Эколого-географические подходы к изучению генетического разнообразия ячменя и овса из коллекции ВИР

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В условиях климатических изменений особое значение приобретает оценка стабильности генотипов. Для ведения направленной селекции генотипов с узкой или широкой нормой реакции необходима оценка их стабильности уже на ранних этапах селекции. Цель исследования — изучение стабильности селекционно значимых признаков образцов овса и ячменя в контрастных эколого-географических условиях. В течение 3 лет в контрастных погодных условиях Санкт-Петербурга и Тамбовской обл. были изучены 25 образцов овса и 25 — ячменя. Сорта охарактеризованы средними значениями хозяйственно ценных признаков и коэффициентами регрессии генотипа на влияние среды bi по Эберхарту и Расселу. Наиболее чувствительными к смене эколого-географической обстановки оказались продолжительности периодов «всходы–колошение», «всходы–созревание» и урожайность зерна. Эти признаки в большей степени варьировали в зависимости от условий возделывания, чем от генотипа. По коэффициентам регрессии на условия среды достоверные различия генотипов были только по урожайности. Выделены контрастные группы сортов по коэффициентам регрессии на условия среды, генотипы с высокой урожайностью. Периоды «всходы–колошение» и «всходы–созревание», а также высота растения реагировали на изменение среды одинаково у разных сортов. Продолжительность вегетационного периода определялась суммой эффективных температур выше 15 °С. Сокращение вегетационного периода у обеих культур составило 3 сут при увеличении суммы эффективных температур выше 15 °С на 100 °С.

Об авторах

Игорь Градиславович Лоскутов

ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: i.loskutov@vir.nw.ru
ORCID iD: 0000-0002-9250-7225
SPIN-код: 2715-2082
Scopus Author ID: 8619012600
ResearcherId: D-5238-2013

д-р биол. наук, главный научный сотрудник, и. о. заведующего отделом генетических ресурсов овса, ржи, ячменя

Россия, Санкт-Петербург

Любовь Юрьевна Новикова

ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: l.novikova@vir.nw.ru
ORCID iD: 0000-0003-4051-3671

д-р с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, и. о. заведующего отделом автоматизированных информационных систем генетических ресурсов растений

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Николаевна Ковалева

ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: o.kovaleva@vir.nw.ru
ORCID iD: 0000-0002-3990-6526

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела генетических ресурсов овса, ржи, ячменя

Россия, Санкт-Петербург

Надежда Николаевна Иванова

ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: n.ivanova@vie.nw.ru
ORCID iD: 0000-0002-4686-1338

старший научный сотрудник отдела генетических ресурсов овса, ржи, ячменя

Россия, Санкт-Петербург

Елена Владимировна Блинова

ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: e.blinova@vir.nw.ru
ORCID iD: 0000-0002-8898-4926

канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник отдела генетических ресурсов овса, ржи, ячменя

Россия, Санкт-Петербург

Галина Владимировна Бельская

ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: belskaigalin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8644-3501

канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией зерновых культур, Екатерининская опытная станция

