Степень фенотипического доминирования признаков продуктивности и возможность его использования в селекции яровой пшеницы

Цель исследования – экспериментально оценить прогностическую эффективность параметра «степень фенотипического доминирования (Нр) в F1» для идентификации гибридных популяций яровой мягкой пшеницы, наиболее перспективных для отбора трансгрессивных форм по признакам продуктивности «число зерен в колосе» и «масса 1000 зерен». Изучение гибридных популяций по 64 комбинациям скрещивания совместно с исходными формами проводили в полевых условиях (2018–2023 гг.) в четырех последовательных поколениях. Определена взаимосвязь между показателем Нр в F1 и средним уровнем признаков в последующих поколениях (F2–F4), а также процентным отношением к лучшему родителю. Установлено, что показатель Hp по признаку «число зерен в колосе» обладает ограниченной прогностической способностью (R2 = 23,9 %; r = 0,489, значимо при р≤0,01). Высокий гетерозис в F1 (Hp = +1,0…+44,3) лишь в половине случаев определял высокий потенциал признака в последующих поколениях, однако экстремально низкие значения (Hp<-10,0) могут служить индикатором бесперспективности комбинации. По признаку «масса 1000 зерен» не обнаружено линейной зависимости между уровнем доминирования в F1 и величиной признака в старших поколениях (R2 = 0,85 %; r = 0,092). Генотипы, превышающие лучшую родительскую форму в F2–F4, как правило, наследовали признак в F1 по типу промежуточного наследования или умеренного сверхдоминирования (как положительного, так и отрицательного). Высокая стабильность и повторяемость массы 1000 зерен говорит о сильной генетической обусловленности признака и дает возможность прямого отбора на крупность зерна в ранних поколениях, начиная с F2. Сравнительный анализ гибридных популяций, созданных по разным направлениям селекции (засухоустойчивость, иммунитет, продуктивность), выявил, что максимальный выход перспективного материала в F2–F4 (до 61 % комбинаций, превышающих лучший стандарт по урожайности) обеспечивают комбинации с умеренным уровнем фенотипического доминирования по обоим компонентам продуктивности. В качестве селекционной стратегии предлагается увеличивать объем и интенсивность отборов из лучших комбинаций для более эффективного поиска трансгрессивных форм с оптимальным сочетанием аддитивных генетических комплексов.

1. Лепехов С. Б. Эффективность отбора в ранних поколениях гибридов cельскохозяйственных культур по урожайности и признакам продуктивности (обзор). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(4):177–190. DOI: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-4-177-190 EDN: YVKMQX

2. Ворончихина И. Н., Щелканов Д. А., Рубец В. С., Ворончихин В. В. Оценка характера наследования количественных признаков гибридами F1 пшеницы мягкой яровой в условиях ЦРНЗ. Овощи России. 2025;(6):185–193. DOI: https://doi.org/10.18619/2072-9146-2025-6-185-193 EDN: MCWDWK

3. Шаптуренко М. Н., Хотылева Л. В. Гетерозис: современные тенденции в изучении молекулярных механизмов. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016;20(5):683–694. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ16.188 EDN: WYCWIL

4. Валекжанин В. С., Коробейников Н. И. Изменчивость и характер наследования числа зерен колоса гибридами F1 мягкой яровой пшеницы в условиях Приобской лесостепи Алтайского края. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020;(3(185)):23–29. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42724301 EDN: BEVGZP

5. Мельникова Т. В., Мельников Р. В. Наследование количественных признаков образцами озимой мягкой пшеницы в условиях Республики Беларусь. Земледелие и селекция в Беларуси. 2022;(58):324–330. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=49816555 EDN: YVEEMZ

6. Волгин В. В., Рыженко Е. Н. Развитие теории гетерозиса у растений. Масличные культуры. 2024;(4(200)):117–131. DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2024-4-200-117-131 EDN: VMQRST

7. Хаблак С. Новая теория гетерозиса. Концепция аллельного и неаллельного механизма возникновения гетерозиса. М.: ЛитРес, 2019. 70 с. Режим доступа: https://www.litres.ru/book/sergey-hablak/novaya-teoriya-geterozisakoncepciya-allelnogo-i-neallelnogo-40522693/chitat-onlayn/

8. Birchler J. A., Johnson A. F., Veitia R. A. Kinetics genetics: Incorporating the concept of genomic balance into an understanding of quantitative traits. Plant Science. 2016;245:128–134. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2016.02.002

9. Зенкина К. В., Федорова С. С. Степень фенотипического доминирования количественных признаков у реципрокных гибридов пшеницы мягкой яровой. Дальневосточный аграрный вестник. 2025;19(1):32–39. DOI: https://doi.org/10.22450/1999-6837-2025-19-1-32-39 EDN: VMFDTM

10. Dragov R. Heterosis of some morphological ang grain quality traits in winter durum wheat. Genetika. 2023;55(3):795–806. DOI: https://doi.org/10.2298/GENSR2303795D

11. Mackay I. J., Cockram J., Howell P., Powell W. Understanding the classics: the unifying concepts of transgressive segregation, inbreeding depression and heterosis and their central relevance for crop breeding. Plant Biotechnology Journal. 2021;19(1):26–34. DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.13481

12. Kagawa K., Takimoto G., Seehausen O. Transgressive segregation in mating traits drives hybrid speciation. Evolution. 2023;77(7):1622–1633. DOI: https://doi.org/10.1093/evolut/qpad072

13. Кочетов А. А., Мирская Г. В., Синявина Н. Г., Егорова К. В. Трансгрессивная селекция: методология ускоренного получения новых форм растений с прогнозируемым комплексом хозяйственно ценных признаков. Российская сельскохозяйственная наука. 2021;(6):29–37. DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262721060065 EDN: GFENGO

14. De los Reyes B. G. Genomic and epigenomic bases of transgressive segregation – New breeding paradigm for novel plant phenotypes. Plant Science. 2019;288:110213. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2019.110213

15. Трушко А. А., Халецкий С. П. Трансгрессия признаков у гибридов овса посевного в селекции на продуктивность. Земледелие и селекция в Беларуси. 2019;(55):325–332. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=41228254 EDN: KMNCQK

16. Зуев Д. В., Тысленко А. М. Наследование признаков продуктивности колоса гибридами F1 яровой тритикале в условиях Владимирской области. Бюллетень науки и практики. 2021;7(9):96–103. DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/70/09 EDN: YINNKA

17. Semel Y., Nissenbaum J., Menda N., Zinder M., Krieger U., Issman N. et al. Overdominant quantitative trait loci for yield and fitness in tomato. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006;103(35):12981–12986. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0604635103

18. Менибаев А. И., Зуева А. А., Шевченко С. Н. Наследование признака "масса 1000 зерен" яровой мягкой пшеницы в диаллельных скрещиваниях. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020;(3(51)):98–104. DOI: https://doi.org/10.18286/1816-4501-2020-3-98-104 EDN: IIKQXJ

19. Долженко Д. О., Шевченко С. Н. Наследование и генетический контроль массы зерна с колоса у ячменя. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021;16(2(62)):16–22. DOI: https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-16-22 EDN: ACPOHJ

20. Lalic A., Kovacevic J., Novoselovic D., Drezner G., Babic D. Comparison of pedigree and single seed descent method (SSD) in early generation of barley. Poljoprivreda. 2003;9(2):33–37.