FEATURES OF THE MANIFESTATION OF ADAPTIVE TRAITS IN POPULATIONS OF ALFALFA FOR FEED USE
Abstract
The purpose of research. Study of adaptive traits in breeding populations of alfalfa for forage use in the first year of life and selection of promising material for further use in the breeding process. Materials and methods. The research was conducted at the Institute of Irrigated Agriculture of NAAS of Ukraine during 2017–2019 years. The study focused on 24 alfalfa populations. The analysis of alfalfa genotype resistance to stress was performed using the index of environmental conditions, regression coefficient, predicted ecological stability, plasticity of the variety with different eco gradient, stress resistance and genetic flexibility, homeostatic and selection value parameters, adaptability coefficient, adaptability coefficient, general adaptability, general adaptability relative stability of the genotype, selection value of the genotype, nonlinearity coefficients and compensationdestabilization. Results. The most favorable conditions for the formation of forage productivity were in 2019, when the index of environmental conditions was + 3.68 under irrigation and -2.59 under conditions of natural moisture), while in 2018 – very unfavorable (index of environmental conditions was +1.90 and -3.55, respectively). Yield of forage mass in alfalfa genotypes ranged from 0.05 to 8.42 kg/m². In terms of adaptability, the most stable populations were: A.r. d., FHNV² and V.11 / P. d. Populations of Sin(c). / Primorka, A.-N. d. № 114, T. / Emeraude were distinguished as populations of intensive type, and (Emeraude / T.)², Zymostiika / M.K. and M.agr. / C. were identified as genotypes well adapted to different growing conditions. Correlation dependences between forage yield under different moisture conditions and parameters of adaptive traits were also analyzed and the most suitable adaptive identifiers were identified. Conclusions. The most suitable identifiers of adaptability and alfalfa populations are divided into three groups: intensive type – A.-N. d. № 114, stable – A.r. d. and adapted to different conditions – (Emeraude / T)².
References
2. Ashraf M. Inducing drought tolerance in plants: Recent advances. Biotech. Adv. 2010. 28. 169–183.
3. Ayalneh T., Letta T. & Abinasa M. Assessment of stability, adaptability and yield performance of bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars in South Eastern Ethiopia. J. Agric. & Environ. Sci. 2013. 13(7), 885–890. doi: 10.5829/idosi.aejaes.2013.13.07.1950.
4. Eberhart S. A, Rаssell W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Sc. 1966. Vol. 6. № 1. P. 36–40.
5. Giancarla V. et al. Assessment of drought tolerance in some barley genotypes cultivated in West part of Romania. J. Hortic. For. Biotechnol. 2010. 14(3), 114–118. 6. Harrison M. T. et al. Characterizing drought stress and trait influence on maize yield under current and future conditions. Glob. Change Biol. 2014. 20(3), 867–878. doi:10.1111/gcb.12381.
7. Latrach L. et al. Growth and nodulation of alfalfarhizobia symbiosis under salinity: electrolyte leakage, stomata conductance, and chlorophyll fluorescence. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 2014. 38. 320–326. doi:10.3906/tar-1305-52.
8. Popov S. I., Leonov O. Yu., Popova K. M., & Avramenko S. V. Ecological plasticity of winter wheat varieties depending on root nitrogen nutrition in the eastern Forest-Steppe of Ukraine. Plant Varieties Studying and Protection. 2019. 15(3). 296–302 (in Ukrainian). doi: 10.21498/2518-1017.15.3.2019.1810 87
9. Rosielle A. A., Hamblin J. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Science. 1981. Vol. 21, № 6. Р. 943–946. doi:10.2135/ cropsci1981.0011183X002100060033x
10. Tyshchenko O. et al. Evaluation of drought tolerance in alfalfa (Medicago sativa) genotypes in the conditions of osmotic stress. AgroLife Scientific Journal. Vol. 9, Num. 2, 2020. P. 353-358. ISSN 2285-5718
11. Vasconcelos E. S. et al. Alfalfa genotype selection for adaptability and stability of dry matter production. Acta Sci. Agron. 2008. 30. 339–343. doi: 10.4025/ actasciagron.v30i3.3511.
12. Vozhehova R. et al. Evaluation of breeding indices for drought tolerance in alfalfa (Medicago) genotypes. Scientific Papers. Series A. Agronomy. 2021. Vol. LXIV, No. 2. Р. 435-444.
