Генетичні ресурси рослин – важливе підґрунтя для селекції нових сортів
Анотація
Мета. Мета досліджень – виділити з досліджуваних номерів цінні за господарськими властивостями зразки для подальшого використання їх в селекційному процесі при створенні нових сортів. Методи. Досліди проводили на полях селекційної сівозміни відділу селекції Інституту кліматично орієнтованого сільського господарства НААН впродовж 2020–2022 рр. Методи досліджень: польові, лабораторні, статистичні. До польових належали розбивка дослідної ділянки та польові роботи. Лабораторний метод застосовували для аналізу рослин, оцінювання структури врожаю. Статистичним методом обчислювали результати досліджень. Результати досліджень. Впродовж трьох років в колекційному розсаднику вивчались чотири нових зразки сої культурної – UKR00600870 Еврідіка, UKR00600871 Аврора, UKR00600872 Південна зоря, UKR00600873 Орфей в умовах зрошення Південного Степу України. За результатами досліджень виділені джерела цінних ознак. Зразки UKR006:00870 Еврідіка, UKR006:00873 Орфей, UKR006:00871 Аврора, UKR006:00872 Південна зоря характеризувались «коротким» періодом сходи-повна стиглість (104–109 діб); UKR00:600872 Південна зоря –«великою» висотою прикріплення нижнього бобу над рівнем ґрунту (12,8 см); UKR00:600871 Аврора – «виключно високо продуктивністю» (34,8 г). Комплексом господарсько-цінних ознак володіли UKR006:00872 Південна зоря – коротким періодом вегетації сходи-повна стиглість і «великою» висотою прикріплення нижнього бобу над рівнем ґрунту та UKR00:600871 Аврора – «коротким» періодом вегетації сходи-повна стиглість і «виключно високо продуктивністю». Висновки. У результаті проведених досліджень в умовах зрошення Південного Степу України виділився зразок сої UKR00600871 Аврора, який володів найтіснішими зв’язками між елементів продуктивності з масою насіння з рослини, майже на рівні стандартного сорту UD0201975 Даная, у т. ч.: з «кількістю вузлів на рослині» – r=0,90, «діаметром 1-го міжвузля» r=0,79, «кількістю бобів та насіння на головному стеблі» r=0,82-0,71, «всього насіння з рослини» r=0,93. Загальним для всіх зразків спостерігався найбільш тісний зв'язок між масою та кількістю насіння з рослини, який знаходився в межах r=0,77–0,93. Комплексом господарсько-цінних ознак володіли UKR006:00872 Південна зоря – коротким періодом вегетації сходи-повна стиглість і «великою» висотою прикріплення нижнього бобу над рівнем ґрунту.
Посилання
2. Ray D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield trends are insufficient to double global crop production by 2050. LoS One. 2013. 8(6). e66428.10.1371/journal. pone.0066428.
3. Vozhehova R., Borovik V., Kokovikhin S., Kokovikhina O., Boiarkina L., Shkoda O.. Evaluation of cotton gene pool samples in different years of heat supply in the conditions of the southern steppe of Ukraine. Scientific Papers. Series A. Agronomy. 2022. Vol. LXV, No. 2. Р. 313-318. https://agronomyjournal.usamv.ro/index.php/ scientific-papers/current?id=1504.
4. Guo B., Sun L., Siqi Jiang S., Ren H., Sun R., Wei Z., Hong H., Luan X., Wang J., Wang X., Xu D., L W., Guo C., Qiu Li J. Soybean genetic resources contributing to sustainable protein production. Theoretical and Applied Genetics. 2022. 135:4095–4121. https://doi. org/10.1007/s00122-022-04222-9.
5. JiaJ J., Li H., Zhang X., Li Z., Qiu L. Genomics-based plant germplasm research (GPGR). The Crop Journal. 2017. Vol. 5(2). P. 166-174. https://doi.org/10.1016/j. cj.2016.10.006.
