PECULIARITIES OF INHERITANCE IN F1 AND TRANSGRESSIVE VARIABILITY IN F2 POPULATIONS OF GRAIN WEIGHT PER MAIN SPIKE IN CROSSES OF WINTER WHEAT OF DIFFERENT ECOTYPES

Keywords: parental forms, grain weight, hybrids, degree of dominance, type of inheritance, populations, degree and frequency of transgression.

Abstract

The purpose – determining the nature of inheritance of grain weight from the main ear in F1 and establishing transgressive variability in F2 populations created by crossing soft winter wheat varieties of forest-steppe, steppe and western european ecotypes. Methods. In 2022–2023, 27 hybrids and F2 hybrid populations created by hybridisation of winter bread wheat varieties were studied in the experimental field of the research and production centre of Bila Tserkva NAU: Zorepad bilotserkivskyi (Zor. bts.), Kvitka poliv (Kv. poliv) – forest-steppe ecotype; Lastivka odeska (Last. od.), Znakhidka odeska (Znakh. od.) – steppe ecotype; Mulan, Fidelius – western european ecotype. Seeds of F1 and F2 populations were sown with a manual sowing machine according to the scheme ♀ (maternal form) – F1-2 – ♂ (male form). The biometric analysis of the studied material was carried out using an average sample of 25 plants in triplicate. The degree of phenotypic dominance of grain weight from the main ear was determined by the formula B. Griffing. The obtained data were grouped according to the classification of G. M. Beil, R. E. Atkins. The degree (Ts, %) and frequency (Tch, %) of positive transgressions were determined by the conventional method. Results. In the hybridisation of forest-steppe and steppe ecotypes, we found a positive correlation at the level of moderate correlation between the degree of phenotypic dominance and the degree of transgression (r = 0.313) and their frequency (r = 0.345). No close correlations were found when the Western European ecotype was involved in hybridisation. For example, a positive, weak correlation was found between the degree of phenotypic dominance and the degree of transgression (r = 0.063), and a positive correlation with the frequency of transgression with a change in sign (r = – 0.132). Conclusions.1. The inheritance of grain weight from the main ear of winter bread wheat in recurrent crosses of forest-steppe, steppe and western european ecotypes in most hybrids was positive superdominance (hp = 2.1–83.0) with modification of phenotypic dominance depending on the components of hybridisation. 2. In 18 out of 27 F2 populations, a positive degree (Тс = 0.3–40.0) was determined by the weight of grain from the main ear with the frequency of recombinants – Тч = 50.0–100.0 %. 3. The involvement of forest-steppe, steppe and western european ecotypes in hybridisation promotes the formation of F2 populations with the possibility of selecting economically valuable recombinants by grain weight per head, namely, by crossing the steppe ecotype with the forest-steppe ecotype: Lastivka odeska / Kvitka poliv (Ts = 40,8 %; Tch = 73,3 %), Znakhidka odeska / Zorepad bilotserkivskyi (Ts = 18.6%; Tch = 100.0%); steppe ecotype with steppe ecotype: Lastivka odeska / Znakhidka odeska (Ts = 25.5 %; Tch = 60.0 %); forest-steppe ecotype with western european ecotype: Kvitka poliv / Mulan (Ts = 29.6 %; Tch = 86.7 %); western european ecotype with forest-steppe ecotype: Fidelius / Kvitka poliv (Ts = 29.3 %; Tch = 73.3 %); steppe ecotype with western european ecotype: Znakhidka odeska / Mulan (Ts = 18.5 %; Tch = 83.3 %) and western european ecotype with steppe ecotype: Fidelius / Znakhidka odeska (Ts = 18.5 %; Tch = 83.3 %).

