Генетико-статистический анализ комбинационной способности сортов яровой пшеницы по устойчивости к засухе в ювенильный период развития

Изучены 8 исходных форм и 16 гибридных популяций F2 яровой пшеницы урожая 2019 года для определения уровня засухоустойчивости методом проращивания семян в течение 5 суток в растворе сахарозы. Влияние искусственно созданной засухи на проростки оказалось весьма существенным: общее снижение всхожести семян у родителей и гибридов составило 16,0 и 16,7 % соответственно, числа зародышевых корней – 19,3 и 17,4 %, массы проростка – 67,1 и 70,2 %. В стрессовых условиях показатель соотношения массы корней и ростков (индекс RSR) по сравнению с контролем увеличился в среднем с 0,92 до 1,42 у сортов, с 0,86 до 1,68 у гибридов. Отмечена высокая сортовая специфичность как абсолютных значений признаков в контроле и опыте, так и реакции на стресс. По числу зародышевых корней в контроле преимущество имел сорт NOS Norko (Германия), по массе проростка – Карабалыкская 91 (Казахстан). Достоверно высокие значения индекса RSR в контроле и опыте отмечены у сорта Jahuara F-77 (Мексика). Отсутствием реакции на засуху по всхожести семян характеризовался сорт Kitt (США), по числу зародышевых корней – сорта Jahuara F-77 (Мексика) и Klein Vencedor (Аргентина). На основе анализа общей и специфической комбинационной способности родительских сортов выделены 8 перспективных гибридных комбинаций. Высокий гетерозисный эффект, выраженный увеличением среднего значения признака у гибридов по отношению к родителям, наблюдали у большинства гибридных комбинаций по параметру «масса проростка», в комбинации Эритроспермум 2945 х NOS Norko - по числу зародышевых корней. Влияние материнских и отцовских компонентов, а также их взаимодействия, на всхожесть семян гибридов F2 было незначимым (коэффициент наследования h2 = 0,04…0,22). Вклад родительских сортов в другие параметры в контроле был достоверно высоким (Fфакт > F05), за исключением влияния отцовских форм на массу проростка. Значения общих коэффициентов наследуемости числа корней и RSR в нормальных условиях (h20 = 0,80…0,82) свидетельствуют о том, что отбор по данным параметрам может быть высокоэффективным. В условиях искусственно созданной засухи наиболее результативным будет отбор по параметру «сухая масса проростка», поскольку вклад материнских компонентов на число зародышевых корней и отцовских на показатель RSR незначим.

1. Драгавцев В. А., Михайленко И. М., Проскуряков М. А. Неканонический подход к решению задачи наследственного повышения засухоустойчивости у растений (на примере хлебных злаков). Сельскохозяйственная биология. 2017;52(3):487-500. DOI: http://10.15389/agrobyology.2017.3.478rus

2. Прокина Л. Н. Отзывчивость яровой пшеницы на внесение макро- и микроудобрений в условиях юга Нечерноземной зоны. Достижения науки и техники АПК. 2011;(7):31-34. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=16543408

3. Nadew B. B. Effects of Climatic and Agronomic Factors on Yield and Quality of Bread Wheat (Triticum aestivum L.) Seed: A Review on Selected Factors. Advances in Crop Science and Technology. 2018;6(2):356. DOI: https://doi.org/10.4172/2329-8863.1000356

4. Коробейников Н. И. Задачи и результаты селекции яровой мягкой пшеницы на Алтае. Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Башкортостана. Новосибирск, 2002. С. 217-219.

5. Олейникова Т. В., Осипов Ю. Ф. Определение засухоустойчивости сортов пшеницы и ячменя, линий и гибридов кукурузы по прорастанию семян на растворах сахарозы с высоким осмотическим давлением. Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Л.: Колос, 1976. С. 23-32.

6. Nulsen R. A., Thurlell G. W. Effects of osmotic around the roots on water uptake by maize plant. Australian J. Plant Physiol. 1980;7:27-34.

7. Марченкова Л. А., Давыдова Н. В., Чавдарь Р. Ф., Орлова Т. Г., Казаченко А. О., Грачева А. В., Широколава А. В. Оценка адаптивности сортов и линий яровой пшеницы на фоне искусственно моделируемых стрессов. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017;(5(151)):9-15. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29220885

8. Сюков В. В. Методы подбора родительских пар для гибридизации у самоопыляющихся растений. Самара: «НТЦ», 2007. 83 с.

9. Митрофанова О. П. Генетические ресурсы пшеницы в России: состояние и предселекционное изучение. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012;16(1):10-20. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17854542

10. Давыдова Н. В., Казаченко А. О. Особенности подбора исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013;(5(103)):5-9. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19012020

11. Крупнов В. А. Засуха и селекция пшеницы: системный подход. Сельскохозяйственная биология. 2011;46(1):12-23. Режим доступа: http://www.agrobiology.ru/1-2011krupnov.html

12. Кривобочек В. Г. Подбор исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Селекция – инновационный путь развития сельского хозяйства: мат-лы Всеросс. науч.-практ. конф. (13-14 июля 2017 г.). Ульяновск, 2017. С. 137-142.

13. Ричардс З. А., Кондон А. Г., Ребецке Г. Дж. Признаки, по которым улучшают урожайность в условиях засухи. Применение физиологии в селекции пшеницы. Киев: Логос, 2007. С. 184-207.

14. Новохатин В. В. Первичная корневая система яровой мягкой пшеницы. Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2015;(1):35-39.

15. Грабовец А. И. Селекция пшеницы при усилении засух. Российская сельскохозяйственная наука. 2016;(5):3-6. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26700954

16. Амунова О. С., Тиунова Л. Н. Генетическое разнообразие мягкой яровой пшеницы по устойчивости к ранней засухе. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(1(62)):32-37. DOI: https://doi.org/10.30766/2079-9081.62.1.32-37

17. Степанов С. А. Морфогенетические особенности реализации продукционного процесса у яровой пшеницы. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2009;9(1):50-54. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=12966458

18. Кудоярова Г. Р., Веселов С. Ю., Усманов И. Ю. Гормональная регуляция соотношения биомассы побег/корень при стрессе. Журнал общей биологии. 1999;60(6):633-641.

19. Жученко А. А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика. В 3-х томах. М.: Изд-во Агрорус, 2008. Т. 1. 816 с.