CC BY
88
DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10309 УДК 633.14631.527
Оценка адаптивности коллекционных образцов озимой ржи
К. А. ГАЛИМОВ, старший научный сотрудник (e-mail: kabyr@mail.ru)
Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН филиал Уральский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Белинского, 112 а, Екатеринбург,620142, Российская Федерация
Резюме. С целью оптимизации и повышении эффективности селекционной работы с озимой рожью в условиях Среднего Урала в 2012-2015 гг. изучены 19 коллекционных образцов озимой ржи. Исследования проводили на опытных полях Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства - филиала Уральского Федерального аграрного научного центра Уральского отделения РАН. Фактор фенотипической стабильности SF (по D. Lewis, 1954) и экологическую пластичность bi (по S. A. Eberhart и W. A. Russell, 1966) рассчитывали по признакам высота растений, число зёрен в колосе, масса 1000 зёрен, масса зерна с колоса, содержание в зерне водорастворимых арабиноксиланов (ВАК), сырого протеина, а также крахмала. Наибольшее влияние на проявление всех признаков оказывали условия года, в меньшей степени сорт и по некоторым признакам имело место взаимодействие условий года и генотипа. Наибольшие отличия по генотипическому варьированию (CVgen=16,1...25,8 %) отмечены по массе 1000 зёрен, массе зерна с колоса и содержанию ВАК. По остальным признакам размах экологического варьирования (CVecot) был на уровне межсортового (CVgen). Самую большую буферность проявили слабо варьирующие признаки - содержание крахмала и высота растений (SF=1,05 и 1,10), относительно низкую -сильно варьирующий признак содержание ВАК (SF=1,85). Образцы с высокой фенотипической стабильностью (SF) изучаемых признаков более ценны для селекции, чем линии с высокой экологической пластичностью, у которых показатель b>1. По признаку количество зёрен в колосе выделен образец Популяция 20 клон 05, который обладал высокой стабильностью и низкой пластичностью, сорт Ника 3 выделен по массе 1000 зёрен, массе зерна с колоса и содержанию крахмала в зерне. В годы с неблагоприятными погодными условиями относительно высокую адаптивность могут обеспечить экологически устойчивые сорта-популяции.
Ключевые слова: озимая рожь (Secale cereale L.), сорт, экологическая изменчивость, фенотипическая стабильность, высота растений, количество зёрен в колосе, масса 1000 зёрен, продуктивность колоса, содержание ВАК, сырой протеин, крахмал.
Для цитирования: Галимов К. А. Оценка экологической стабильности и пластичности коллекционных образцов озимой ржи // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 3. С. 37-41. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10309.
Актуальная проблема в селекции озимой ржи -это создание сортов фуражного направления использования [1, 2, 3, 4]. При этом особый интерес представляют зимостойкие, короткостебельные и высокоурожайные популяции с устойчивым проявлением признаков, определяющих хорошие технологические, хлебопекарные и фуражные качества зерна. Наибольшую ценность в селекции озимой ржи представляют такие признаки, как урожайность биомассы или зерна, устойчивость к полеганию, высота растения, масса 1000 зёрен, натура зерна и число падения как мера оценки устойчивости к прорастанию зерна в колосе [5].
Для основных производственных регионов, особенно для зоны рискованного земледелия, выращивание адаптивных сортов - важный фактор повышения не только урожайности, но и качества зерновых культур [6, 7, 8]. Средний Урал для яровых зерновых - северная граница возделывания, для озимых зерновых - зона рискованного земледелия [9].
С точки зрения селекции как мера экологической устойчивости интересен «фактор стабильности» - SF, предложенный D. Lewis. Этот показатель позволяет оценивать норму реакции генотипа в изменчивых условиях среды. Самой высокой стабильности соответствует SF=1, когда окружающая среда оказывает наименьшее влияние на фенотип. Большее отклонение значения от единицы свидетельствует о меньшей стабильности фенотипа [10].
Генетические различия по адаптивной способности, стабильности,селекционной ценности, адаптивной способности следует определять в различных средах [11, 12]. При этом экологически устойчивые сорта могут нормально реализовывать свой генетический потенциал в широком диапазоне значений фактора «среда». S. A. Eberhart и W. A. Russell предложили в качестве оценки параметра экологической пластичности как нормы реакции сорта на изменяющийся ряд сред коэффициент регрессии bi [13]. Коэффициент экологической вариации, основанный на анализе многолетних данных, позволяет оценить экологическую стабильность, увидеть экологические факторы влияния, определить адаптивность генотипов [14]. Сорта могут значительно разниться по адаптивности, и в годы со средней и высокой урожайностью возрастает варианса взаимодействия «год х сорт» [9, 15].
Указанные методики расчёта стабильности находят применение в современных исследованиях отечественных и зарубежных учёных [16, 17, 18, 19].
Цель исследований - повышение эффективности селекционной работы с озимой рожью в условиях Среднего Урала путём изучения адаптивности основных хозяйственно-ценных признаков.
Условия, материалы и методы. Экспериментальную часть работы проводили в 2012-2015 гг. на опытных полях ФГБНУ УРФАНИЦ УрО РАН на серой лесной тяжелосуглинистой почве. Основные агрохимические показатели почвы: рНсол - 5,00, гидролитическая кислотность 4,56 мг-экв./100 г (по Каппену в модификации ЦИНАО), сумма поглощённых оснований 3,1 мг-экв./100 г (по Каппену), содержание гумуса - 3,92 %, доступных форм фосфора и калия - 183,5 мг/кг и 101,8 мг/кг соответственно (по Кирсанову в модификации ЦИНАО).
В 2012-2013 гг. метеоусловия были благоприятны для развития растений озимой ржи температура воздуха была выше среднемноголетних значений на 13 %, сумма осадков - на 24 %. Переход через ноль произошёл в конце октября. Зимний период был коротким и близким по сумме отрицательных температур к климатической норме. Возобновление вегетации отмечено 19 апреля. Осадков выпало
Таблица 1. Дисперсионный анализ селекционно-ценных признаков коллекционных образцов озимой ржи
Источник дисперсии Отношение дисперсий (.F „ ) Fтабл05
высота растения количество зёренв колосе масса 1000 зёрен масса зерна с колоса урожайность, г/м2 содержание
ВАК сырого протеина крахмала
Сорт (фактор А) 15,9 5,4 18,7 12,6 50,4 4,2 3,8 3,1 1,6 Год (фактор В) 50,4 86,9 372,3 226,9 416,9 138,2 18,5 50,2 3,0 Взаимодействие АхВ 1,9 1,8 2,0 2,5 5,0 3,6 0,7 0,8 1,4
48,9 мм, или 212 % к среднемноголетнему количеству. В мае и июне отмечали недостаток осадков. В июле и августе стояла тёплая и сухая погода -осадков выпало 63 % и 88 % от среднемноголетних значений соответственно.
В 2013-2014 гг. метеоусловия сентября были близки к норме. Зимний период начался на три неделе позже климатической нормы - 17 ноября. Снежный покров установился на две недели позже - 22 ноября. Зима была тёплой, малоснежной, короткой. Возобновление вегетации отмечено 30 апреля, на 8 дней позже обычного. Весенне-летний вегетационный период характеризовался избытком осадков - от 110 % в мае до 374 % в июне, май и август были тёплыми, июнь и июль - прохладными.
В 2014-2015 гг. метеоусловия сентября были близки к норме. Переход через ноль произошёл в середине октября. Осадков выпало на 67 % больше климатической нормы. Зима была тёплой, малоснежной, короткой. Начало вегетации растений отмечали 18 апреля, на 10 дней раньше нормы. В апреле и начале мая 2015 гг. погода была тёплой, в конце мая и июне - жаркой с большим количеством осадков. В июле и августе было прохладно и сыро, сумма осадков составила 125 % и 173 % от среднемноголетних значений соответственно.
В опыте изучали 18 сортов и коллекционных образцов озимой ржи (Вавиловская Универсальная, Волга 3, Енисейка, Енисейка 2, Ника 3, Новая Эра, Подарок, Популяция 20 клон 05, Популяция 20 клон 40, Рушник, Рушник М, Снежана 3, Снежана 3-2, Фа-лёнская 4, Фалёнская 4-2, Эра, Бройлер и Янтарная), в сравнении со стандартом Паром.
Агротехника возделывания - общепринятая для Урала, посев осуществляли по чистому пару в 3-й декаде августа. Выполняли его вручную с нормой высева 120 семян на 1 м2 в пяти повторностях. Расстояния между рядами 15 см. Для анализа структуры урожая уборку проводили вручную путем теребления вместе с корнями. Растения связывали в снопы и обмолачивали на сноповой молотилке. Учитывали урожайность, массу зерна с колоса, массу 1000 зёрен, число зёрен в колосе и высоту растения.
Содержание крахмала и сырого протеина определяли по ГОСТ 51417-99. Содержание водорастворимых арабиноксиланов (ВАК) - по Hashimoto S [20].
«Фактор стабильности» рассчитывали по формуле:
хНЕ
Ь. :
SF =
xLE '
где хНЕ - максимальное значение признака;
1-Е - минимальное значение признака.
Коэффициент регрессии определяли по формуле:
Е? '
где - сумма произведения урожайности 1-го сорта за¡-й год; | - индекс условий среды; Е/2 - сумма квадратов индексов условий среды.
Двухфакторный дисперсионный анализ проводили для определения фенотипической изменчивости популяции в зависимости от генотипа (А), среды (Б) и их взаимодействия (АхБ) [21]. Рассчитывали коэффициент вариации между признаками (CVgen) и коэффициент экологической вариации для (CVecol) каждого показателя.
Результаты и обсуждение. Отношение дисперсий сорта и года превышает стандартные значения критерия Фишера при Р=0,95. Это свидетельствует о достоверности влияния изучаемых факторов на фенотипическое проявление признаков. Достоверное взаимодействие генотипа с окружающей средой подтвердилось для большинства признаков (табл. 1).
Из этого следует, что адаптивность оказала существенное влияние на следующие признаки: высота растений, количество зёрен в колосе, масса 1000 зёрен, масса зерна с колоса, содержание ВАК и сырого протеина. Дисперсия фактора «год», характеризующая воздействие окружающей среды и, в частности, погодных условий по всем изучаемым признакам была выше дисперсии фактора «сорт». Из этого следует, что их проявление определяется в большей степени влиянием окружающей среды. С учетом гипотезы о линейной зависимости проявления признака от воздействия экологических факторов, наибольший вклад генотипа отмечен (табл. 2) по высоте растений (40 %), урожайности (42 %) и содержанию сырого протеина в зерне (36 %); погодные условия определяли проявление таких признаков, как количество зёрен в колосе (31 %), масса 1000 зёрен (54 %), масса зерна с колоса (45 %), содержание ВАК (51 %) и крахмала в зерне (41 %).
Самое большое межсортовое генотипическое варьирование отмечено по урожайности (^деп= 27,9 %), это объясняется достаточно широким генетическим разнообразием изучаемых сортов по этому признаку. Наименьшее содержание ВАК в зерне озимой ржи зафиксировано в 2013 г. в условиях сухой и тёплой погоды (ГТК=1,1), а самое большое - в 2014 и 2015 гг.,
Таблица 2. Доля влияние фактора в проявление признака, %
Фактор Признак
высота растения количество зёрен в колосе масса 1000 зёрен масса зерна с колоса урожайность, г/м2 содержание
ВАК сырого протеина крахмала
Сорт (фактор А) 40 17 24 23 42 14 36 23
Год (фактор В) 14 31 54 45 39 51 20 41
Взаимодействие АхВ 10 12 5 9 8 24 13 12
Таблица 3. Оценка генотипического и экологического варьирования признаков у коллекционных образцов озимой ржи
Признак Геноти варьи пическое рование Экологическое варьирование СКсо? % Источник дисперсии
х Хтт Хтах % сорт о2д год а2 е
Высота растений, см 109,0 93,6 120,1 4,0 4,7 575,3 1828,2
Количество зёрен в колосе, шт. 68,2 62,0 71,5 6,0 0,9 96,4 1552,4
Масса 1000 зёрен, г 44,5 27,0 37,5 16,1 0,4 145,3 2887,8
Масса зерна с колоса, г 2,3 1,1 2,7 18,3 1,3 0,6 11,2
Урожайность, г/м2 337 156 521 27,9 7,0 127338,3 1054170,8
Содержание ВАК, % 2,9 2,1 3,5 25,8 3,8 0,6 20,6
Содержание сырого протеина, % 13,8 13,1 15,2 4,5 2,4 3,0 14,5
Содержание крахмала, % 49,7 45,9 52,0 2,5 0,3 3,5 57,6
когда ГТК достигал 1,7. Умеренные величины CVgen= сложившимися в 2014 и 2015 гг. (табл. 3). 16,1...18,3 % отмечены по массе 1000 зёрен и массе Представляющий интерес для селекции исходный
Таблица 4. Размах варьирования коллекционных образцов по экологической стабильности и пластичности
Признак SF ь.
х X . X тт тах х X тт X тах
Высота растении, см 1,10 1,00 1,18 1,00 -0,22 2,14
Количество зёрен в колосе, шт. 1 14 1 05 1 25 1 00 0 41 1 56
Масса 1000 зёрен, г 1,36 1,16 1,55 1,00 0,50 1,37
Масса зерна с колоса, г 1,44 1,19 1,80 1,00 0,50 1,52
УрожаИность, г/м2 2,07 1,29 4,01 1,00 0,34 1,61
Содержание ВАК, % 1,85 1,34 3,04 1,00 0,52 1,93
Содержание сырого протеина, % 1,11 1,01 1,20 1,00 -0,02 2,14
Содержание крахмала, %_1,05_1,01_1,08_1,00_-0,14_1,67
зерна с колоса. Незначительные различия между сортами выявлены по высоте растений (CVgen=4,0 %), содержанию сырого протеина в зерне (СУдеп= 4,5 %), содержание крахмала в зерне (СУдеп=2,5 %). Значения экологической вариации для всех признаков несущественны, так как СУ <10 %, что объясняется малой
' есо1 '
выборкой, а также схожими погодными условиями,
Таблица 5. Состав контрастных групп озимой хозяйственно-ценных признаков
материал должен обладать стабильным фенотипи-ческим проявлением хозяйственно-ценных признаков. Наиболее стабильными признаками оказались содержание крахмала в зерне (ЭГ=1,05), высота растений (БГ=1,10) и содержание сырого протеина (БГ=1,11), самая значительная вариация отмечена по содержанию ВАК в зерне - 1,85 (табл. 4). ржи по экологической пластичности основных
Признак
Группа сортов
Состав группы
Высота рас- II
тений, см
III
Количество II
зёрен в коло-
се, шт. III
Масса 1000 II
зёрен, г
III
Масса зерна с II
колоса, г
III
Урожайность, II
г/м2
III
Содержание II
ВАК, %
III
Содержание II
сырого про-
теина, % III
Содержание II
крахмала
III
Популяция 20 клон 40, Новая Эра, Волга 3, Рушник, Снежана 3-2, Фалёнская 4, Рушник М, Енисейка, Вавиловская У
Фалёнская 4-2, Енисейка 2, Эра, Снежана 3, Бройлер, Янтарная, Популяция 20 клон 05, Паром, Подарок
Популяция 20 клон 05, Рушник М, Рушник, Новая Эра, Популяция 20 клон 40, Паром, Бройлер, Эра, Подарок
Волга 3, Янтарная, Снежана 3, Снежана 3-2, Фалёнская 4-2, Енисейка, Ника 3, Вави-ловская У, Фалёнская 4
Вавиловская У, Волга 3, Енисейка, Енисейка 2, Ника 3, Новая Эра, Паром, Подарок, Популяция 20 клон 05
Рушник, Рушник М, Снежана 3, Снежана 3-2, Фалёнская 4, Фалёнская 4-2, Эра, Бройлер, Янтарная
Ника 3, Популяция 20 клон 40, Енисейка 2, Рушник М, Фалёнская 4-2, Вавиловская У, Подарок, Бройлер, Популяция 20 клон 05
Рушник, Паром, Новая Эра, Енисейка, Снежана 3, Фалёнская 4, Снежана 3-2, Волга 3, Эра
Рушник, Енисейка, Енисейка 2, Эра, Популяция 20 клон 40, Бройлер, Паром, ст., Рушник М, Янтарная
Подарок, Волга 3, Фалёнская 4, Вавиловская У, Новая Эра, Фалёнская 4-2, Ника 3, Снежана 3, Популяция 20 клон 05
Фалёнская 4-2, Снежана 3, Ника 3, Фалёнская 4, Рушник, Рушник М, Янтарная, Сне-жана 3-2, Енисейка
Новая Эра, Эра, Вавиловская У, Популяция 20 клон 40, Волга 3, Подарок, Бройлер, Енисейка 2, Паром
Фалёнская 4-2, Фалёнская 4, Рушник, Снежана 3-2, Енисейка 2, Популяция 20 клон 05, Эра, Волга 3, Паром
Популяция 20 клон 40, Янтарная, Рушник М, Новая Эра, Вавиловская У, Снежана 3, Бройлер, Подарок, Енисейка
Рушник, Популяция 20 клон 40, Ника 3, Фалёнская 4, Снежана 3, Снежана 3-2, Рушник М, Подарок, Новая Эра
Фалёнская 4-2, Паром, Енисейка 2, Эра, Янтарная, Енисейка, Волга 3, Бройлер, Вавиловская У
Таблица 6. Характеристика коллекционных образцов разделённых на группы по пластичности
Признак Группа сортов Среднее по группе SF Средняя величина признака
b. . SF min max х L факт
Высота растений, см I 1,00 1,10 1,00 1,18 109 —
II 0,44 1,06 1,00 1,11 108 0,07
III 1,54 1,13 1,11 1,18 111 0,15
Количество зёрен в I 1,00 1,14 1,05 1,25 67,8 -
колосе, шт. II 0,68 1,09 1,05 1,15 67,7 0,02
III 1,32 1,18 1,13 1,25 68,3 0,05
Масса 1000 зёрен, г I 1,00 1,36 1,16 1,55 34,2 —
0,96 1,34 1,16 1,42 34,4 0,02
III 1,09 1,41 1,34 1,55 34,3 0,00
Масса зерна с коло- I 1,00 1,44 1,19 1,80 1,88 —
са, г II 0,71 1,31 1,19 1,47 1,86 0,04
III 1,29 1,58 1,44 1,80 1,89 0,01
Урожайность, г/м2 I 1,00 2,07 1,29 4,01 377 —
0,69 1,73 1,29 3,79 378 0,00
III 1,31 2,26 1,77 4,01 397 0,12
Содержание ВАК, % I 1,00 1,85 1,34 3,04 2,85 —
0,67 1,84 1,34 2,28 2,67 0,23
III 1,33 1,91 1,42 3,04 3,00 0,23
Содержание сырого I 1,00 1,11 1,01 1,20 13,8 —
протеина, % II 0,50 1,11 1,01 1,17 14,0 0,06
III 1,49 1,11 1,03 1,20 13,7 0,07
Содержание крахма- I 1,00 1,05 1,01 1,08 49,7 —
ла, % II 0,60 1,05 1,02 1,08 49,7 0,01
III 1,39 1,05 1,01 1,08 49,6 0,03
t б табл. 2,31
Большая разнородность по «фактору стабильности» позволяет выделить образцы со стабильным проявлением фенотипа, устойчивым к погодным условиям. При проведении анализа было найдено от двух до девяти образцов, обладающих относительно низкими значениями SF по высоте растений, количеству зёрен в колосе, массе 1000 зёрен, массе зерна с колоса, содержанию ВАК, содержанию сырого протеина и крахмала. Образцы Енисейка и Снежана 3-2 обладали высокой стабильностью по трём признакам - содержание ВАК, содержание сырого протеина, содержание крахмала; масса 1000 зёрен, масса зерна с колоса, содержание крахмала соответственно.
Установлена значительная вариация коэффициента регрессии (Ь ) по изучаемым признакам. Отрицательные величины отмечены по высоте растений, а также содержанию сырого протеина и крахмала в зерне, что объясняется максимальным проявлением этих признаков в неблагоприятные формирования годы. Выделены образцы, которые сильно положительно реагируют на изменение погодных условий (Ь>2) по высоте растений (Подарок) и содержанию сырого протеина в зерне (Популяция 20 клон 40).
По высоте растений интерес для селекции представляют образцы с низкой нормой реакции, обладающие большей пластичностью (Ь<1) - Снежана 3-2, Рушник, Волга 3, Новая Эра и Популяция 20 клон 40. По комплексу признаков следует отметить образцы Ника 3, Популяция 20 клон 40. Одновременно высокой стабильностью (БР=1,05), и низкой пластичностью (Ь=0,41) по количеству зёрен в колосе обладал образец Популяция 20 клон 05.
Большие величины фактора стабильности свидетельствуют о генотипическом разнообразии изучаемых образцов. Для того чтобы выяснить, какие из них представляют наибольший интерес для селекции (стабильные сорта (SF^1,00), обеспечивающие высокие значения признаков независимо
от внешних условий, с низкой нормой реакции или сорта, способные проявить себя в благоприятных условиях), мы разделили исходный набор всех сортов (19 генотипов - группа I) на две контрастные группы по коэффициенту регрессии Ь (п=9 - группы II и III), для каждого признака (табл. 5). Во II группу входили 9 сортов, наименее отзывчивых на внешние условия, в III группу - 9 сортов с повышенной отзывчивостью. Генотип со средней величиной коэффициента регрессии не учитывали ни во второй, ни в третьей группе.
Для сформированных групп были рассчитаны Ь,, БРи - (табл. 6). По средней величине признака - можно судить о том, что во II группе он имеет значения отвечающие задачам селекции, за исключением количества зёрен в колосе и, как следствие, массы зерна с колоса. Достоверных различий по всем признакам между группами не выявлено ^а|ст<^абл. Сформированную стабильную группу можно охарактеризовать как короткостебельные (94...120 см) с меньшей продуктивностью колоса (1,56.2,04 г) из-за снижения числа зёрен в колосе (65,9.71,5 шт.), меньшим содержанием ВАК (2,14.3,07 %) и повышенным содержанием протеина (13,3.15,2 %).
