АДАПТИВНІ ОЗНАКИ ТА ЇХ ПРОЯВ У ПОПУЛЯЦІЙ ЛЮЦЕРНИ ДРУГОГО РОКУ ЗА КОРМОВОГО ВИКОРИСТАННЯ

Ключові слова: генотип, популяція, кормова продуктивність, параметри адаптивних ознак, кореляція, біплот-аналіз, кластерний аналіз.

Анотація

Мета досліджень. Вивчення адаптивних ознак у селекційних популяцій люцерни за кормового використання другого року життя та виділення перспективного матеріалу для подальшого використання у селекційному процесі. Матеріали і методи. Дослідження проводились в Інституті зрошуваного землеробства НААН України протягом 2018–2020 pp. Об’єктом вивчення слугували 24 популяції люцерни. Аналіз стійкості генотипів люцерни до стресу проводили за допомогою індексу умов середовища, коефіцієнту регресії, прогнозованої екологічної стабільності, пластичності сорту за різного екоградієнту, показників стресостійкості і генетичної гнучкості, параметрами гомеостатичності та селекційної цінності, коефіцієнту адаптивності, загальної адаптивної здатності, варіанси специфічної адаптивної здатності, відносної стабільності генотипу, селекційної цінності генотипу, коефіцієнтів нелінійності і компенсації-дестабілізації. Результати. На травостої люцерни другого року життя значення індексу середовища (lj) в умовах природного зволоження у 2018 р становило -0,97, у 2019 р ‒ -1,79 та в найгіршому для вирощування люцерни 2020 році ‒ -6,11. При зрошенні у 2019 і 2020 рр ‒ індекси умов середовища (lj) становили +1,83 і +1,36, відповідно, а найвищим (+5,67) він був у 2018 році. За вісьмома параметрами адаптивності, як найбільш стабільна до посуху була виділена популяція M.g. / ЦП-11, за шістьма – Ram. d. та п’ятьма – M.g. / M.agr. За параметрами адаптивності були виділені три популяції інтенсивного типу: Приморка, Сін(с). / Приморка і В.11 / П. d. та популяція Приморка / Сін(с) яка є пластичною по відношення до умов зволоження. За результатами GGE біплот-аналізу виділилися найбільш стабільні популяції G12 – Ram. d., G14 – Т. / Емерауде, d., G17 – M.agr. / C. та G21 – ФХНВ2. Популяції G2 – Елегія, G4 – M.g. / П.п., G5 – Сін(с). / Приморка та G13 – (Емерауде / Т.)2 та G22 – В.11 / П. d. найкраще відкликаються на покращення умов зволоження, але показують різке зниження урожайності в умовах природного зволоження. Генотипи G6 – LR / H та G15 – M.g. / ЦП-11 характеризуються високою врожайністю за обох умов зволоження, що вказує на пластичність цих популяцій. Проведений агломеративно ієрархічний та методом k-середніх кластерний аналіз популяцій люцерни та виділено три кластери. Висновки. Виділені найбільш придатні ідентифікатори адаптивності: коефіцієнт регресії (bi), гомеостатичність (Hom), селекційна цінність (Sc), варіанса специфічної адаптивної здатності (σ²CAЗi), відносна стабільність генотипу (sgi), селекційна цінність генотипу (СЦГi), коефіцієнт компенсації-дестабілізації (Kgi), що дали змогу виокремити цінні селекційні зразки. Виділена найбільш адаптована до стресових умов популяція Ram. d. Популяції В.11/П. d. та Сін(с). / Приморка мали ознаки нестабільних, тобто вибагливих до умов вирощування. Популяція M.g. / ЦП-11 характеризувалася високою врожайністю за обох умов зволоження, що вказує на її пластичність.

