vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2021-4-18-26vir-nw-1061Research ArticleИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙSTUDYING AND UTILIZATION OF PLANT GENETIC RESOURCESИзучение коллекционных образцов голозерного овсаStudying germplasm collection accessions of naked oatshttps://orcid.org/0000-0003-1355-083XКротоваН. В.KrotovaN. V.

610007 г. Киров, ул. Ленина, 166а

166a Lenina St., Kirov 610007

nadja.1979@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3491-499XБаталоваГ. А.BatalovaG. A.

610007 г. Киров, ул. Ленина, 166а

166a Lenina St., Kirov 610007

Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. РудницкогоРоссияFederal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. RudnitskyRussian Federation20211612202118241826Copyright © Кротова Н.В., Баталова Г.А., 20212021Кротова Н.В., Баталова Г.А.Krotova N.V., Batalova G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/1061Актуальность

Актуальность. Селекционную ценность образцов, полученных из генофонда ВИР, можно оценить только в конкретных климатических и почвенных условиях. Изучение образцов позволяет в дальнейшем включить их в селекционный процесс.

Материалы и методы

Материалы и методы. В ФАНЦ Северо-Востока изучено 42 образца голозерного овса различного эколого-географического происхождения. Проведены биохимический анализ зерна и статистическая обработка данных методами вариационного и корреляционного анализов.

Результаты

Результаты. Коллекционные образцы разделены на группы спелости: раннеспелые (до 80 дней), среднеспелые (81–84 дня), среднепоздние (85–89 дней). Выделены урожайные генотипы в каждой группе спелости. Высота растений зависит от гидротермических условий вегетации (r = 0,25). В коллекции образцы отнесены к низкорослым (64,0–99,1 см), в том числе стандарт ‘Вятский’ – 88,1 см. Отмечен значительный вклад отдельных элементов продуктивности метелки в повышение урожайности. Содержание белка и жира в зерне определяет его питательную и энергетическую ценность. Полученные данные свидетельствуют о положительной зависимости урожайности и содержания белка (r = 0,44). Выявлена достоверная отрицательная корреляция между содержанием жира и содержанием белка (r = –0,61). Изучение коллекционных образцов показало различное содержание жира в зерне по группам спелости.

Заключение

Заключение. По результатам исследований выделены образцы – источники ценных признаков для использования в селекции. По комплексу признаков (урожайность, высота растений, количество зерен в метелке, масса метелки, содержание белка и жира в зерне) выделены образцы: раннеспелые ‘Litovsij Nagij’ (к-15234, Литва), ‘Gkzalon’ (к-15299, Монголия), ‘MF9224-164’ (к-15090, США); среднеспелые к-15248 (местный, Польша), MF9521-281 (к-15095, США); среднепоздние ‘Bai Yan 2’ (к-15525, Китай), ‘Прогресс’ (к-15339, Россия), ‘Визит’ (к-15501, Украина), ‘Mina’ (к-15192, Болгария).

Background

Background. The breeding value of accessions from the VIR collection can be estimated only under specific climate and soil conditions. Studying such accessions helps to include them in the breeding process.

Materials and methods

Materials and methods. Forty-two accessions of naked oats of various origin were studied at the FARC of the North-East. Biochemical analysis of grain and statistical data processing using descriptive statistics and correlation analysis techniques were carried out.

Results

Results. The accessions were divided into groups according to their ripening schedule: early (up to 80 days), medium (81–84 days), and mid-late (85–89 days). High yielding genotypes were identified in each ripeness group. The plant height depended on the hydrothermal conditions of the growing season (r = 0.25). The studied accessions were all classified as undersized (64.0–99.1 cm), including the reference cv. ‘Vyatsky’ (88.1 cm). A significant contribution of some panicle productivity components to an increase in yield was observed. The protein and fat content in grain determines its nutritional and energy value. The results showed a positive relationship between yield and protein content (r = 0.44). A significant negative correlation between fat content and protein content (r = –0.61) was registered. The study of naked oat accessions showed different fat content in grain across the ripeness groups.