References

1. Литвиненко М. А. Реалізація генетичного потенціалу. Проблеми продуктивності та якості зерна сучасних сортів озимої пшениці. Насінництво. 2010. № 6. С. 1–6.
2. В. Т. Александров та ін. Зерновий та хлібопродуктовий товарообіг в Україні: енцикл. довід.: АртЕк, 2000. 544 c.
3. Гадзало Я. М., Кириченко В. В., Дзюбецький Б. В. Стратегія інноваційного розвитку селекції і насінництва зернових культур в Україні: наук. вид. Київ–
Харків–Дніпро. 2016. 32 с.
4. Баган А. В., Юрченко С. О., Шакалій С. М. Мінливість потомства різних морфологічних частин колоса сортів пшениці озимої за кількісними ознаками. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2012. № 4. С. 33–35
5. Сайко В. Ф. Перспективи виробництва зерна в Україні. Вісник аграрної науки. 1997. № 9. С. 27–32.
6. Бурденюк-Тарасевич Л. А., Лозінський М. В., Дубова О. А. Особливості формування довжини стебла у селекційних номерів пшениці озимої залежно
від їх генотипів та умов вирощування. Агробіологія. 2015. № 1. С. 11–15.
7. Egamov I. U., Siddikov R. I., Rakhimov T. A., Yusupov N. K. Creation of high-yielding winter wheat varieties with high yield and grain quality suitable for
irrigated Conditions. International Journal of Modern Agriculture. 2021. № 10(2). Р. 2491– 2506.
8. M. Lozinskiy et al. Evaluation of selected soft winter wheat lines for main ear grain weight. Agronomy Research. 2021. Vol. 19. № 2. Р. 540–551. DOI: 10.15
159/ar.21.071
9. С. О. Хоменко та ін. Адаптивний потенціал вихідного матеріалу для селекції пшениці м’якої ярої. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2017. Вип. 21. С. 221–224. DOI: 10.7124/FEEO.v21.839
10. В. М. Гудзенко та ін. Селекція ячменю ярого на підвищення продуктивного та адаптивного потенціалу. Селекція і насінництво. 2017. Вип. 111. С. 51–60.
11. Лозінський М. В., Бурденюк-Тарасевич Л. А., Дубова О. А. Типи успадкування кількості зерен з рослини у гібридів F1 і формотворчий процес в гібридних популяціях F2 пшениці м’якої озимої, отриманих від гібридизації різних екотипів. Агробіологія. 2016. № 2(128). С. 45–51. URL: http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/1579
12. Бурденюк-Тарасевич Л. А., Лозінський М. В. Принципи підбору пар для гібридизації в селекції озимої пшениці T. aestivum L. на адаптивність до
умов довкілля. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Т. 16. С. 92–96.
13. Животков Л. О., Шелепов В. В., Коломієць Л. А., Чебаков М. П. Завдання, методи, результати селекції інтенсивних сортів озимої пшениці. Генетика і селекція в Україні на межі тисячоліть: у 4 т. / редкол.: В.В. Моргун (гол. ред.) та ін. Київ : Логос, 2001. Т. 2. С. 394–397.
14. Власенко В. А., Кочмарський В. С., Колючий В. Т., Коломієць Л. А., Хоменко С. О., Солона В. Й. Селекційна еволюція миронівських пшениць. Миронівка, 2012. 330 c.
15. Коломієць Л. А., Гуменюк О. В., Юрченко Т. В., Замліла Н. П., Пірич А. В. Прояв адаптивних ознак у генотипів пшениці м’якої озимої за різних гідро-
термічних умов. Миронівський вісник. 2018. Вип. 6. С. 6–29.
16. Литвиненко М. А. Удосконалення програми селекції сортів озимої м’якої пшениці універсального типу для умов Півдня України в зв’язку зі змінами клімату. Збірник наукових праць СП-НЦНС. 2010. Вип. 16(56). С. 9–22.
17. Устинова Г. Л. Трансгресивна мінливість за кількістю колосків головного колоса у популяціях F2 при схрещування різних за скоростиглістю сортів пшениці м’якої озимої. Збірник наукових праць Уманського НУС. 2021. Вип. 99(1). С. 189–206.
18. Лозінський М. В., Устинова Г. Л. Успадкування в F1 і трансгресивна мінливість в F2 довжини головного колоса за схрещування різних за скоростиглістю сортів пшениці м’якої озимої. Агробіологія. 2020. № 2. С. 70–78.
19. Дубовик Н. С., Гуменюк О. В., Кириленко В. В., Вологдіна Г. Б. Успадкування елементів продуктивності та їх трансгресивна мінливість у гібридів пшениці м’якої озимої, створених схрещуванням сортів-носіїв пшенично-житніх транслокацій. Миронівський вісник. 2018. № 7. С. 26–38.
20. Власенко В. А., Бакуменко O. M. Генетична оцінка елементів продуктивності гібридів F1, F2 пшениці м’якої озимої, створених за участі носіїв інтрогресованих компонентів. Миронівський вісник. 2017. № 4. С. 88–101.
21. Базалій В., Домарацький Е., Бойчук І., Тетерук О., Козлова О., Базалій Г. Генетичний контроль і рекомбінація ознак стійкості до вилягання у гібридів пшениці озимої за різних умов вирощування. Аграрні інновації. 2020. № 4. С. 87– 93.
22. Коломієць Л. А. Використання вихідного матеріалу в селекції озимої пшениці на підвищення її адаптивного потенціалу в умовах Лісостепу України.
Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції “Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання”. Оброшино, 2005. – С. 124–125.
23. Литвиненко М. А. Реалізація потенціалу пшеничного поля. Насінництво. 2011. № 6. С. 1–7.
24. Базалій В. В. Характер мінливості кількісних ознак озимої пшениці різних поколінь. Таврійський науковий вісник. 2000. Вип. 15. С. 7–10.
25. Орлюк А. П. Генетика пшениці з оновами селекції: монографія. Херсон: Айлант, 2012. 436 с
26. 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.
27. Griffing, B. (1950). Analysis of quantitative gene-action by constant parent regression and related techniques. Genetics. 35. 303–321.
28. Beil, G. M., Atkins, R. E. (1965). Inheritance ofquantitative characters in grain sorghum. Iowa State Journal. 39. 3.
29. Васильківський С. П., Кочмарський В. С. Селекція і насінництво польових культур. Миронівка : ПрАТ «Миронівська друкарня», 2016. 376 с.
Published
2023-12-21
Section
BREEDING, SEED PRODUCTION