CC BY
75
УДК 633.1.631.527
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ СОРТОВ И СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ ТРИТИКАЛЕ РОССИЙСКОЙ СЕЛЕКЦИИ
С.Н. ПОНОМАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (е-mail: [email protected])
М.Л. ПОНОМАРЕВА, доктор биологических наук, главный научный сотрудник
Л.Ф. ГИЛЬМУЛЛИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Г-з. С. МАННАПОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Н.Ш. ХУСАИНОВА, младший научный сотрудник Г.М. ГАДАЛЬЗЯНОВА, младший научный сотрудник Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059, Российская Федерация
Резюме. Несмотря на достигнутый высокий уровень потенциальной продуктивности современных российских сортов озимой тритикале, использование новых генетических ресурсов позволяет значительно ее улучшить. В условиях Предкамской зоны Республики Татарстан в 2012-2015 гг. изучены 50 российских сортов и селекционных линий озимой тритикале из мировой коллекции ВНИИР по хозяйственно-ценным признакам. Большой интерес для селекции представляют выделенные зимостойкие сорта Бард, Тарасовский юбилейный, Водолей, 21406/96, Аккорд, Снегиревская зернокормовая, СНТ13/94, Легион, Кентавр, Союз, Цекад 90, Каскад, Трибун, Башкирская короткостебельная, Корнет, Аграф и Аллегро. Наибольшим содержанием белка в зерне (16,0-17,5%) обладали сорта Студент, Конвейер, Мир, Алтайская 4 и Алтайская 3. Рекомендуем использовать их в качестве источников высокобелковости в дальнейшей работе. Высоким качеством зерна в сочетании с высокой продуктивностью отличались сорта и селекционные линии Устинья, Саргау, Аккорд, АД 412/2, Алтайская 5, Авангард, Студент, Мир, Алтайская 3. Методами многомерной статистики новый отечественный генофонд тритикале разделен на 7 кластеров, объединяющих образцы сходные по характеру проявления селектируемых признаков, и 5 обособленных генотипов. Отобраны группы высокоурожайных образцов (кластеры 2, 3, 6, генотипы Аллегро, Аграф) и образцы с отдельными улучшенными характеристиками, представляющие интерес для селекции. С высокой долей вероятности комбинации скрещивания урожайных образцов из разных кластеров обеспечат повышение трансгрессивной изменчивости или получение гетерозисного эффекта у гибридного потомства. Ключевые слова: тритикале, сорта, урожайность, зимостойкость, кластеры
Для цитирования: Агроэкологическая оценка и кластерный анализ сортов и селекционных линий тритикале российской селекции/ С.Н. Пономарев, М.Л. Пономарева, Л.Ф. Гильмул-лина, Г-з.С. Маннапова, Н.Ш. Хусаинова, Г.М. Гадельзянова// Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 6. С. 41-44.
Среди сырьевых продуктов первой необходимости зерно занимает особое место. Тритикале - совершенно новая зерновая культура, которая была создана искусственным путем при скрещивании трех видов растений -озимой ржи, мягкой и твердой пшеницы. Она сочетает в себе высокий продуктивный потенциал и хорошее качество зерна пшеницы с устойчивостью к болезням и меняющимся условиям окружающей среды ржи.
По данным ФАО сегодня тритикале выращивают на площади примерно 4,1 млн га, собирая 15 млн т зерна. Больше всего посевов этой культуры в Польше, России, Германии, Беларуси, США, Австралии и Франции. Все созданные коммерческие сорта - гексаплоиды [1]. Геномный состав тритикале характеризуется D(A), D(B) и D(R) замещениями
либо транслокациями, которые влияют на улучшеие качества и хозяйственно-ценных признаков [2, 3].
Значительный интерес к этой культуре и увеличение площадей ее посевов вызвало новые вопросы: как улучшить качество зерна, повысить устойчивость к неблагоприятным факторам среды, преобразовать свойства растения для дальнейшего использования в хлебопечении. Трудность в решении этих задач заключается в том, что тритикале имеет ограниченные генетические ресурсы [4].