Conclusion

Conclusion. According to the results of the study, some accessions were identified as sources of traits useful for breeding. The following accessions were selected as the best according to a set of characters (yield, plant height, number of grains per panicle, panicle weight, protein and fat content in grain): early ‘Litovsij nagij’ (k-15234, Lithuania), ‘Gkzalon’ (k-15299, Mongolia) and ‘MF9224-164’ (k-15090, USA); medium k-15248 (local, Poland) and MF9521-281 (k-15095, USA); and mid-late ‘Bai Yan 2’ (k-15525, China), ‘Progress’ (k-15339, Russia), ‘Visit’ (k-15501, Ukraine) and ‘Mina’ (k-15192, Bulgaria).

урожайностьпериод вегетациивысота растенийколичество зеренмасса зерна с растениябелокжирyieldgrowing seasonplant heightgrain numbergrain weight per plantproteinfatРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану по проекту № 0767-2019-0093 «Разработка и реализация фундаментальных научно-методических подходов мобилизации, изучения, создания (в том числе с использованием биотехнологий) и поддержания уникальных природных и экспериментальных генетических ресурсов яровых зерновых культур (пшеница, ячмень, овес); моделей сортов с повышенной продуктивностью и устойчивостью к действию стрессовых биотических и абиотических факторов, с улучшенными селекционно-ценными признаками; технологии управления продукционным процессом с учетом эдафических и биотических стрессовых факторов европейского Северо-Востока России, локального и глобального изменения климата для решения актуальных задач обеспечения импортозамещения и улучшения качества питания населения». Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The research was performed within the framework of the State Task according to the theme plan under Project No. 0767-2019-0093 “Development and implementation of fundamental scientific and methodological approaches to mobilize, study, develop (including the use of biotechnology) and maintain unique natural and experimental genetic resources of spring cereal crops (wheat, barley, and oats); models of cultivars with increased productivity and resistance to biotic and abiotic stressor, with improved traits useful for breeding; technologies for managing the production process, taking into account edaphic and biotic stressors of the European Northeast of Russia, and local and global climate change, to solve urgent problems of ensuring import substitution and improving the quality of nutrition of the population”. The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesБаталова Г.А., Вологжанина Е.Н. Влияние элементов технологии возделывания на формирование качества зерна голозерного овса. Достижения науки и техники АПК. 2012;(10):35-37.Batalova G.A., Vologzhanina E.N. Influence of technological methods of cultivation on forming of quality of naked oats grain Achievements of Science and Technology of AIC. 2012;(10):35-37. [in Russian].Дейнес Н.В. Результаты изучения исходного материала овса в условиях Алтайского края. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2017;178(4):36-42. DOI: 10.30901/2227-8834-2017-4-36-42Deines N.V. Results of the study of oat source material in the environments of Altai Territory. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2017;178(4):36-42. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2017-4-36-42Фомина М.Н. Урожайность пленчатых сортов овса и особенности ее формирования в условиях северной лесостепи Тюменской области. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(12):24-27.Fomina M.N. Productivity of scarious oat varieties and peculiarities of its formation under conditions of the northern forest steppe of Tyumen region Achievements of Science and Technology of AIC. 2016;30(12):24-27. [in Russian].Исачкова О.А., Ганичев Б.Л. Биохимические показатели качества зерна голозерного овса. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2012;4(25):12-17.Isachkova O.A., Ganichev B.L. Biochemical indexes of bare-grained oat quality. Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2012;4(25):12-17. [in Russian].Иванова Ю.С., Фомина М.Н., Лоскутов И.Г. Биохимические показатели качества зерна у коллекционных образцов овса голозерного в условиях северной лесостепи. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(6):38-41. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10609Ivanova Yu.S., Fomina M.N., Loskutov I.G. Biochemical indices of grain quality of the collective samples of naked oat under the conditions of northern forest-steppe. Achievements of Science and Technology of AIC. 2018;32(6):38-41. [in Russian]. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10609Коробейников Н.И., Розова М.А., Борадулина В.А. Результаты и основные задачи селекции зерновых культур в Алтайском крае. Достижения науки и техники АПК. 2008;(11):13-17.Korobeynikov N.I., Rozova M.A., Boradulina V.A. Results and the main tasks of grain crops breeding in Altai Territory. Achievements of Science and Technology of AIC. 2008;(11):13-17. [in Russian].Кротова Н.В, Баталова Г.А., Chang zhong R., Журавлева Г.П. Вегетационный период и урожайность голозерного овса. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(3):245-252. DOI: 10.30766/2072-9081.2020.21.3.245-252Krotova N.V., Batalova G.A., Changzhong R., Zhuravleva G.P. Growing season and productivity of naked oats. Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(3):245-252. [in Russian]. DOI: 10.30766/2072-9081.2020.21.3.245-252Лоскутов И.Г. Современная система рода Avena L. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2006;162:84-97.Loskutov I.G. Modern system of the genus Avena L. Works on Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 2006;162:84-97. [in Russian].Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. Санкт-Петербург: ВИР; 2007.Loskutov I.G. Oat (Avena L.). Distribution, taxonomy, evolution and breeding value. St. Petersburg: VIR; 2007. [in Russian].Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. Санкт-Петербург: ВИР; 2012.Loskutov I.G., Kovaleva O.N., Blinova E.V. Guidelines for the study and preservation of the world collection of barley and oats (Metodicheskiye ukazaniya po izucheniyu i sokhraneniyu mirovoy kollektsii yachmenya i ovsa). St. Petersburg: VIR; 2012. [in Russian].Nguyen-Sy T., Cheng W., Tawaraya K., Sugawara K., Ko bayashi K. Impacts of climatic and varietal changes on phenology and yield components in rice production in Shonai region of Yamagata Prefecture, Northeast Japan for 36 years. Plant Production Science. 2019;22(3):382-384. DOI: 10.1080/1343943X.2019.1571421Nguyen-Sy T., Cheng W., Tawaraya K., Sugawara K., Ko bayashi K. Impacts of climatic and varietal changes on phenology and yield components in rice production in Shonai region of Yamagata Prefecture, Northeast Japan for 36 years. Plant Production Science. 2019;22(3):382-384. DOI: 10.1080/1343943X.2019.1571421Pereira H.S., Alvares R.C., de Cássia Silva F., de Faria L.C., Melo L.C. Genetic, environmental and genotype x environment interaction effects on the common bean grain yield and commercial quality. Semina: Ciências Agrárias. 2017;38(3):1241-1250. DOI: 10.5433/1679-0359.2017v38n3p1241Pereira H.S., Alvares R.C., de Cássia Silva F., de Faria L.C., Melo L.C. Genetic, environmental and genotype x environment interaction effects on the common bean grain yield and commercial quality. Semina: Ciências Agrárias. 2017;38(3):1241-1250. DOI: 10.5433/1679-0359.2017v38n3p1241Scariot M.A., Radünz L.L., Dionello R.G., Toni J.R., Mossi A.J., Reichert Jr. F.W. Quality of wheat grains harvested with different moisture contents and stored in hermetic and conventional system. Journal of Stored Products Research. 2018;75:29-34. DOI: 10.1016/j.jspr.2017.11.005Scariot M.A., Radünz L.L., Dionello R.G., Toni J.R., Mossi A.J., Reichert Jr. F.W. Quality of wheat grains harvested with different moisture contents and stored in hermetic and conventional system. Journal of Stored Products Research. 2018;75:29-34. DOI: 10.1016/j.jspr.2017.11.005Тулякова М.В., Баталова Г.А., Лоскутов И.Г., Пермякова С.В., Кротова Н.В. Оценка адаптивных параметров коллекционных образцов овса пленчатого по урожайности в условиях Кировской области. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021;182(1):72-79. DOI: 10.30901/2227-8834-2021-1-72-79Tulyakova M.V., Batalova G.A., Loskutov I.G., Permyakova S.V., Krotova N.V. Assessment of adaptability parameters in hulled oat germplasm accessions in terms of their yield in the environments of Kirov Province. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2021;182(1):72-79. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2021-1-72-79Великовский В., Бареш И., Форел А., Сегналова Я., Одегнал В., Востржак Й., Лонгауер И., Трнка М., Кобылянский В., Родионова Н., Солдатов В., Корнейчук В., Ярош Н. Международный классификатор СЭВ рода Avena L. Ленинград: ВИР; 1984.Velikovsky V., Bareš I., Forel A., Segnalova J., Odegnal V., Vostřák J., Longauer I., Trnka M., Kobylyansky V., Rodionova N., Soldatov V., Korneichuk V., Yarosh N. International COMECON list of descriptors for the genus Avena L. Leningrad: VIR; 1984. [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.