Манукян И. Р., Басиева М. А., Мирошникова Е. С. Методы оценки генотип-средового взаимодействия в селекции озимой пшеницы на продуктивность // Научная жизнь. 2020. Т. 15. Вып. 1. С. 56-64. DOI: 10.35679/1991-9476-2019-15-1-56-64

Манукян Ирина Рафиковна, канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотр. лаборатории «Селекция и семеноводство зерновых и кормовых культур», Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства, ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук»: Россия, 363110, РСО-Алания, с. Михайловское, ул. Вильямса, д. 1.

Басиева Мадина Ахсарбековна, канд. с.-х. наук, науч. сотр. лаборатории «Селекция и семеноводство зерновых и кормовых культур», Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства, ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук»: Россия, 363110, РСО-Алания, с. Михайловское, ул. Вильямса, д. 1.

Мирошникова Елена Сергеевна, канд. с.-х. наук, науч. сотр. лаборатории «Селекция и семеноводство зерновых и кормовых культур», Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства, ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук»: Россия, 363110, РСО-Алания, с. Михайловское, ул. Вильямса, д. 1.

Тел.: (867-2) 23-04-20

E-mail: mirlen@mail.ru

В статье показан способ расчета потенциальной продуктивности озимой пшеницы по новому индексу продуктивности растений (ИПР), который представляет собой отношение произведения числа зерен, шт. (ЧЗ) и веса зерна с колоса, г (ВЗ) к длине колоса, см (ДК) по формуле: ИПР = (ЧЗ × ВЗ) / ДК. Преимущество нового индекса ИПР заключается в объединении трех главных параметров продуктивности озимой пшеницы, что объясняет высокую корреляционную связь индекса ИПР с продуктивностью растения (r= 0,93). Применение данного метода особенно актуально на начальных этапах селекционного процесса, когда ведется оценка и отбор большого количества селекционного материала по комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств. Индекс ИПР рекомендуется использовать при комплексной оценке селекционного материала на адаптивность, так как высокую продуктивность в конкретных почвенно-климатических условиях могут формировать только высокоадаптированные к этим условиям сорта. При оценке генотип-средового взаимодействия использовали различные селекционные индексы: мексиканский индекс (Mx) – масса зерна с колоса/высота растения; индекс линейной плотности колоса (ЛПК) – число зерен в колосе/длина колоса; канадский индекс (Ki) – масса зерна с колоса/длина колоса. Все индексы имели высокие показатели корреляционной связи, но наибольшее значение показал индекс продуктивности растений ИПР, r = 0,93. По результатам проведенной комплексной оценки 120 селекционных образцов озимой пшеницы сортообразцы со значениями индекса >11,0 (ArealYubileyniy, Pylypivka, Творец) относятся к группе высокопродуктивных, сортообразцы, имеющие значения индекса ИПР от 7,0 до 11,0 (Zorepad, Вид, F 228 H 1-3, Дон 93, Алексеич) относятся к группе со средней продуктивностью, сортообразцы со значениями индекса ИПР до 7 (Alauda, Табор, Зерноградка 6) относятся к группе с низкой продуктивностью. Проведенные исследования позволяют рекомендовать индекс продуктивности растений (ИПР) для селекционного отбора озимой пшеницы по продуктивности и адаптивности.

Список литературы:

1. Бороевич С. А. Генетические аспекты селекции высокоурожайных сортов пшеницы // Сельскохозяйственная биология. – 1968. – Т 3. – № 2. – С. 285-299.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – М., 1985. – 351 с.

3. Драгавцев В. А. Эколого-генетическая организация количественных признаков растений и теория селекционных индексов // Экологическая генетика культурных растений: сб. докладов на Школе молодых ученых по экологической генетике. – Краснодар, 2012. – С. 31-50.

4. Животков Л. А., Морозова З. А., Секатуева Л. И. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю урожайности // Селекция и семеноводство. – 1994. – № 2. – С. 3-6.

5. Ковтун В. И., Ковтун Л. Н. Озерненность, масса зерна и масса 1000 зерен в повышении урожайности озимой мягкой пшеницы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2015. – № 3(53). – С. 27-29.

6. Ковтун В. И. Селекция новых высококонкурентных сортов озимой мягкой пшеницы для условий Юга и Юго-востока России // Генофонд и селекция растений: тезисы докладов III Международной конференции, посвященной 130-летию Н.И. Вавилова. – 2017. – С. 29-30.

7. Кочерина Н. В., Драгавцев В. А. Введение в теорию эколого-генетической организации полигенных признаков растений и теорию селекционных индексов. – Санкт-Петербург: НОУ НПО «Салезианский Центр «Дон Боско», 2008. – 87 с.