6. Vozhehova R., Borovyk V., Biliaieva I., Lykhovyd P., Rubtsov D. The effect of plants density nitrogen fertilization on the economic efficiency of soybean seed production in the irrigated conditions of the South of Ukraine. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development. 2019. Vol. 19(3). Р. 649-657. https://managementjournal.usamv.ro/pdf/vol.19_3/ volume_19_3_2019.pdf.
7. Zhuang Y., Li X., Hu J., Xu R., Zhang D. Expanding the gene pool for soybean improvement with its wild relatives. aBIOTECH. 2022. 3:115–125. https://doi. org/10.1007/s42994-022-00072-7.
8. Swarup S. E. J., Crosby K., Flage L., Kniskern J., Glenn K. C. Genetic diversity is indispensable for plant breeding to improve crops. Crop Science. 2020. Vol. 61(2). Р. 839-852. https://doi.org/10.1002/ csc2.20377.
9. Zhang H. F, Yasmin F., Song B. H. Neglected treasures in the wild—legume wild relatives in food security and human health. Curr Opin Plant Biol. 2019. 49:17–26. doi: 10.1016/j.pbi.2019.04.004.
10. Kingsley O., Lili Y., Bo-hong S., Ming-ming Z., Zhang- Xiong L., Hua-wei G., Sobhi F., Lamlom and Qiu Li-juan. Genetic Improvement of Minor Crop Legumes: Prospects of De Novo Domestication. In book: Genetic Improvement of Minor Crop Legumes: Prospects of De Novo Domestication. Publisher: IntechOpen. 2022. Р.26. DOI: 10.5772/intechopen.102719.
11. Zhang S., Zhang Z., Wen Z., Gu C., An Y. C., Bales C., DiFonzo C., Song Q., Wang D. Fine mapping of the soybean aphid-resistance genes Rag6 and Rag3c from Glycine soja 85-32. Theor Appl Genet. 2017 Dec; 130(12):2601-2615. doi: 10.1007/s00122-017-2979-0. Epub 2017 Sep 8. PMID: 28887657.
12. Lee J. S., Yoo M. H., Jung J. K., Bilyeu K. D., Lee J. D., Kang S. Detection of novel QTLs for foxglove aphid resistance in soybean. Theor Appl Genet. 2015 Aug;128(8):1481-8. doi: 10.1007/s00122-015-2519-8. Epub 2015 Apr 23. PMID: 25904004.
13. Kenworthy W. J., Brown A., Thibou G. A. Variation in flowering response to photoperiod in perennial glycine species. Crop Science. 1989. Vol. 29(3). Р. 678-682. https://doi.org/10.2135/cropsci1989.0011183X0029000 30028x.
14. Mignucci J. S., Chamberlain D. W. Interactions of Microsphaera diffusa with soybeans and other legumes. Phytopathology. 1987. 68:169–117. DoI:10.1007/978-3-642-14387-8.
15. Herman T. K., Han J., Singh R. J., Domier L. L., HartmanG. L. Evaluation of wild perennial Glycine species for resistance to soybean cyst nematode and soybean rust. Plant Breeding. 2020. Vol. 139(5). Р. 923-931. https:// doi.org/10.1111/pbr.12834.
16. Hartman G. L., Gardner M. E., Hymowitz T., Naidoo G. C. Evaluation of perennial Glycine species for resistance to soybean fungal pathogens that cause Sclerotinia stem rot and sudden death syndrome. Theor Appl Genet. 2022. 135 (11): 4095–4121. doi: 10.1007/ s00122-022-04222-9.
17. Le D. T., Nishiyama R., Watanabe Y., Tanaka M., Seki M., Ham L. H., Yamaguchi-Shinozaki K., Shinozaki K., Tran L. S. P. Differential gene expression in soybean leaf tissues at late developmental stages under drought stress revealed by genome-wide transcriptome analysis. PLoS One. 2012. 7(11):e49522. DOI: 10.1371/journal.pone.0049522.