Тритикале характеризуется значительным разнообразием по уровню плоидности, геномному и хромосомному составу. Быстрое расширение посевов этой культуры в мире обусловлено ее способностью формировать высокие урожаи зерна и зеленой массы в широком спектре условий возделывания, устойчивостью ко многим вредоносным патогенам и многоцелевым использованием конечной продукции [5].
В связи с большим генетическим разнообразием, сложными задачами, поставленными в селекционной программе, многочисленностью изучаемых показателей для их анализа и систематизации применяют многомерные статистические методы, в частности кластерный анализ [6]. Он основан на разбиении множества исследуемых объектов и анализируемых признаков на однородные группы (кластеры), для построения научно обоснованных классификаций. С его помощью можно систематизировать и сжать большой объем информации [7]. Кластерный метод анализа коллекционного генофонда позволяет сгруппировать образцы по принципу минимального взаимодействия «генотип - среда» внутри группы и максимального - между кластерами. Следовательно, внутри кластера объединяются образцы, характеризующиеся сходной реакцией на условия возделывания.
Цель исследований - агроэкологический и кластерный анализ российских образцов коллекции озимой тритикале для выделения источников селекционно-ценных признаков.
Условия, материалы и методы. Экспериментальная работа выполнена в 2012-2015 гг. в ФГБНУ «Татарский НИИСХ», расположенном в Предкамской зоне Республики Татарстан (Лаишевский муниципальный район, I агроклиматическая зона). Почва опытного участка - серая лесная, суглинистая. Пахотный слой (0-22 см) характеризовался следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса 3,1-3,7% (ГОСТ 26213-91); рН солевой вытяжки 6,26,6 (ГОСТ 26483-85); содержание щелочно-гидролизуемого азота 112,0-151,2 мг/кг по Корнфилду; Р2О5 - 342-500 мг/ кг; Кр - 56,5-100,0 мг/кг (ГОСТ 26207-84); гидролитическая кислотность 1,6-2,3 мэкв/100 г почвы (ГОСТ 26212-91); сумма поглощенных оснований 25,0-33,5 ммоль/100 г почвы (ГОСТ 27821-88).
Годы проведения исследований были разнообразными по температурному режиму и количеству осадков. Отличительной особенностью условий зимнего периода 20122013 гг. была аномально холодная погода (от - 25 до -340С) в 2 и 3 декадах декабря при отсутствии снега. Весенне-летняя вегетация характеризовалась повышенным температурным режимом на фоне дефицита осадков в конце мая и июне (максимальная среднесуточная температура доходила до 330С). Июль, напротив, был дождливым (ГТК = 5,8).
Условия зимовки озимой тритикале в 2013-2014 гг. были удовлетворительными. В течение первых двух месяцев зимы наблюдалась неустойчивая погода с выпадением осадков в виде мокрого снега и дождя. За декабрь сумма осадков составила 125-190% от климатической нормы. Средняя температура воздуха оказалась на 3-9°С выше обычных значений. В мае и начале июня преобладала сухая жаркая погода, которая сменилась на неблагоприятное сочетание избыточного количества осадков при умеренном температурном режиме во 2 и 3 декадах июня. Июль характеризовался дефицитом осадков (особенно 1 декада) при температурном фоне близком к среднемноголетним значениям.
Зима 2014-2015 гг. со средней температурой -7,1° на 3,3°С превысила климатическую норму, став одной из аномально теплых. Отличительной чертой зимнего периода было чередование морозной и оттепельной погоды. В течение сезона отмечали 28 дн. с температурой, превышающей 0°С. Май характеризовался повышенным температурным режимом. На протяжении первой и третьей декад наблюдали острый дефицит влаги, а во 2 декаде количество осадков было выше нормы на 18 мм. В июне гидротермический коэффициент составил 0,44 (норма 1,2), в июле - 1,19 (норма 1).
