S., Kasili R., Araia W., Nyende A. Genetic Variation amogh Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) Landraces from Eritrea under Post-Flowering Drought Stress Conditions. American Journal of Plant Sciences. 2015;6(9):1410-1424. DOI: https://doi.org/10.4236/ajps.2015.69141

15. Blum A., Sullivan C. Y. The comparative drought resistance of landraces of sorghum and millet from dry and humid region. Annals of Botany. 1986;57(6):835-846. DOI: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a087168

16. Кибальник О. П., Ларина Т. В., Каменева О. Б., Семин Д. С. Оценка засухоустойчивости ЦМС-линий сорго на основе различных источников стерильности. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021;182(4):9-17. DOI: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2021-4-9-17 EDN: BLQLPP