18. Ning W. F., Zhai H., Liang Yu. J. Q. S, Yang X., Xing X. Y., Huo J. L., Pang T., Yang Y. L., Bai X. Overexpression of Glycine soja WRKY20 enhances drought tolerance and improves plant yields under drought stress in transgenic soybean. Mol Breeding. 2017. 37:19. ISSN: 1380-3743. doi:10.1007/s11032-016-0614-4.
19. Song B., Oehrle N. W., Liu S., Krishnan H. B.. Characterization of Seed Storage Proteins of Several Perennial Glycine Species. Agric Food Chem. 2016. Nov 16; 64(45):8499-8508. doi: 10.1021/acs.jafc.6b03677.
20. Munns R., Tester M. Mechanisms of salinity tolerance. Annu Rev Plant Biol. 2008; 59:651-81. doi: 10.1146/ annurev.arplant.59.032607.092911.
21. Phang T. H., Shao G. H., Lam H. M. Salt tolerance in soybean. Integr Plant Biol. 2008. 50:1196–1212. https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2008.00760.x.
22. Lee J. D., Shannon J. G., Vuong T. D., Nguyen H. T. Inheritance of salt tolerance in wild soybean (Glycine soja Sieb. and Zucc.) accession PI483463. Hered. 2009. 100:798–801. DOI: 10.1093/jhered/esp027.
23. 23 Katerji N., Hoorn J. W., Hamdy A., Mastrorilli M. Salinity effect on crop development and yield, analysis of salt tolerance according to several classification methods. Agricultural Water Management. 2003. Vol. 62, 1 (19). 2003, P. 37-66. https://doi. org/10.1016/S0378-3774(03)00005-2.
24. Guan R. X., Chen J. G., Jiang J. H., Liu G. Y., Liu Y., Tian L., Yu L .L., Chang R. Z., Qiu L. J. Mapping and validation of a dominant salt tolerance gene in the cultivated soybean (Glycine max) variety Tiefeng 8. Crop J. 2014. 2:358–365.
25. Phang T. H., Shao G. H., Lam H. M. Salt tolerance in soybean. Integr Plant Biol. 2008. 50:1196–1212. https:// dx.doi.org/10.1016/j.cj.2014.09.001.
26. Волкодав В. В. Методика державного сортовипробування сільськогосподарських культур. Випуск третій (олійні, технічні, прядильні та кормові культури). Київ: Алефа, 2001. 76 с.
27. Методика польових і лабораторних досліджень на зрошуваних землях. За ред. Р. А. Вожегової. Херсон: Грінь Д.С., 2014. 286 с.
28. Ушкаренко В. О., Вожегова Р. А., Голобородько С. П., Коковіхін С. В. Методика польового досліду (Зрошуване землеробство). Херсон: Грінь Д.С., 2014. 448 с.
29. Кобизєва Л. Н., Рябчун В. К., Безугла О. М., Дрепіна Т. О. Дрепін І. М. Потьомкіна Л. М. Сокол Т. В. Божко Т. М. Садовой О. О. Білявська Л. Г. Широкий уніфікований класифікатор роду Glycine max (L.) Merr. Харків, 2004. 38 с.
30. Кобизєва Л. Н., Безугла О. М., Силенко С. І., Колотилов В. В., Сокол Т. В., Докукіна К. І., Василенко А. О., Безуглий І. М., Вус Н. О. Методичні рекомендації з вивчення генетичних ресурсів зернобобових культур. НААН, Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва. Харків, 2016. 84 с.
31. Петренкова В. П., Черняєва І. М., Маркова Т. Ю., Сокол Т. В. Хвороби та шкідники сої. Харків, 2005. 40 с.
32. Вожегова Р. А., Боровик В. О., Клубук В. В., Бояркіна Л. В., Біднина І. О. Особливості нових зразків сої Glycine max. (L.) в умовах зрошення Півдня України. Вісник аграрної науки. Київ: Аграрна наука, 2022. Т. 100. № 3. С. 82-87 DOI: https://doi. org/10.31073/agrovisnyk202203-10.