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Loskutov IG. Vavilov and his institute. A history of the world collection of plant genetic resources in Russia. Rome, Italy: International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI); 1999. 190 р.
  2. Вавилов Н.И. Географическая изменчивость растений: докл. III Всесоюзному ботаническому съезду в Ленинграде 9 января 1928 г. // Научное слово. – 1928. – № 1. – С. 23–33. [Vavilov NI. Geographical variability of plants. Scientific Word. 1928;(1):23-33. (In Russ.)]
  3. Waqas L, Muhammad FJ, Haseeb A, Muhammad DA. Genotype and environment interaction determines the yield potential of a crop under changing climate. Int J Environ Sci Nat Res. 2018;9(3):555762. https://doi.org/10.19080/IJESNR.2018.09.555762.
  4. Зиборов А.И., Велекжанин В.С. Исходный материал в селекции яровой мягкой и твердой пшеницы на адаптивность // Достижения науки и техники АПК. – 2015. – Т. 29. – № 6. – С. 31–34. [Ziborov AI, Velekzhanin VS. Source material in breeding of spring soft and durum wheat for adaptivity. Achievements of science and technology of agroindustrial complex. 2015;29(6):31-34. (In Russ.)]
  5. Мальчиков П.Н., Сидоренко В.С., Мясникова М.Г., и др. Оценка в эколого-географическом эксперименте адаптивности генотипов твердой пшеницы и дифференцирующей способности условий среды (годы, пункты) // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2016. – № 2. – С. 120–126. [Mal’chikov PN, Sidorenko VS, Myasnikova MG, et al. Evaluation of ecological and geographic adaptability experiment genotypes of durum wheat and differentiating ability of environmental conditions (years, points). Zernobobovyye i krupyanyye kul’tury. 2016;(2):120-126. (In Russ.)]
  6. Сапега В.А. Взаимодействие генотип–среда и оценка сортов гороха по интенсивности и параметрам адаптивности // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2016. – № 42. – С. 31–36. [Sapega VA. Vzaimodeystviye genotip-sreda i otsenka sortov gorokha po intensivnosti i parametram adaptivnosti. Izvestiya Saint-Petersburg state agrarian university. 2016;(42):31-36. (In Russ.)]
  7. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Генотип и среда в селекции растений. – Минск: Наука и техника, 1989. – 191 с. [Kil’chevskii AV, Khotyleva LV. Genotip i sreda v selektsii rasteniy. Minsk: Science and technology; 1989. 191 р. (In Russ.)]
  8. Yan W, Frégeau-Reid J, Pageau D, Martin R. Genotype-by-environment interaction and trait associations in two genetic populations of oat. Crop Sci. 2016;56(3):1136-1145. https://doi.org/10.2135/cropsci2015.11.0678.
  9. Mut Z, Akay H, Doganay Ö, Köse E. Grain yield, quality traits and grain yield stability of local oat cultivars. J Soil Sci Plant Nutr. 2018;18(1):269-281. https://doi.org/ 10.4067/s0718-95162018005001001.
  10. Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. – СПб.: ГНЦ РФ ВИР, 2007. – 335 с. [Loskutov IG. Oat (Avenal.). Distribution, taxonomy, evolution and breeding value. Saint Petersburg: N.I. Vavilov All-Russian Institute of plant genetic resources; 2007. 335 р. (In Russ.)]
  11. Loskutov IG, Rines HW. Avena L. In: Kole C, editor. Wild crop relatives: genomic and breeding resources. Cereals. Heidelberg, Berlin, New York: Springer; 2011. P. 109-84. https://doi.org/10.1007/978-3-642-14228-4_3.
  12. Лоскутов И.Г. История мировой коллекции генетических ресурсов растений в России. – СПб.: ГНЦ РФ ВИР, 2009. – 274 с. [Loskutov IG. History of the world collection pf plant genetic resources in Russia. Saint Petersburg: All-Russian Institute of plant genetic resources. N.I. Vavilova; 2009. 274 р. (In Russ.)]
  13. Lin CS, Binns MR, Lefkovitch LP. Stability analysis: where do we stand? Crop Sci. 1986;26(5):894-900. https://doi.org/10.2135/cropsci1986.0011183x002600050012x.
  14. Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. Изд. 4-е, доп. и перераб. – СПб.: ГНЦ РФ ВИР, 2012. – 63 с. [Loskutov IG, Kovaleva ON, Blinova EV. Methodological guidance directory for studing and maintaining VIR’s collections of barley and oat. 4th ed. revised and updated. Saint Petersburg: All-Russian Institute of plant genetic resources. N.I. Vavilova; 2012. 63 р. (In Russ.)]
  15. Eberhart SA, Russell WA. Stability parameters for comparing varieties 1. Crop Sci. 1966;6(1): 36-40. https://doi.org/10.2135/cropsci1966.0011183x000600010011x.
  16. Пакудин В.З. Параметры экологической пластичности сортов и гибридов // Теория отбора в популяциях растений / Под ред. Л.В. Хотылевой, З.С. Нииоро, В.А. Драгавцева. – Новосибирск: Наука, 1976. – С. 178–189. [Pakudin VZ. Parametry ekologicheskoy plastichnosti sortov i gibridov. In: Teoriya otbora v populyatsiyakh rasteniy. Ed. by L.V. Khotyleva, Z.S. Niioro, V.A. Dragavtsev. Novosibirsk: Nauka; 1976. Р. 178-189. (In Russ.)]
  17. Новикова Л.Ю., Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н. Анализ тенденций изменений хозяйственно ценных признаков стандартных сортов овса и ячменя в 1980–2011 гг. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2013. – Т. 171. – С. 136–142. [Novikova LYu, Loskutov IG, Kovaleva ON. Trend analysis of value agronomic traits of standards oat and barley varieties in 1980–2011. Trudy po prikladnoi botanike, genetike i selektsii. 2013;171:136-142. (In Russ.)]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Агрометеорологические условия эколого-географических испытаний образцов

Скачать (133KB)
3. Рис. 2. Агробиологические показатели 25 образцов овса. Показаны минимум, максимум, медиана и квартили: а — «всходы – колошение»; б — «всходы – созревание»; в — высота растения; г — масса 1000 зерен; д — вес зерна с 1 м2

Скачать (219KB)
4. Рис. 3. Агробиологические показатели 25 образцов ячменя. Показаны минимум, максимум, медиана и квартили: а — «всходы–колошение»; б — «всходы–созревание»; в — высота растения; г — масса 1000 зерен; д — вес зерна с 1 м2

Скачать (210KB)
5. Рис. 4. Агрометеорологические зависимости продолжительностей вегетационных периодов овса и ячменя: а — «всходы – колошение» от продолжительности периода между датами устойчивого перехода температур выше 10 и 15 °С; б — «всходы – созревание» от суммы эффективных температур выше 15 °С

Скачать (260KB)

© Лоскутов И.Г., Новикова Л.Ю., Ковалева О.Н., Иванова Н.Н., Блинова Е.В., Бельская Г.В., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах