Гібридизація як джерело генетичної мінливості в селекції пшениці озимої
DOI:
https://doi.org/10.31073/mvis201909-02Ключові слова:
пшениця м’яка озима, гібридизація, схрещування, подвійне запилення, відсоток зав’язування, сортАнотація
Мета. Створення вихідного матеріалу, джерел з комплексом цінних ознак та сортів пшениці озимої, адаптованих до умов Лісостепу України, з використанням у процесі внутрішньовидової гібридизації подвійного запилення. Методи. Дослідження виконували в 1988–2019 рр. на дослідних полях селекційної сівозміни Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України. Методом подвійного запилення було створено 4275 гібридних комбінацій. Результати. Зав’язування гібридних зерен за роки досліджень становило в середньому 60,1 %, розмах варіювання – 8,1–100 %. Максимальне значення цього показника відмічали у схрещуваннях середньостиглий / середньостиглий (58,1 % випадків), а мінімальне – середньо-, пізньостиглий ↔ ранньостиглий (61,3 %). Середній відсоток зав’язування гібридних зерен в погодних умовах восьми років був меншим за середнє по досліду (60,1 %). Для чотирьох років (2002, 1991, 2019, 1998) різниця становила від 5,8 % (1998) до 11,3 % (2002), при цьому погодні умови в період гібридизації 1991 і 2002 рр. були сприятливими. Статистично достовірне (21,5–34,3 %) зниження показника зав’язування відмічено в несприятливих умовах 1999, 2000, 2012, 2016 рр. Крім того, саме в ці роки проводили цілеспрямований підбір компонентів для схрещувань, контрастних за тривалістю вегетаційного періоду. Група схрещувань середньостиглий / середньостиглий була однією з найбільших за кількістю. Винятком були 1999, 2002 рр., у яких переважали групи середньостиглий ↔ ранньостиглий. Результативність використання у процесі внутрішньовидової гібридизації методу подвійного запилення підтверджується створеними за період досліджень сортами пшениці озимої Мирич, Мирлєна, Берегиня миронівська, Господиня миронівська, МІП Вишиванка, МІП Княжна, МІП Ассоль, Балада миронівська, Аврора Миронівська. Висновки. Відсоток зав’язування гібридних зерен залежав від погодних умов під час гібридизації та ступеню збігу періодів цвітіння компонентів схрещування. Використання методу подвійного запилення дало змогу прискорити процес гібридизації пшениці м’якої озимої, знизити затрати часу та залежність від несприятливих погодних умов при проведенні запилення і таким чином підвищити ефективність схрещувань.Посилання
Vavilov, N. I. (1935). Botanical and Geographical Basis for Plant Breeding. Moscow; Leningrad: Selkhozgiz. [in Russian]
Vavilov, N. I. (1935). The principle of homologue series in hereditary variability. In Theoretical Basis of Plant Breeding (Vol. 1: General Plant Breeding, pp. 75–128). Moscow; Leningrad: Selkhozgiz. [in Russian]
Porceddu, E., Ceoloni, C., Lafiandra, D., Tanzarella, O. A., & Scarascia-Mugnozza, G. T. (1988). Genetic resources and plant breeding: problems and prospects. In T. E. Miller, & R. M. D. Koebner (Eds.). 7th Intern. Wheat Gen. Symp.: Proc. (pp. 7–22). July 13–19, 1988, Cambridge, UK. Cambridge, Institute of Plant Science Research.
Altukhov, Yu. P. (2003). Genetic Processes in Populations. Moscow: Akademkniga. [in Russian]
The State of the World’s Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. (1997). Rome, Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Tsygankov, V. I., Tsygankov, I. G., Schaninov, T. S., & Kalybekova, Zh. T. (2009). Importance of wheat genetic resources for breeding of high adaptive varieties for dry conditions of Kazakhstan. Bulletin of Applied Botany, of Genetics and Plant Breeding, 166, 584–593. [in Russian]
Esquinas-Alcazar, J. (2005). Protecting crop genetic diversity for food security: political, ethical and technical challenges. Nat. Rev. Genet., 6, 946–953. doi: 10.1038/nrg1729
Popov, A. S., Vysotskaya, O. N., Popova, Ye. V., & Nikishina, T. V. (2004). Methods of cryopreservation and cryobank of plant cells, meristems, and seeds. Cytology, 46(9), 839–841. [in Russian]
Dzyubenko, N. I., & Potokina, E. K. (2009). Activities of gene banks to monitor and prevent the most serious consequences of genetic erosion. Bulletin of Applied Botany, of Genetics and Plant Breeding, 166, 381–388. [in Russian]
Komarov, V. L. (1938). Origin of Cultivated Plants (2nd ed.). Moscow; Leningrad: Selkhozgiz. [in Russian]