Изучаемый генофонд состоял из 50 российских образцов озимой тритикале коллекции ВИР различного эколого-географического происхождения: 15 образцов из Ростовской области, 11 - из Московской области, 6 - из Краснодарского края, 4 - из Омской области, по 3 - из Алтайского края и Саратовской области, по 2 - из Республики Дагестан, Ленинградской и Самарской областей, по 1 -из Республики Башкортостан и Новосибирской области. В исследование было включено 36 сортов, зарегистрированных в Государственном реестре селекционных достижений РФ, и 14 селекционных линий, обладающих ценными биологическими признаками, переданных в коллекцию ВИР для использования в селекции.
Работу проводили в коллекционном питомнике в селекционном севообороте института. Посев осуществляли вручную, делянка 4-х рядковая с площадью 1,2 м2. Для структурного анализа отбирали по 20 растений каждого образца, в соответствии с методическими указаниями [8]. Технологические свойства зерна (масса 1000 зерен, натурная масса) определяли по ГОСТ 10842-89, ГОСТ 10841-64, содержание белка в зерне - экспресс-методом на приборе Инфратек-1275 (ГОСТ Р 50817-95). Контролем для сравнения служил сорт Немчиновский 56.
Математическую обработку результатов исследований проводили с использованием программы Microsoft Excel и пакета программ статистического и биометрико-генетического анализа в растениеводстве и селекции AGROS.
Результаты и обсуждение. Тритикале, как правило, уступает озимой ржи по морозо- и зимостойкости. Поэтому проблема повышения зимостойкости культуры актуальна и в полной мере не решена [9]. Выделение источников высокой зимостойкости при исследовании и создании исходного материала тритикале играет решающую роль при выведении сортов, адаптированных к местным, часто неблагоприятным условиям. Зимостойкость исследуемых образцов (табл. 1) колебалась от 46,5% (сорт Никан 6) до 96,8% (сорта Аллегро и Корнет). Средняя величина этого показателя во всем изученном спектре сортов и линий была равна 70,3%. Достоверно превысили стандарт Немчиновский 56 по показателю зимостойкости (72,9%) 17 образцов (34% от генофонда): Бард, Тарасовский юбилейный, Водолей, 21406/96, Аккорд, Снегиревская зернокормовая, СНТ13/94, Легион, Кентавр, Союз, Цекад 90, Каскад, Трибун, Башкирская короткостебельная, Корнет, Аграф и Аллегро.
Тритикале - это культура, у которой совмещены геномы пшеницы и ржи, вследствие чего генетическая структура хозяйственно-ценных признаков особенно сложна из-за ее полигеномной аллополиплоидности. Высокой урожайностью зерна, несмотря на то, что она была ниже стандарта Нем-
Таблица 1. Агроэкологическая характеристика перспективных сортов озимой тритикале
Название сорта Урожайность, г/м2 Зимостойкость, % Высота растения, см. Масса 1000 зерен, г Натурная масса зерна, г/л Белок, %
Немчиновский 56 748 72,9 97,2 42,6 679 13,5
Снегиревская з/к 316 93,1* 85,0 42,2 604 14,9
Никан 6 325 46,5 85,7 34,2 629 12,3
Гермес 479 60,6 95,3 47,4 677 13,2
Аллегро 672 96,8* 133,8 41,9 653 15,0
Водолей 604 88,0* 106,5 48,1 687 12,3