8. Манукян И. Р., Басиева М. А., Мирошникова Е. С., Абиев В. Б. Оценка экологической пластичности сортов озимой пшеницы в условиях предгорной зоны Центрального Кавказа // Аграрный вестник Урала. – 2019. – № 4(183). – С. 20-26.

9. Манукян И. Р., Басиева М. А., Мирошникова Е. С. Использование селекционных индексов в комплексной оценке озимой пшеницы на продуктивность // Международный академический вестник. – 2019. – № 7 (39). – С. 41-44.

10. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Общая часть / Под общ. ред. М. А. Федина. – М., 1985. – 267 с.

11. Плиско Л. Г., Пакуль В. Н. Оценка селекционных линий яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам // Международный научно-исследовательский журнал. – 2017. – № 12 (66). – С. 127-130.

12. Вертий Н. С., Титаренко А. В., Титаренко Л. П., Козлов А. А. Селекционные индексы в оценке ячменно-пшеничных гибридов // Нива Поволжья. – 2016. – № 2(39). – С. 9-15.

13. Mohan D., Gupta R. K. (2016). Exploring phenotypic expression to augment quality of triticum aestivum and improve selection efficiency. Indian journal of genetics and plant breeding, vol. 76, 2, 144-151.

14. Ramya K. T., Jain N., Ramya P., Singh P. K., Singh G. P., Arora A., Prabhu K. V. (2015). Genotypic variation for normalized difference vegetation index and its relationship with grain yield in wheat under terminal heat stress. Indian journal of genetics and plant breeding, vol. 75, 2, 174-182.

15. Togay N., Togay Y., Dogan Y. (2017). Correlation and path coefficient analysis for yield and some yield components of wheat (Triticum aestivum L.). Oxidation communications, vol. 40, 2, 946-951.

16. Würschum T., Langer S. M., Longin C. F. H. (2015). Genetic control of plant height in european winter wheat cultivars. Theoretical and applied genetics tag, vol. 128, 5, 865-874.

METHODS FOR EVALUATING THE GENOTYPE-ENVIRONMENT INTERACTION IN BREEDING WINTER WHEAT FOR PRODUCTIVITY

Manukyan Irina Rafikovna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof., Art. scientific al. laboratories “Selection and seed-growing of grain and fodder crops”, North Caucasus Scientific Research Institute of Mining and Piedmont Agriculture, Vladikavkaz Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, North Ossetia-Alania, Russia.

Basieva Madina Akhsarbekovna, Cand. of Agr. Sci., al. laboratories “Selection and seed-growing of grain and fodder crops”, North Caucasus Scientific Research Institute of Mining and Piedmont Agriculture, Vladikavkaz Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, North Ossetia-Alania, Russia.

Miroshnikova Elena Sergeevna, Cand. of Agr. Sci., al. laboratories “Selection and seed-growing of grain and fodder crops”, North Caucasus Scientific Research Institute of Mining and Piedmont Agriculture, Vladikavkaz Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, North Ossetia-Alania, Russia.

Abstract. The article shows a method for calculating the potential productivity of winter wheat according to the new plant productivity index (IPR), which is the ratio of the product of the number of grains, pcs. (CZ) and grain weight per spike, g (VZ) to the length of the spike, cm (DK) according to the formula: IPR = (CZ × VZ) / DK. The advantage of the new IPR index is the combination of the three main parameters of winter wheat productivity, which explains the high correlation between the IPR index and plant productivity (r = 0.93). The application of this method is especially relevant at the initial stages of the breeding process, when a large amount of breeding material is evaluated and selected for a set of economically valuable traits and properties. The IPR index is recommended to be used in a comprehensive assessment of breeding material for adaptability, since only varieties highly adapted to these conditions can form high productivity in specific soil and climatic conditions. When evaluating the genotype-environment interaction, various selection indices were used: Mexican index (Mx) - grain weight per ear / plant height; spike linear density index (LPC) - number of grains per ear / ear length; Canadian index (Ki) - grain weight per ear / ear length. All indices had high correlation indicators, but the index of plant productivity IPR showed the highest value, r = 0.93. According to the results of a comprehensive assessment of 120 breeding samples of winter wheat, varietal samples with index values> 11.0 (Areal Yubileyniy, Pylypivka, Tvorets) belong to the group of highly productive varieties with IPR index values ​​from 7.0 to 11.0 (Zorepad, Vid, F 228 H 1-3, Don 93, Alekseich) belong to the group with average productivity, variety samples with IPR index values ​​up to 7 (Alauda, ​​Tabor, Zernogradka 6) belong to the group with low productivity. The conducted studies allow us to recommend the Plant Productivity Index (IPR) for the selection of winter wheat by productivity and adaptability.