Выводы. В результате проведённых исследований установлено, что наибольшее влияние на фено-типическое проявление признаков количество зёрен в колосе, масса 1000 зёрен, масса зерна с колоса, содержание в зерне ВАК, содержание в зерне крахмала оказывают погодные условия. Содержание ВАК в зерне, помимо этого, зависит от взаимодействия «генотипхсреда». Наибольший коэффициент геноти-пического варьирования отмечен по признаку содержание ВАК в зерне (CVgen=25,8 %), что свидетельствует о широком генетическом разнообразии изучаемых образцов по величине этого показателя. Найдены образцы, обладающие высокой стабильностью по трём признакам - Енисейка по содержанию ВАК (БР=1,57), содержанию сырого протеина (БР=1,03),
содержанию крахмала в зерне (БГ=1,01) и Ника 3 по массе 1000 зёрен (БГ=1,16), массе зерна с колоса (БГ=1,19), содержанию крахмала в зерне (БГ=1,02). Выявлены устойчивые сорта с низкой пластичностью по нескольким признакам - Популяция 20 клон 40 по высоте растений, массе 1000 зёрен, массе зерна с колоса - Ь=-0,22, 0,58 и 0,52 соответственно, а также Ника 3 по массе 1000 зёрен, массе зерна с колоса, содержанию крахмала в зерне - Ь=0,50, 0,50, 0,30 со-
ответственно. По признаку количество зёрен в колосе выделен образец Популяция 20 клон 05, который обладает и высокой стабильностью (БГ=1,05), и низкой пластичностью (Ь=0,41). В целом наиболее ценны для селекционного процесса сорта, обладающие высокой стабильностью (БГ^1,00) и низкой экологической пластичностью (Ь<1): Ника 3, Новая Эра, Волга 3, Популяция 20 клон 05, Популяция 20 клон 40, Снежана 3 и Снежана 3-2.
Литература.
1. Гусманов У. Г., Исмагилов Р. Р. Инновация в селекции озимой ржи в Республике Башкортостан // Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка. Уфа: ГНУ БашНИИСХ, 2009. С. 120-128.
2. Кобылянский В. Д., Солодухина О. В. Теоретические основы селекции зернофуражной ржи с низким содержанием водорастворимых пентозанов // Сельскохозяйственная биология. 2013. № 2. С. 31-39.
3. Гильмуллина Л. Ф., Пономарёв С. Н., Пономарёва М. Л. Изучение вязких свойств водно-мучных экстрактов у сортов озимой ржи // Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка. Уфа: БашНИИСХ, 2009. С. 114-116.
4. Использование сортов озимой ржи (Secale Cereale L.) на фуражные цели на Среднем Урале / К. А. Галимов, Н. Н. Зезин, Г. Н. Потапова и др. // Кормопроизводство. 2016. № 7. С. 24-28.
5. Association between line per se and testcross performance for eight agronomic and quality traits in winter rye / T. Miedaner, D. D. Schwegler, P. Wilde et al.// Theor. Appl. Genet. 2014. Vol. 127. No 1. С. 33-41.
6. Гончаренко А. А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2005. № 6. С. 49-53.
7. Жученко А. А. Эколого-генетические проблемы селекции растений// Сельскохозяйственная биология. 1990. № 3. С. 3-4.
8. Сапега В. А., Турсумбекова Г. Ш. Урожайность, экологическая пластичность и адаптивность среднеранних сортов яровой пшеницы в Северном Зауралье // Вестник Новосибирского аграрного университета. 2017. Т. 43. № 2. С. 62-70.
9. Потапова Г. Н. Изучение адаптивонсти сортов озимой ржи в условиях Среднего Урала // АПК России. 2016. Т. 23. № 2. С. 326-330.
10. Lewis D. Gene-environment interaction: a relationship between dominance, heterosis, phenotypic stability and variability // Heredity (Edinb). 1954. Vol. 8. Pp. 333-356.
11. Генетические основы селекции растений /под ред. А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева Минск: Белорусская наука, 2008. Т. I. 551 с.
12. Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Экологическая селекция растений. Минск: Тэхналопя, 1997. 372 с.
13. Eberhart S. A., Russell W. A. Stability Parameters for Comparing Varieties// Crop Sci. 1966. Vol. 6. No 1. Pp. 36.
14. Сазонова Л. В., Власова Э. А. Корнеплодные растения: морковь, сельдерей, петрушка, пастернак, редис, редька. Ленинград: Агропроиздат, 1990. 295 с.
15. Аниськов Н. И., Кобылянский В. Д., Сафонова И. В. Оценка экологической стабильности и пластичности новых сортов озимой ржи в условиях Северо-Западного региона //Евразийский союз учёных. 2016. Т. 3. № 24. С. 118-121.
