Manifestation and variability of the trait “seed mass per plant” in soybean hybrids and varieties of different maturity groups
Abstract
Purpose. To investigate the manifestation and variability of the trait “seed mass per plant” in soybean hybrids and varieties of different maturity groups under irrigation conditions in southern Ukraine. Methods. Field, laboratory and statistical methods were used. Results. On average, across all hybrid populations, the highest yield of high-yielding genotypes selected based on the “seed mass per plant” indicator was obtained from F3. High selection efficiency for this indicator was also observed in F4, so intensive selection for soybean productivity under irrigated conditions based on the “seed mass per plant” indicator should begin with F3. However, when using parental forms with significant differences in the duration of the growing season and plant height, the selection efficiency increases in later hybrid generations. An example is the hybrid combination Danai/Sofia, in which the proportion of elite families increased from F2 to F5 and reached a maximum in the fifth generation – 41.2%. This can be explained by the fact that the traits «plant height» and «vegetation duration» are polygenic, and the inheritance of these traits is controlled by additional both genotypic and exogenous factors, which leads to long-term splitting in hybrid populations. Therefore, for hybrid combinations created with the participation of contrasting plants in height and vegetation duration, it is advisable to start intensive individual selections from the fourth generation. Conclusions. The highest yield of highyielding genotypes selected according to the indicator «seed mass per plant» was obtained from F3 populations, therefore, intensive selection for soybean productivity under irrigation conditions according to the indicator «seed mass per plant» should begin with the third generation. Positive correlations between yield and duration of the growing season were established, which indicates the need for selection for productivity in separate maturity groups. To create new high-yielding soybean varieties under irrigation conditions with a yield of 3.5–5.5 t/ha, it is promising to use in crosses varietal samples contrasting in maturity groups and genetic pedigree: Diona/Faeton, Svyatogor/3147(3)91, Apollo/Faeton, Danaya/Sofia.
References
2. Білявська Л. Г., Білявський Ю. В., Шаповал О. С., Панченко С. С. Сучасний стан та перспективи насінництва сої в Лісостепу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2020. № 4. С. 45–52. https://doi.org/10.31210/visnyk2020.04.05.
3. Створення вихідного матеріалу для селекції сої на адаптивність в умовах зрошення півдня України : монографія / Р. А. Вожегова, Ю. О. Лавриненко, Т. Ю. Марченко, В. В. Клубук, В. О. Боровик. Херсон : ОЛДІ-ПЛЮС, 2021. 180 с.
4. Михайлов В.Г., Щербина О.З., Романюк Л.С. Стариченко В.М. Характеристика скоростиглих і середньостиглих сортів сої для зони Лісостепу і Полісся України. Селекція та насінництво. 2011. № 100. С. 306–314.
5. Вожегова Р.А., Лавриненко Ю.О., Базалій В.В., Марченко Т.Ю., Боровик В.О., Михаленко І.В., Клубук В.В. Мінливість ознаки «маса насіння з рос- лини» у гібридів сої різних груп стиглості. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2019. Том 24. С. 53–58. https://doi.org/10.7124/FEEO. v24.1078.
6. Dima D.C. The yield performance of various soybean genotypes in five experimental fields in Romania and Bulgaria in 2015 and 2016. Scientific papers. Series A. Agronomy. 2018. Vol. 61(2). P. 81–84.
7. Jiang B.J., Zhang S.W., Han T.F. Natural variations of FT family genes in soybean varieties covering a wide range of maturity groups. BMC Genomics. 2019. Vol. 20, P. 20–22.
8. Li M.M., Liu Y., Zhao L. Identification of traits contributing to high and stable yields in different soybean varieties across three Chinese latitudes. Frontiers in Plant Science. 2020. Jan 21. P.10.
9. Ткачук О. П., Алєксєєв О. О. Технологічні та агроекологічні показники груп сортів сої за стиглістю. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». 2022. випуск 2 (48). С. 165–172. https://doi.org/10.32845/ agrobio.2022.2.22
10. Соколов В.М., Січкар В.І. Стан науково-дослідних робіт з селекції зернобобових культур в Україні. Збірник наукових праць СГІ-НЦНС. Одеса. 2010. Вип. 15 (55). С. 6–13.
11. Посилаєва О.О., Кириченко В.В., Рябуха С.С. Скринінг світової колекції сої за стійкістю до спеки та посухи і виділення джерел для селекції. Вісник ЦНЗ АПВ Харківської області. 2014. Вип. 17. С. 145–155.
12. Білявська Л. Г., Білявський Ю. В., Діянова А. О., Мирний М. В. Сорти сої для степу та лісостепу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2021. №1. С. 135. https://doi.org/ 10.31210/visnyk2021.01.16
13. Вожегова Р.А., Боровик В.О., Марченко Т.Ю., Рубцов Д.К. Вплив густоти рослин і доз добрив на фотосинтетичну діяльність і врожайність сої середньостиглого сорту Святогор в умовах зрошення. Вісник аграрної науки. 2020. №4 (805). С. 62–68. doi.org/ 10.31073/agrovisnyk 202004-09.
14. Ушкаренко В. О., Вожегова Р. А., Голобородько С. П., Коковіхін С. В. Статистичний аналіз результатів польових дослідів у землеробстві. Херсон: Айлант, 2013. 381 с.
15. Методика польового досліду (Зрошуване землеробство): навчальний посібник / В. О. Ушкаренко, Р. А. Вожегова, С. П. Голобородько, С. В. Коковіхін. Херсон: Грінь Д.С., 2014. 448 с.
16. Методика польових і лабораторних досліджень на зрошуваних землях / Р. А. Вожегова, Ю. О. Лавриненко, М. П. Малярчук та ін. Херсон: Грінь Д. С., 2014. 268 с.