Кентавр 499 93,5* 77,8 47,2 667 13,5
Аграф 633 95,8* 127,8 41,5 645 15,4
Корнет 449 96,8* 89,0 46,1 691 12,6
Каскад 575 93.8* 97,6 41,8 715 12,7
Трибун 583 95,5* 78,0 44,3 638 13,6
Легион 469 93,4* 73,1 42,3 700 13,8
21406/96 434 90,3* 88,6 45,3 681 14,0
Тарасовский юбилейный 423 87,1* 83,4 43,3 686 13,4
Аккорд 427 92,3* 127,0 47,8 656 15,2
Бард 521 83,3* 89,5 38,2 696 12,7
Зимогор 585 64,8 89,6 37,4 698 12,3
Консул 559 73,6 87,1 45,6 676 12,8
Мир 275 48,0 81,5 48,1 651 16,7
Союз 415 93,5* 80,0 43,0 658 15,3
Конвейер 490 66,5 83,3 45,7 644 16,1
Авангард 500 53,4 77,0 47,8 686 15,8
ПРАГ 520 401 56,0 79,9 34,9 659 13,9
Устинья 462 61,0 101,9 47,0 713 14,7
Студент 348 57,7 102,4 47,0 684 16,0
Саргау 465 64,2 95,7 47,5 714 14,9
АД 412/2 300 47,3 83,6 47,1 688 15,4
Алтайская 3 365 63,5 93,4 45,9 666 17,5
Алтайская 4 300 54,9 120,0 36,8 656 16,7
Алтайская 5 455 65,3 117,0 47,8 664 15,7
СНТ 5/92 390 56,2 115,5 49,6 703 13,5
СНТ 13/94 483 93,3* 118,9 44,8 689 15,4
ЛОГ 8 587 72,8 128,6 40,3 673 15,7
ОГМ 1 571 79,8 131,7 44,8 693 15,1
Цекад 90 569 93,6* 88,9 34,8 685 13,8
Башкирская короткосте-
бельная 648 95,7* 85,5 37,7 664 14,7
НСР05 46,7 7,0 15,6 1,7 25,5 -
чиновский 56 (748 г/м2), обладали сорта Водолей, Аграф, Башкирская короткостебель-ная, Аллегро. У 30% сортов коллекционного генофонда величина этого показателя превышала 500 г/м2, у 38% сортов онаварьировалаот400до 500 г/м2. Масса зерна с колоса у лучших сортов коллекционного питомника колебалась от 1,61 до 2,75 г. По величине этого показателя выделены сортообразцы ПРАГ 520, Алтайская 5, Трибун, Аккорд, ЛОГ 8, Союз, ОГМ 1, СНТ 13/94, Корнет, которые достоверно превысили стандарт.
Создание высокобелковых сортов (16% и более) зерновых культур, и в частности тритикале, даетреальную возможность дополнительного производства более 5 млн т белка.
Контрольный сорт Немчиновский 56 по содержанию белка в зерне (13,5%) уступал средней величине этого признака по совокупности образцов (14,2 %). Отсюда следует, что исследуемый генофонд представляет высокую ценность для селекции озимой тритикале в этом направлении. В целом среди изученного ассортимента 40% (20 образцов) достоверно превосходили стандарт по содержанию белка в зерне. Больше всего (16,017,5%) его было в зерне сорта Студент, Конвейер, Мир, Алтайская 4 и Алтайская 3. Они могут быть использованы в качестве источников высокобелковости.
Достоверным преимуществом над стандартом Немчиновский 56 по крупности зерна обладали 44% образцов (22 сорта). Из них самой высокой массой 1000 семян (более 47 г) характеризовались 11 образцов, которые можно рассматривать как источники крупнозерности: АД 412/2, АД 3753, Кентавр, Гермес, Саргау, Аккорд, Авангард, Алтайская 5, Водолей, Мир (см. табл. 1). Максимальная в нашем опыте масса 1000 зерен отмечена у селекционной линии омского происхождения СНТ 5/92 (49,6 г). В целом по генофонду наиболее крупное зерно формировали образцы из Саратовской области (47,2 г при средней величине этого показателя 42,8 г).
