Inheritance of the length of the principal ear in soft winter wheat hybrids obtained by crossing different ecotypes
Abstract
The purpose of the research is to establish the formation of the length of the main spike in parent forms and the first generation hybrids to determine the degree of the phenotypic dominance and the type of the inheritance in F1 under the reciprocal crosses of wheat varieties of soft winter forest-steppe, steppe and western european ecotypes. Methods. In the conditions of the experimental field of the research and production center Bila Tserkva National Agrarian University in 2022–2023 investigated the hybrid combinations, created by the hybridization of varieties: Zorepad bilotserkivskyi (Zor. bc.), Kvitka poliv (Kv. poliv) – forest-steppe ecotype; Lastivka odes’ka (Last. Unit.), Znahidka odes’ka (Znah. unit.) – steppe ecotype; Mulan, Fidelius – western european ecotype. The seeds of the F1 were sown by a hand seeder according to the scheme: ♀ maternal form – F1 – ♂ male form. The biometric analysis of the studied selection material carried out on an average sample of 25 plants in the triplicate. The degree of the phenotypic dominance (hp) of the main spike’s length in hybrids was determined according to the formula B. Griffing. The data was grouped according to classification G. M. Beil, R. E. Atkins. Results. Within two years in the reciprocal hybrids Kvitka poliv ↔ Lastivka odes’ka, Znahidka odes’ka ↔ Fidelius and combinations ♀ Lastivka odes’ka / ♂ Zorepad bilotserkivskyi, ♀ Kvitka poliv / ♂ Mulan, ♀ Mulan / ♂ Zorepad bilotserkivskyi, ♀ Fidelius / ♂ Zorepad bilotserkivskyi, ♀ Znahidka odes’ka / ♂ Mulan, ♀ Lastivka odes’ka / ♂ Fidelius the main spike’s length was inherited by positive superdomination. The combination of ♀ Zorepad bilotserkivskyi / ♂ Kvitka poliv – an intermediate inheritance. The other hybrids varied as indicators of the degree of the phenotypic dominance, and the type of inheritance. Conclusions. 1. The inheritance of the main spike’s length of the soft winter wheat with reciprocal crosses of forest-steppe, steppe and western european ecotypes the majority followed by positive overdomination. The indicators of the degree of phenotypic dominance of the spike’s F1 length, in years of research, modified both in the combinations of crossing, and so the conditions of the year. 2. For the longer main spike’s length (8.5-9.3 cm) in 2022, they identified: ♀ Kvitka poliv ↔ Fidelius; Znahidka odes’ka ↔ Fidelius; Lastivka odes’ka ↔ Fidelius; Mulan ↔ Fidelius; ♀ Znahidka odes’ka / ♂ Mulan and Kvitka poliv ↔ Lastivka odes’ka. In 2023: Znahidka odes’ka ↔ Mulan (10.4; 11.4 cm); ♀ Lastivka odes’ka / ♂ Mulan (10.4 cm); ♀ Znahidka odes’ka / ♂ Fidelius (10.2 cm); Kvitka poliv ↔ Lastivka odes’ka (10.1 cm; 10.2 cm); ♀ Mulan / ♂ Zorepad bilotserkivskyi (10.0 cm) – 2023. 3. In 2022–2023 the inheritance of the main spike’s length by positive superdomination determined by the reciprocal crosses Kvitka poliv ↔ Lastivka odes’ka, Znahidka odes’ka ↔ Fidelius and in combinations of ♀ Lastivka odes’ka / ♂ Zorepad bilotserkivskyi, ♀ Kvitka poliv / ♂ Mulan, ♀ Mulan / ♂ Zorepad bilotserkivskyi, ♀ Fidelius / ♂ Zorepad bilotserkivskyi, ♀ Znahidka odes’ka / ♂ Mulan, ♀ Lastivka odes’ka / ♂ Fidelius.
References
2. Самойлик М. О., Устинова Г. Л., Лозінський М. В., та ін. Оцінка врожайних та адаптивних властивостей нових сортів пшениці м’якої озимої. Вісник аграрної науки. 2023. № 2(839). С. 34–42.
3. Уліч Л. І., Лісікова В. М. Сорти пшениці озимої для інтенсивних технологій. Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2006. № 3. С. 103–108.
4. Чугрій Г. А. Адаптивні властивості сорту як фактор підвищення валового збору зерна пшениці озимої. Зернові культури. 2021. Т. 5. № 1. С. 99–105.
5. Вінюков О. О., Бондарева О. Б. Особливості реалізації потенціалу продуктивності сортів пшениці озимої в агрокліматичних умовах Донецької області. Таврійський науковий вісник. 2018. № 102. С. 9–14.
6. Жемела Г. П., Бараболя О. В., Татарко Ю. В., Антоновський О. В. Вплив сортових особливостей на якість зерна пшениці озимої. Вісник ПДАА. 2020. № 3. С. 32–39.