16. High temperature tolerance in chickpea (Cicer arietinum) genotypes as evaluated by membrane integrity, heat susceptibility index and chlorophyll fluorescence techniques / N. Kumar, A. S. Nandwal, R. S. Waldia et al. // Indian J. Agric. Sci. 2013. Vol. 83. No 4. Pp. 467-471.
17. Toward a selection of broadly adapted germplasm for yield stability of hybrid rye under normal and managed drought stress conditions/ S. Haffke, P. Wilde, B. Schmiedchen et al. // Crop Sci. 2015. Vol. 5. No 3. Pp. 1026-1034.
18. Гончаренко А. А. Проблема экологической устойчивости сортов зерновых культур и задачи селекции//Аграрный вестник Юго-Востока. 2015. Т. 12-13, № 1-2. С. 32-35.
19. Потапова Г. Н., Зобнина Н. Л. Результаты изучения сортво озмой пшеницы в Свердловской области // Зерновое хозяйство России. 2017. Т. 1. № 49. С. 55-59.
20. Hashimoto S., Shogren M. D., Pomeranz Y. Cereal Pentosans Their Estimation and Significance. I. Pentosans in Wheat and Milled Wheat Products // Cereal Chem. 1987. Vol. 64. No. 1. Pp. 30-34.
21. Рокицкий П. Ф. Биологическая статистика. 3-е изд. Минск: «Вышэйш. школа», 1973. 320 с.
Evaluation of Adaptability of Collection Samples of Winter Rye
K. A. Galimov
Ural Agricultural Research Institute - the branch of the Ural Federal Agrarian Scientific Center of the Ural branch of the RAS, ul. Glavnaya, 21, Istok, Ekaterinburg, 620061, Russian Federation
Abstract. Nineteen collection samples of winter rye were tested to optimize and increase the efficiency of breeding work with this culture under conditions of the Middle Urals in 2012-2015. The investigations were carried out on experimental fields of the Ural Research Institute of Agriculture. Seven signs were studied: the height of plants, the number of grains in an ear, the weight of 1000 grains, the weight of grain in an ear, the content of water-soluble arabinoxylans, crude protein, and starch in grain. On the basis of these signs, the factor of phenotypic stability SF and ecological plasticity bi were calculated. The conditions of a year had the greatest influence on the manifestation of all signs; a variety had less effect, for some signs there was an interaction between the conditions of the year and variety genotype. The greatest differences in genotypic variation (CV(gen) = 16.1-25.8%) were characteristic for the weight of 1000 grains, mass of grain in an ear, the content of water-soluble arabinoxylans. For other signs, the range of ecological variation (CV(ecol)) was at the level of the intervarietal variation (CV(gen)). Poorly varied starch content and plant height showed the maximum buffer capacity (SF was 1.05 and 1.10). Strongly varying content of water-soluble arabinoxylans showed a rather low buffer capacity (SF was 1.85). Samples with high phenotypic stability of the studied signs were more valuable for breeding than lines with high ecological plasticity, in which the indicator bi was higher than 1. On the basis of the number of grains in the ear, the variety Population 20 clone 05 was selected, which had high stability and low plasticity, Nika 3 variety was selected by the weight of 1000 grains, the weight of grain from the ear and starch content in grain. In years with adverse weather conditions, environmentally sustainable varieties-populations can provide relatively high adaptability.
Keywords: winter rye (Secale cereale L.); variety; ecological variation; phenotypic stability; plant height; number of grains in the ear; weight of 1000 grains; ear productivity; content of water-soluble arabinoxylans; content of crude protein; content of starch. Author Details: K. A. Galimov, senior research fellow (e-mail: kabyr@mail.ru).
For citation: Galimov K. A. Evaluation of Adaptability of Collection Samples of Winter Rye. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 3. Pp. 37-41 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10309.