Для зерна тритикале, в отличие от ржи и пшеницы, характерны дефекты в строении эндосперма (морщинистость, глубокая бороздка, толстая оболочка и др.). Погодные условия в период колошение-созревание во многом сказываются на его формировании. Сокращение продолжительности этого периода, сухая и жаркая пого-
Таблица 2. Кластеризация российского генофонда озимой тритикале
Число
Кластер образцов, шт. Сорта
I 6 Корнет, Тарасовский юбилейный, ПРАГ 468/1, Консул, Вокализ, Зимогор
II 6 Водолей, 21406/96, Каскад, Бард, Трибун, Кентавр
III 6 Немчиновский 56 (стандарт), Антей, Виктор, Цекад 90, Башкирская короткостебельная, Легион
IV 9 Варвара, Устинья, Саргау, Студент, АД 412/2, Авангард, Прорыв, СНТ 5/92, Гермес
V 8 Д 3611, Пушкинский, Снегиревская з/к, АД 127, Конвейер, Алтайская 3, Линия 7, Сотник
VI 5 Аккорд, Алтайская 5, ЛОГ 8, ОГМ 1, СНТ 13/94
VII 5 Никан 6, Пушкинский 74/1, ПРАГ 520, Немчиновский 1, Алтайская 4
Отдель- 1 Союз
ные ге- 2 Аллегро, Аграф
нотипы и
малочисленные 2 АД 3753, Мир
группы
да приводят к плохому наливу [10]. Поэтому в селекции и семеноводстве большое внимание уделяется анализу натурной массы. В наших исследованиях величина этого показателя у изучаемых образцов варьировала в пределах от 592 до 715 г/л (у стандартного сорта Немчиновский 56 - 679 г/л). Самой высокой она была у сортов Устинья (713 г/л), Саргау (714 г/л) и Каскад (715 г/л).
Совокупность исследуемых российских образцов тритикале можно разделить на 7 хорошо различимых кластеров и 5 обособленных генотипов (Союз, Аллегро, Аграф, АД 3753 и Мир), не имеющих значимой корреляции с совокупностью признаков других образцов (табл. 2).
Каждый кластер объединяет в себе от 6 до 9 образцов наиболее сходных по комплексу изучаемых признаков генотипов. Выделенные кластеры или классы охарактеризованы как самостоятельные группы для последующих генетических исследований. Это позволяет дать сравнительную оценку выделенных кластеров по средним значениям каждого из признаков (табл. 3).
Для образцов первого кластера характерна высокая продуктивность главного колоса, выражающаяся в максимальном количестве зерен и их массе. Также им присуща низкорослость, что хорошо для селекции на устойчивость к полеганию. Относительным недостатком образцов этой группы можно считать низкое содержание белка.
Второй кластер представлен высокоурожайными сортами и линиями, которые отличаются высокими показателями продуктивной кустистости и массы зерна с растения, низкорослостью и зимостойкостью. Их недостаток - низкое содержание белка, что в условиях нашего эксперимента характерно для ростовских образцов.
Таблица 3. Сравнительная характеристика коллекционных образцов озимой тритикале по кластерам
Кластер, генотип Урожайность, г/м2 Зимо-стойкость, % Высота растений, см Продуктивная кустистость Число зерен с главного колоса, шт. Масса зерна, г Натура зерна, г/л Белок, %
с главного колоса с растения 1000 шт.
I 494 74,7 83,7 3,8 56,1 2,41 7,12 42,5 687 12,9
II 536 90,7 89,6 4,7 49,4 2,21 8,33 44,1 681 13,1
III 560 79,7 88,0 4,1 48,7 2,01 6,54 39,0 679 13,7
IV 418 56,1 93,6 3,9 43,0 2,05 6,18 46,9 697 14,6
V 340 62,3 78,5 3,4 45,0 1,92 5,17 41,9 624 14,7
VI 504 80,7 124,6 3,8 54,5 2,55 8,51 45,1 675 15,4
VII 329 51,3 91,4 3,9 58,0 2,21 6,00 36,0 648 14,0
Союз 415 93,5 80,0 3,5 58,5 2,54 7,07 43,0 658 15,3
Аллегро,
Аграф 653 96,3 130,8 5,3 47,5 2,09 9,88 41,7 649 15,2
АД 3753,
Мир 282 48,3 78,3 4,6 47,5 2,29 8,52 47,7 656 15,5
Образцы третьего кластера отличаются высокой продуктивной кустистостью и урожайностью на фоне низко-рослости, но имеют низкую массу 1000 зерен.