7. Москалець Т. З. Прояв стабільності та пластичності генотипів пшениці м’якої озимої в умовах лісостепового екотопу. Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. 2015. Т. 13. № 1. С. 51–55.
8. Herman J., Sultan S. Adaptive transgenerational plasticity in plants: Case studies, mechanisms, and implications for natural populations. Front Plant Sci. 2011. № 102. P. 1–10.
9. Базалій В. В., Бабенко С. М., Лавриненко Ю. О., Плоткін С. Я., Бойчук І. В. Селекційна цінність нових сортів озимої пшениці сербської селекції за параметрами адаптивності врожайності зерна при різних умовах вирощування. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2010. Т. 8. С. 94–98.
10. Лифенко С. П., Єриняк М. І., Наконечний М. Ю. Методи та результати селекції високоінтенсивних сортів пшениці м’якої озимої в умовах Півдня України. Збірник наукових праць Селекційногенетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення. 2016. Bип. 27(67). С. 23–35.
11. Литвиненко М. А. Створення сортів пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.), адаптованих до змін клімату на Півдні України. Збірник наукових праць Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення. 2016. Bип. 27(67). С. 36–53
12. M. Lozinskyi et al. Manifestation of heterosis and degree of phenotypic dominance by the number of grains from the main ear in the hybridisation of different early-maturing varieties of soft winter wheat. Scientific Horizons. 2021. Vol. 24, no. 11. P. 28–37. DOI: 10.48077/scihor.24(11).2021.28–37.
13. Shcherbakova Y. U. Inheritance of economically valuable characteristics in intervarious hybrids of wheat in soft winter under forest steppe. Norwegian Journal of Development of the International Science. 2021. № 55 (2). P. 16–20.
14. Мазур О. В., Мазур О. В., Лозінський М. В. Селекція та насінництво польових культур: навч. посіб. Вінниця: ТВОРИ, 2020. 348 с.
15. Лозінський М. В. Успадкування довжини стебла і міжвузлів пшениці м’якої озимої в F1 та розщеплення у F2 за гібридизації різних екотипів. Вісник Сумського національного аграрного університету. 2016. Вип. 9 (32). С. 186–191.
16. Лозінський М. В., Устинова Г. Л. Успадкування в F1 і трансгресивна мінливість в F2 довжини головного колосу за схрещування різних за скоростиглістю сортів пшениці м’якої озимої. Агробіологія. 2020. Вип. 2. С. 70– 78. DOI: 10.33245/2310-9270-2020-161-2-70-78
17. Васильківський С. П., Івко Ю. О. Ефект гетерозису та ступінь фенотипового домінування у гібридів F1 ріпаку озимого. Агробіологія. 2013. Вип. 10(100). С. 5–10.
18. Литвиненко М. А. Реалізація потенціалу пшеничного поля. Насінництво. 2011. № 6. С. 1–7.
19. Криворученко Р. В. Структурно-функціональна організація системи донорно-акцепторних відносин у генотипів пшениці різного походження. Вісник ХНАУ. 2013. № 2(29). С. 72–82.
20. Diordiieva I., Riabovol I., & Riabovol, L. Triticale breeding improvement by the intraspecific and remote hybridization. Ukrainian Journal of Ecology. 2020. 10(4). С. 67-71. doi: 10.15421/2020_169
21. Гуменюк О. В. Створення вихідного селекційного матеріалу озимої пшениці з використанням світової колекції: автореф. дис …канд. с.-г. наук: 06.01.06. Київ, 2016. 25 с.
22. Литвиненко М. А. Реалізація потенціалу пшеничного поля. Насінництво. 2011. № 6. С. 1–7.
23. Базалій В. В. Принципи адаптивної селекції озимої пшениці в Південному Степу. Херсон: Айлант, 2004. – 243 с.
24. Lozinskiy M. et al. Evaluation of selected soft winter wheat lines for main ear grain weight. Agronomy Research. 2021. № 19(2). P. 540–551. DOI: https://doi.org/10.15159/AR.21.071
25. Орлюк А. П. Генетика пшениці з основами селекції. Херсон, 2012. 436 с.
26. Балан М. В., Присяжнюк О. І., Балагура О. В, Карпук Л. М. Рослинництво основних культур: монографія. Вінниця, ТОВ «ТВОРИ», 2018. 384 с.
27. Ткачик С. О., Лещук Н. В., Присяжнюк О. І. Методика проведення кваліфікаційної експертизи сортів рослин на придатність до поширення в Україні. Загальна частина. Український інститут експертизи сортів рослин. 4-те вид. Вінниця, 2016. – 120 с.
28. Griffing B. Analysis of quantitative gene-action by constant parent regression and related techniques. Genetics. 1950. № 35. P. 303–321.
29. Beil G. M., Atkins R. E. Inheritance ofquantitative characters in grain sorghum. Iowa State Journal. 1965. № 39. Р. 3.