Посилання

1. Ashraf M. Inducing drought tolerance in plants: Recent advances. Biotech. Adv. 2010. Vol. 28. P. 169–183.
2. 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. Vol. 13, Issue 7. P. 885–890. doi: 10.5829/idosi. aejaes.2013.13.07.1950
3. Eberhart S. A, Rаssell W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Sc. 1966. Vol. 6. №1. P. 36–40.
4. Giancarla V. et al. Assessment of drought tolerance in some barley genotypes cultivated in West part of Romania. J. Hortic. For. Biotechnol. 2010. Vol. 14, Issue 3. P. 114–118.
5. Harrison M. T. et al. Characterizing drought stress and trait influence on maize yield under current and future conditions. Glob. Change Biol. 2014. Vol. 20, Issue 3. P. 867–878. doi:10.1111/gcb.12381
6. 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. Vol. 38. P. 320–326. doi:10.3906/tar-1305-52.
7. Lavrynenko Yu. O. Breeding heritage and its role in stabilizing production of corn grain in Ukraine. Natural sciences and modern technological solutions: knowledge integration in the XXI century: collective monograph. Lviv-Torun: Liha-Pres, 2019. P. 103–119. DOI https://doi.org/10.36059/978-966-397-154-4/103-119 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. Vol. 15, Issue 3. P. 296–302. doi: 10.21498/2518-1017.15.3.2019.181087
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 A.V., Tyshchenko O.D., Kuts G.M., Piliarska O.O., Galchenko N.M. Anti-pest protection of two-year old alfalfa grown for seeds. Селекція і насінництво. 2021. № 119. С. 170–180. DOI: 10.3083 5/2413-7510.2021.237163
11. 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
12. Tyshchenko O., Tyshchenko A., Piliarska O., Biliaeva I., Kuts H., Lykhovyd P., Halchenko N. Seed productivity of alfalfa varieties depending on the conditions of humidification and growth regulators in the Southern Steppe of Ukraine. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development. Vol. 20, Issue 4, 2020. P. 551–562. PRINT ISSN 2284-7995, E-ISSN 2285-3952
13. Vasconcelos E.S. et al. Alfalfa genotype selection for adaptability and stability of dry matter production. Acta Sci. Agron. 2008. Vol. 30. P. 339–343. doi: 10.4025/ actasciagron.v30i3.3511
14. 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.
15. Vozhehova R., Tyshchenko A., Tyshchenko O., Piliarska O., Konovalova V., Sharii V., Fundirat K. Economic feasibility of application of bacterial and fungal drugs on seed-used alfalfa. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development. 2022. Vol. 22, Issue 4. Р. 827–834. PRINT ISSN 2284-7995
16. Wang Z. et al. Transgenic Alfalfa Plants Expressing the Sweetpotato Orange Gene Exhibit Enhanced Abiotic Stress Tolerance. PLoS ONE. 2015. Vol. 10, Issue 5. e0126050. doi: 10.1371/journal.pone.0126050
17. Базалій В.В. Принципи адаптивної селекції озимої пшениці в зоні Південного Степу. Херсон: Айлант, 2004. 243 с.
18. 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
19. 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
20. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Гальченко Н.М. Оцінка посухостійкості популяцій люцерни кормового використання в рік сівби за математичними індексами. Аграрні інновації. 2022. №13. С. 190–198. DOI https://doi. org/10.32848/agrar.innov.2022.13.28
21. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Гальченко Н.М. Урожайність та посівні якості насіння сортів люцерни залежно від умов вирощування. Вісник аграрної науки. 2021. №8 (821). С. 55–63. DOI: https://doi.org/10.31073/ agrovisnyk202108-07
22. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Особливості прояву адаптивних ознак у популяцій люцерни за кормового використання. Аграрні інновації. 2022. №14. С. 135–144. DOI https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.14.20
23. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Гальченко Н.М. Оцінка посухостійкості популяцій люцерни за насіннєвого використання в рік сівби. Аграрні інновації. 2022. №15. С. 89–96. DOI https://doi.org/10.32848/ agrar.innov.2022.15.14
24. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Визначення посухостійкості популяцій люцерни насіннєвого використання за математичними індексами. Вісник аграрної науки. 2023. №1 (838). С. 40–48. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202301-05
25. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Зв’язок між кормовою та насіннєвою продуктивністю популяцій люцерни. Зрошуване землеробство. 2022. №78, С. 47–56. https://doi. org/10.32848/0135-2369.2022.78.8
26. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Насіннєва продуктивність популяцій люцерни другого року життя та особливості прояву у них адаптивних ознак. Аграрні інновації. 2022. №16. С. 94–103. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.16.15
27. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Формування стійкості рослин насіннєвої люцерни в умовах різного екологічного градієнта. Вісник аграрної науки. 2023. №3 (840). С. 53–62. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202303-08
28. 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
29. 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.
30. 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
31. 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
32. Тищенко А.В. Сорти люцерни – насіннєва продуктивність та способи її підвищення. Насінництво. 2015. №2. С. 7–9.
33. Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Куц Г.М., Пілярська О.О., Коновалова В.М. Насіннєва продуктивність люцерни першого року життя залежно від застосування гербіцидів. Аграрні інновації. 2022. №11. С. 92–102. DOI https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.11.12
34. 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
35. 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
36. Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Люта Ю.О., Пілярська О.О. Особливості розвитку популяцій люцерни за різних умов вирощування. Наукові доповіді НУБіП України, [S.l.], n. 4(92), сер. 2021. ISSN 2223-1609
37. Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Люта Ю.О., Пілярська О.О., Куц Г.М. Щільність травостою люцерни за роками життя та укосами за різного вологозабезпечення. Зрошуване землеробство. 2021. №76, С. 75–82. DOI https://doi. org/10.32848/0135-2369.2021.76.14
38. Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Куц Г.М., Гальченко Н.М. Насіннєва продуктивність люцерни першого року життя залежно від заходів боротьби зі шкідниками. Аграрні інновації. 2021. №6. С. 57–67. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.6.12
Опубліковано
2023-07-05
Розділ
СЕЛЕКЦІЯ, НАСІННИЦТВО