Для образцов четвертого кластера свойственны высокие крупность, натурная масса зерна и содержание белка. Однако такие признаки как число зерен с главного колоса, масса зерна с растения и зимостойкость характеризуются невысокими величинами.
Пятый кластер представлен образцами, которые отличаются большим числом колосков с главного колоса, низкорослостью и относительно высоким содержанием белка. В то же время они низкопродуктивны и имеют мало-озерненный колос, что становится причиной наименьшей массы зерна, как с главного колоса, так и с растения, а также урожайности в целом. Кроме того, эти образцы характеризуются низкой натурной массой зерна.
Шестой кластер выделяется хорошими показателями практически по всем признакам кроме высоты. Образцы этого кластера высокопродуктивные и высокобелковые, а натурная масса зерна находится на среднем уровне. Известно, что высокорослые образцы обладают склонностью к полеганию, что приводит к снижению продуктивности растений. Однако, судя по полученным данным, этот признак (высота) в период исследований не отразился на проявлении признаков, связанных с продуктивностью.
Для образцов седьмого кластера характерно большое число зерен с главного колоса. В то же время они уступают по массе зерна с растения, массе 1000 зерен, натурной массе зерна, низкоурожайны и имеют меньшую зимостойкость.
Исходя из результатов кластерного анализа, мы отобрали группы высокоурожайных образцов (кластеры 2, 3, 6, генотипы Аллегро, Аграф) и образцы с отдельными улучшенными характеристиками, представляющие интерес для селекции. С высокой долей вероятности комбинации скрещивания урожайных образцов из разных кластеров обеспечат повышение трансгрессивной изменчивости или проявление гетерозисного эффекта у гибридного потомства.
Выводы. По итогам изучения отечественного сортимента озимой тритикале выделены источники отдельных хозяйственно-ценных признаков. Высоким качеством зерна в сочетании с высокой продуктивностью отличались сорта и селекционные линии Устинья, Саргау, Аккорд, АД 412/2, Алтайская 5, Авангард, Студент, Мир, Алтайская 3, а высокой урожайностью и содержанием белка Башкирская короткостебель-ная, Аграф, Аллегро. Классифицированные кластеры можно использовать в практической селекции для подбора пар, включаемых в гибридизацию, по комплексу признаков.
Литература.
1. Triticale: A «New» Crop with Old Challenges / M. Mergoum, P.K. Singh, J.A. Anderson, R.J. Pena, R.P. Singh, S.S. Xu, J.K. Ransom // In Handbook of Plant Breeding. Cereals. Springer Science + Business Media, LLC, 2009. Рр. 267-287.
2. Реконструкция кариотипа гексаплоидных тритикале путем межгеномных замещений хромосом / Н.И. Дубовец, Г.В. Дымкова, Л.А. Соловей, Т.И. Штык//Генетика. 1995. Т.31. № 10. С. 1394-1399.
3. Characterization of a new T2DS.2DL-R translocation triticale ZH-1 with multiple resistances to diseases / J. Zhou, H. Zhang, Z. Yang, G. Li, L. Hu, M. Lei, C. Liu, J. Zhang, Z. Ren // Genet. Resource Crop. Evol. 2012. V. 59. Рр. 1161-1168.
4. Фомичева А.А., Крохмаль А.В. Исходный материал для селекции озимых тритикале на скороспелость, продуктивность и качество зерна//Материалы международной научно-практической конференции «Тритикале и его роль в условиях нарастания аридности климата». Ростов-на-Дону: ООО «Издательство «Юг», 2012. С. 110-114.
5. Пенева Т.И., Мережко А.Ф. Динамика состава глиадиновых биотипов в процессе создания яровой тритикале «Золотой гребешок» // Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке: состояние, проблемы, перспективы: тезисы докладов II Вавиловской международной конференции. Санкт-Петербург: ВИР. ООО «КОПИ-Р». С. 333-334.