Molotskyi, M. Ya., Vasylkivskyi, S. P., Kniaziuk, V. I., & Vlasenko, V. A. (2006). Crop Breeding and Seed Production. Kyiv: Vyshcha osvita. [in Ukrainian]
Briggs, F. N., & Knowles, P. F. (1972). Introduction to Plant Breeding (L. I. Weissfeld, & Yu. I. Lashkevich, Trans.). Moscow: Kolos. [in Russian]
Borojevic, S. (1984). Principles and Methods of Plant Breeding (V. V. Inozemtsev, Trans.). A. K. Fedorov (Ed.). Moscow: Kolos. [in Russian]
Kukekov, V. G., & Karamyshev, R. M. (1978). About modeling of breeding process. In Genetics of Quantitative Traits in Agricultural Plants (pp. 10–15). Moscow: Nauka. [in Russian]
Manzyuk, V. T., Rabinovich, S. V., Likhvar, D. F., & Malusha, K. V. (1985). Achievements in crop breeding. Cereals and groat crops. In K. M. Sytnik (Ed.). Development of Biology in Ukraine (Vol. 2: Development of Botanical Research, Physiology and Biochemistry, Introduction and Acclimatization, Genetics and Plant Breeding, Microbiology during the Soviet Rejime, pp. 323–356). Kiev: Naukova dumka. [in Russian]
Tsilke, R. A. (2003). Combining ability of bread spring wheat varieties in grain size under environment of West Siberia. In S. G. Iskryannikov (Ed.). Genetics, Cytogenetics and Plant Breeding (pp. 290–293). Novosibirsk: N.p. [in Russian]
Lukyanenko, P. P. (1973). Breeding and Seed Production of Winter Wheat. Moscow: Kolos. [in Russian]
Kirichenko, F. G. (1975). Methods for creating winter-hardy winter wheat varieties of steppe ecology. In Methods and Techniques for Increasing Hardiness of Winter Cereal Crops (pp. 58–69). Moscow: Kolos. [in Russian]
Dospekhov, B. A. (1979). Methods of Field Experiments (with the Basics of Statistical Processing Research Results). (4th ed., rev.). Moscow: Agropromizdat. [in Russian]
Vlasenko, V. A., Kochmarskyi, V. S., Koliuchyi, V. T., & Borsuk, H. Yu. (2012). Sources of valuable genoplasm of breeding generations of Myronivka bread winter wheat varieties. Scientific and Technical Bulletin of the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of NAAS, 11–12, 68–97. [in Ukrainian]
Vlasenko, V. A., Kochmarskyi, V. S., Koliuchyi, V. T., Kolomiiets, L. A., Khomenko, S. O., & Solona, V. Yo. (2012). Breeding Evolution of Myronivka Wheats. Myronivka: N.p. [in Ukrainian]
Kozub, N. A., Sozinov, I. A., Sobko, T. A., Kolyuchii V. T., Kuptsov, S. V., & Sozinov, A. A. (2009). Variation at storage protein loci in winter common wheat cultivars of the Central Forest-steppe of Ukraine. Cytology and Genetics, 43(1), 69–77.
Chebakov, N. P., Vlasenko, V. A., Zhivotkov L. A., & Vologdina, G. B. (2002). Results of cooperative research on winter wheat breeding at MIW (Mironovka, Ukraine) and DZI (General Toshevo, Bulgaria). In Breeding and Agrotechnology of Field Crops: anniversary session in honor of 50 year of Dobrudzha Agricultural Institute (Vol. 1, pp. 38–45). June 2001, Dobrich, Toshevo town, Bulgaria. [in Russian]
Lukipudis, S. (2002). Economic and biological properties of Bulgarian varieties of winter common wheat during 1953–1995. In Breeding and Agrotechnology of Field Crops: anniversary session in honor of 50 year of Dobrudzha Agricultural Institute (Vol. 1, pp. 70–79). June 2001, Dobrich, Toshevo town, Bulgaria. [in Bulgarian]
Rabinovich, S. V., Fedak, G., & Lukov O. (2000). The high molecular glutenins of the soft winter wheats from European countries and their relationship to the glutenin composition of the ancient and modern wheat varieties of Ukraine. Cytology and Genetics, 34(2), 104–120. [in Russian]
Vlasenko, V. A., Rabinovich, S. V., Kolomiets, L. A., & Chebakov, N. P. (2005). On adaptive and variety-forming abilities of parental forms of the winter wheat variety Bezostaya 1 and its progeny. In Bezostaya 1 – 50 Years of Triumph: Proc. Int. Conf. dedicated to thе 50th anniversary of creating the winter wheat variety Bezostaya 1 (pp. 65–75). Krasnodar, Russia. [in Russian]
Rabinovich, S. V., Panchenko, I. A., Parkhomenko, R. G., & Usova, Z. V. (1997). High-molecular-weight glutenin subunit composition of winter bread wheats grown in the Ukraine and in Russian Federation in 1995–1996 and their connection with pedigrees. Annual Wheat Newsletter, 43, 231–240.
Volohdina, H., Demydov, O., Kyrylenko, V., & Dubovyk, N. (2018). Bulgarian variety samples as source material for winter wheat breeding in the conditions of the Forest-Steppe of Ukraine. Field Crop Studies, 11(1), 73–84.