13. Wang Z. et al. Transgenic Alfalfa Plants Expressing the Sweetpotato Orange Gene Exhibit Enhanced Abiotic Stress Tolerance. PLoS ONE. 2015. 10(5), e0126050. doi: 10.1371/journal.pone.0126050
14. Базалій В. В. Принципи адаптивної селекції озимої пшениці в зоні Південного Степу. Херсон: Айлант, 2004. 243 с.
15. Вожегова Р. А. та ін. Особливості прояву адаптивних ознак у селекційних популяцій люцерни при вирощуванні на насіння. Вісник СумНАУ. Серія «Агрономія і біологія». Вип. 2 (44), 2021. С. 3-11. DOI https://doi. org/10.32845/agrobio.2021.2.1
16. Вожегова Р. А. та ін. Оцінювання посухостійкості селекційного матеріалу люцерни за показниками водного режиму в умовах Півдня України. Plant Varieties Studying and protection. 2021. Vol. 17, No 1. С. 21-29. https://doi.org/10.21498/2518-1017.17.1.2021.228204
17. Гончаренко А. А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур. Вестник РАСХН. 2005. № 6. С. 49–53.
18. Гончаренко А. А. Экологическая устойчивость сортов зерновых культур и задачи селекции. Зерновое хозяйство. 2016. № 2(44). С. 31–36.
19. Демидов О. А., Хоменко С. О., Чугункова Т. В., Федоренко І. В. Урожайність та гомеостатичність колекційних зразків пшениці ярої. Вісник аграрної науки. 2019. № 9. С. 47-51. DOI: https://doi.org/ 20.31073/agrovisnyk201909-07
20. Животков Л. А., Морозова З. А., Секатуева Л. И. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю «урожайность». Селекция и семеноводство. 1994. № 2. С. 3–32.
21. Жученко A. A. Адаптивный потенциал культурных растений. Кишинев: Штиница, 1988. 767 с.
22. Жученко А. А. Адаптивное растениеводство: эколого-генетические основы. Теория и практика: в 3-х т. М.: Агрорус, 2008–2009. Т. 1. 2008. 813 с.; Т. 2. 2009. 1104 с.; Т. 3. 2009. 960 с.
23. Зайцева І. О. Аналіз феноритміки та адаптивних властивостей кленів в умовах інтродукції у Степовому Придніпров'ї. Вісник Дніпропетровського державного аграрно-економічного університету. 2015. № 2. С. 6–12.
24. Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Генетические основы селекции растений. В 4 т. Т. 1. Общая генетика растений. Минск: Белорус. наука, 2008. 551 с. 25. Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Генотип и среда в селекции растений. Минск: Наука и техника, 1989. 191 с.
26. Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды. Сообщение I. Обоснование метода. Генетика. 1985. Т. XXI, № 9. С. 1481–1489.
27. Кордюм Е. Л., Дубина Д. В. Пластичність онтогенезу судинних рослин : молекулярні, клітинні, популяційні та ценотичні аспекти. Вісник НАН України. Київ. 2015. № 7. С. 32–36. Режим доступу: http://nbuv.gov. ua/UJRN/vnanu_2015_7_7
28. Литун П. П. Взаимодействие генотип-среда в генетических исследованиях и способы его изучения. Проблемы отбора и оценки селекционного материала. К.: Наукова думка, 1980. С. 63-93.
29. Мельник А. В., Романько Ю. О., Романько А. Ю. Адаптивний потенціал і стресостійкість сучасних сортів сої. Таврійський науковий вісник. 2020. 113. 85–91. doi: 10.32851/2226-0099.2020.113.12
30. Орлюк А. П., Гончарова К. В. Адаптивний і продуктивний потенціали пшениці. Херсон: Айлант, 2002. 275 с.
31. Тищенко А. В., Тищенко О. Д., Люта Ю. О. Оцінка генотипів люцерни за насіннєвою продуктивністю на посухостійкість. Таврійський науковий вісник. Херсон: ВД «Гельветика». 2021. № 120. С. 155–168. DOI https://doi.org/10.32851/2226-0099.2021.120.21
32. Тищенко А. В., Тищенко О. Д., Люта Ю. О., Пілярська О. О. Адаптивна здатність – важлива ознака в селекції рослин. Зрошуване землеробство: міжвідомчий тематичний науковий збірник. Херсон: ВД «Гельветика», 2021. № 75. С. 101–109. DOI https://doi. org/10.32848/0135-2369.2021.75.19
33. Хангильдин В. В., Литвиненко Н. А. Гомеостатичность и адаптивность сортов озимой пшеницы. Науч.- техн. бюл. ВСГИ. 1981. № 1/39. С. 8–14.
