Evaluation of melon samples for resistance to UV-B radiation in the selection of new stress-tolerant varieties for the South of Ukraine
Abstract
Goal. Our goal was to evaluate and select sources of valuable traits of melon based on resistance to UV-B radiation for adaptive selection in the conditions of Southern Ukraine. Methods. The researches were based on complex use of field, calculated-comparative mathematical-statistical, methods and system analysis. Results. Plant-breeding work was conducted with the plants of the Ukrainian and foreign selection. In a period growing of seedlings the ultraviolet radiation of plants (at the range of 320–280 nanometers) is conducted and the reaction of plants is set on maintenance general chlorophyll in leafs to and after an irradiation. The indicators of temperature resistance, drought resistance and UV-B sensitivity of selected melon samples were determined. It was found that the proportion of the studied samples (14%) has an average level of sensitivity to UV-B radiation, and 86% of the samples had a high sensitivity (70,0–80,1%). The Didona sample showed the lowest sensitivity (39,9%), the productivity of one plant was 3,2 kg. The relationship between UV-B sensitivity and morpho-physiological features of genotypes was established. The Olvia and Fortuna varieties were selected for the trait «average fruit weight». The parameters of adaptability were evaluated and melon breeding samples (Maria, Fortuna, Yuzhanka) with the highest stress resistance to negative environmental factors were selected. Conclusions. The use of an improved method for evaluating and selecting melon genotypes for resistance to UV-B irradiation can significantly reduce the time to identify the best productive samples in the field and reduce the amount of breeding material for evaluating genotypes for a set of economic traits. The use of the UV-B resistance coefficient in the laboratory makes it possible to select melon samples with the highest stress resistance and high productivity for further crossing in the breeding process.
References
2. Орлюк А. П. Діденко В. П. Теоретичні і практичні аспекти селекції баштанних культур : монографія. Херсон : «Айлант», 2009. 320 с.
3. Butrym O., Zaruba D., Yehorova T., Hranovska L., Shablia O. Improvement of the fiscal toolkit for agricultural land use regulation on the low carbon development basis. Agricultural and Resource Economics. 2023. Vol. No. 9. P. 141–167. https://doi.org/10.51599/are.2023.09.04.07.
4. Vozhehova R. A. Water resources and food supply systems. Зрошуване землеробство. 2022. Вип. 78. С. 10–14. https://doi.org/10.32848/0135-2369.2022.78.2
5. Кравченко В. А., Сич З. Д. Селекція овочевих рослин: теорія і практика / за ред. В. А. Кравченка. Вінниця : ТОВ «Нілан-ЛТД», 2013. 364 с.
6. Вожегова Р. А., Нетіс І. Т., Онуфран Л. І., Сахацький Д. І., Шарата Н. Г. Зміна клімату та аридизація Південного Степу України. Агарні інновації. 2021. Вип. 7. С. 16–20. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.7.3
7. Мусієнко М. М., Бацманова Л.М., Войцехівська О. В. Глобальні зміни клімату та концептуальні основи сталого розвитку агроекосистем. Агроекологічний журнал. 2017. № 2. C. 21–30.
8. Senapati M. R. Investigation of CFC Substitutes to Arrest Ozone Depletion. American Journal of Applied and Industrial Chemistry. 2018. Vol. 2(2). P. 27–31. https://doi.org/10.11648/j.ajaic.20180202.14.
9. Nassour R., Ayash A. Effects of ultraviolet-B radiation in plant physiology. Agriculture (Poľnohospodárstvo). 2021. Vol. 67(1). P. 1–15. https://doi.org/10.2478/agri-2021-0001.
10. Літвінов С. В., Кривохижа М. В., Кухарський В. М., Рашидов Н. М. Зміни непігментних сполук у листках опромінених рослин (Arabidopsis thaliana L.) Heynh. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. В. Гнатюка. Серія : Біологія. 2018. Вип. 2(73). C. 157–163.
11. Fuentes E., Pérez-Velón D., Prieto B. Effects of changes in UV‑B radiation levels on biofilm-forming organisms commonly found in cultural heritage surfaces. Environmental Research. 2022. Vol. 214(4). 114061. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114061.
12. Кравець Е. А., Гродзинський Д. М., Гуща Н. И. Вплив УФ-Б опромінення на репродуктивну функцію рослин. Цитология и генетика. 2008. № 5. С. 9–15.
13. Neugart S., Tobler M. A., & Barnes P. W. Rapid adjustment in epidermal UV sunscreen: Comparison of optical measurement techniques and response to changing solar UV radiation conditions. Physiologia Plantarum. 2021. Vol. 173(3). P. 725–735. https://doi.org/10.1111/ppl.13517.
14. Кравченко В. А., Корнієнко С. І., Кондратенко С. І., Сергієнко О.В., Горова Т. К., Самовол О. П., Сайко О. Ю. Ефективні методи та способи селекції і насінництва овочевих і баштанних рослин. Вісник аграрної науки. 2017. № 3. С. 39–46. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201703-06.
15. Самовол О. П., Кондратенко С. І., Сергієнко О. В., Хареба О. В. Овочеві пасльонові та баштанні види рослин: цитогенетичні основи селекції: монографія / За ред. О. П. Самовола. Київ : «Аграрна наука», 2022. 320 с.
16. Палінчак О. В., Заверталюк В. Ф. Новий ранньостиглий гібрид дині звичайної Заграва F1. Овочівництво і баштанництво. 2019. Вип. 62. С. 219–227.
17. Вожегова Р. А., Лавриненко Ю. О., Малярчук М. П. Методика польових і лабораторних досліджень на зрошуваних землях / За ред. Р. А. Вожегової. Херсон: «Грінь Д.С.», 2014. 286 с.
18. Ушкаренко В. О., Вожегова Р. А., Голобородько С. П., Коковіхін С. В. Статистичний аналіз результатів польових дослідів в землеробстві. Херсон : «Айлант», 2013. 378 с.
19. Rad M. R. N. Ghasemi M. M., Koohpayegani J. A. Evaluation of melon (Cucumis melo. L.) genotypes aiming effective selection of parents for breeding directed at high yield under drought stress condition. Journal of Horticultural Research. 2017. Vol. 25(1). P. 125–134. https://doi.org/10.1515/johr-2017-0013.
20. Majeed A., Muhammad Z., Ullah R., Ali H. Gamma irradiation: effect on germination and general growth characteristics of plants–a review. Pakistan Journal of Botany. 2018. Vol. 50(6). Р. 2449–2453.
21. Книш В. І., Косенко Н. П., Кокойко В. В., Шабля О. С. Оцінка джерел цінних ознак кавуна за стійкістю до УФ‑В опромінення при створенні стресотолерантних сортів на півдні України. Зрошуване землеробство. 2023. Вип. 80. С. 11–16. https://doi.org/10.32848/0135-2369.2023.80.2.
22. Mishchenko S. V., Laiko I. M., Tkachenko S. M., Lavrynenko Y. O., Marchenko T.Yu., Piliarska O. O. The influence of exogenous growth regulators on the cannabinoid content and the main selection traits of hemp (Cannabis Sativa L. SSP. Sativa). Journal of Agricultural Sciences (Belgrade). 2022. Vol. 67. № 3. P. 237–251. https://doi.org/10.2298/JAS2203237M.