6. Пономарев С.Н. Основы адаптивной селекции озимой ржи на продуктивность и качество в Среднем Поволжье: диссертация... доктора сельскохозяйственных наук. Лобня, 2014. 418 с.
7. Корнева С.П. Использование кластерного анализа для повышения эффективности отборов в расщепляющихся гибридных популяциях// Молодые ученые сибирского региона - аграрной науке: материалы межрегиональной конференции молодых ученых. Омск: Изд. СО РАСХН. 2004. С. 127-131.
8. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале: Методические указания/А.Ф. Мережко, Р.А. Удачин, В.Е. Зуев, А.А. Филатенко. СПб: ВИР, 1999. 82с.
9. Гриб С.И., Буштевич В.Н. Селекция тритикале в Беларуси: результаты, проблемы и пути их решения // Тритикале: материалы международной научно-практической конференции и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН. Ростов-на-Дону: ООО «Издательство «Юг», 2010. С. 74-79.
10. Хосни Р.К. Зерно и зернопродукты: учебно-справочное пособие/под общей ред. Н.П. Черняева. СПб: Профессия, 2006. 336 с.
AGROECOLOGICAL EVALUATION AND CLUSTER ANALYSIS OF VARIETIES AND BREEDING LINES
OF RUSSIAN BREEDING TRITICALE
S.N. Ponomarev, M.L. Ponomareva, L.F. Gilmullina, G.S. Mannapova, N.Sh. Khusainova, G.M. Gadelzyanova
Tatar Scientific Research Institute of Agriculture, ul. Orenburgskiy tract, 48, Kazan', Tatarstan, 420059, Russian Federation Summary. Despite the high level of potential productivity of modern Russian varieties of winter triticale, the using of new genetic resources can significantly improve it. Under the conditions of the Predkamsky zone of the Republic of Tatarstan in 2012-2015 fifty Russian varieties and breeding lines of winter triticale from the world collection of All-Russian Institute of Agricultural were studied on valuable traits. Selected winter hardy varieties are of great interest for breeding (Bard, Tarasovskij jubilejnyj, Vodolej, 21406/96, Akkord, Snegirevskaja zernokormovaja, SNT 13/94, Legion, Kentavr, Sojuz, Cekad 90, Kaskad, Tribun, Bashkirskaja korotkostebel'naja, Kornet, Agraf and Allegro varieties). Varieties Student, Konvejer, Mir, Altajskaja 4 and Altajskaja 3 had the highest protein content in grain (it was from 16.0% to 17.5%). We recommended to use them as a source of high-protein trait in further breeding work. Varieties and breeding lines Ustin'ja, Sargau, Akkord, AD 412/2, Altajskaja 5, Avangard, Student, Mir, Altajskaja 3 had a high grain quality combined with high productivity. The new domestic gene pool of triticale was divided by methods of multivariate statistics into seven clusters, combined similar by selectable traits samples of triticale, and 5 separate genotypes. Groups of high-yield samples (clusters 2, 3, 6, genotypes Allegro, Agraf) and the samples with individual improved properties for breeding were selected. With high probability, crossing of high yield samples from different clusters between itself provides increasing of transgressive variation or obtaining heterosis effect in hybrid progeny. Key words: triticale, varieties, yield, winter hardy, clusters.
Author Details: S.N. Ponomarev, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: [email protected]); M.L. Ponomareva, D. Sc. (Biol.), prof., chief research fellow; L.F. Gilmullina, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; G.S. Mannapova, Cand.Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); N.Sh. Khusainova, junior research fellow G.M. Gadelzyanova, junior research fellow. For citation: Ponomarev S.N., Ponomareva M.L., Gilmullina L.F., Mannapova G.S., Khusainova N.Sh., Gadelzyanova G.M. Agroeco-logical Evaluation and Cluster Analysis of Varieties and Breeding Lines of Russian Breeding Triticale. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 6. Pp. 41-44 (in Russ.).
