vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2022-1-38-47vir-nw-1218Research ArticleИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙSTUDYING AND UTILIZATION OF PLANT GENETIC RESOURCESУрожайность, пластичность, стабильность и гомеостатичность сортов ярового ячменя в условиях Нечерноземной зоныYield, plasticity, stability and homeostasis of spring barley cultivars in the Non-Black Earth Regionhttps://orcid.org/0000-0002-8513-6665ЕрошенкоЛ. М.EroshenkoL. M.

Любовь Михайловна Ерошенко, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

143026, Московская обл., Одинцово, рп. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Lyubov M. Eroshenko, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher

6 Agrokhimikov St., Novoivanovskoye, Odintsovsky District, Moscow Province 143026

eroshenko.lm@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5691-1020РомахинМ. М.RomakhinM. M.

Максим Михайлович Ромахин, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

143026, Московская обл., Одинцово, рп. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Maksim M. Romakhin, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher

6 Agrokhimikov St., Novoivanovskoye, Odintsovsky District, Moscow Province 143026

rmax1@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6971-957XЕрошенкоН. А.EroshenkoN. A.

Николай Анатольевич Ерошенко, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

143026, Московская обл., Одинцово, рп. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Nikolai A. Eroshenko, Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher

6 Agrokhimikov St., Novoivanovskoye, Odintsovsky District, Moscow Province 143026

eroshenko.lm@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5059-9299ДедушевИ. А.DedushevI. A.

Иван Александрович Дедушев, научный сотрудник

143026, Московская обл., Одинцово, рп. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Ivan A. Dedushev, Researcher

6 Agrokhimikov St., Novoivanovskoye, Odintsovsky District, Moscow Province 143026

ivan.dedushev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9996-4998РомахинаВ. В.RomakhinaV. V.

Виктория Валерьевна Ромахина, младший научный сотрудник

143026, Московская обл., Одинцово, рп. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Viktoria V. Romakhina, Associate Researcher

6 Agrokhimikov St., Novoivanovskoye, Odintsovsky District, Moscow Province 143026

79206175784@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7421-0321БолдыревМ. А.BoldyrevM. A.

Михаил Александрович Болдырев, младший научный сотрудник

143026, Московская обл., Одинцово, рп. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Mikhail A. Boldyrev, Associate Researcher

6 Agrokhimikov St., Novoivanovskoye, Odintsovsky District, Moscow Province 143026

mbold1911@yandex.ruФедеральный исследовательский центр «Немчиновка»РоссияNemchinovka Federal Research CenterRussian Federation20222604202218313847Copyright © Ерошенко Л.М., Ромахин М.М., Ерошенко Н.А., Дедушев И.А., Ромахина В.В., Болдырев М.А., 20222022Ерошенко Л.М., Ромахин М.М., Ерошенко Н.А., Дедушев И.А., Ромахина В.В., Болдырев М.А.Eroshenko L.M., Romakhin M.M., Eroshenko N.A., Dedushev I.A., Romakhina V.V., Boldyrev M.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/1218

Актуальность. Расширение агрометеорологических факторов, негативно влияющих на продуктивность ярового ячменя, сориентировала селекционную работу на создание адаптивных форм, способных реализовать свой генетический потенциал продуктивности при негативных условиях произрастания. Объективной оценке при дифференциации селекционного материала по признакам адаптивности способствует применение нескольких методов статистического анализа данных. Цель исследований − определение адаптивных свойств сортов ярового ячменя по урожайности, параметрам пластичности, стабильности и гомеостатичности.Материал и методы. Объектом исследований явились 10 сортов ярового ячменя селекции ФИЦ «Немчиновка». Адаптивные особенности генотипов оценены по данным экологического испытания.Результаты. Выявлен высокий потенциал урожайности ячменя, который у сортов ‘Яромир’, ‘Нур’, ‘Надежный’, ‘Сударь’, ‘Златояр’ и ‘Знатный’ превышал 8,5 т/га. Наибольшая приспособленность к худшим условиям при урожае 4,65– 5,04 т/га, а также высокая адаптивная и компенсаторная способность проявились у сортов ‘Любояр’, ‘Надежный’ и ‘Рафаэль’. По показателям экологической пластичности выделились сорта ‘Сударь’, ‘Нур’ и ‘Златояр’ (Cvi = 24,1–25,9%; bi = 1,02–1,16; σ = 1,52–1,59), по параметрам стабильности – ‘Любояр’, ‘Знатный’ и ‘Владимир’ (S2di = 0,05–0,19; σ2CACi = 1,60–1,78; σ2(G×E)gi = 0,05–0,15). У сортов ‘Рафаэль’ и ‘Любояр’ зафиксированы самые высокие значения гомеостатичности (СЦГi = 3,45–3,53; ПУССi = 138,7–139,4; Homi = 9,02–9,85). Расчет рейтинга по основным параметрам продуктивности на первое место поставил сорт ‘Надежный’, по пластичности − сорт ‘Златояр’. По признакам стабильности и гомеостатичности отличились сорта ‘Рафаэль’ и ‘Любояр’.Заключение. На основе комплексной оценки по урожайности и параметрам адаптивности лучшими в условиях Нечерноземной зоны признаны сорта ‘Любояр’, ‘Надежный’, ‘Златояр’ и ‘Рафаэль’.

Background. The expansion of agrometeorological factors negatively affecting the productivity of spring barley has oriented plant breeders towards developing adaptable forms capable of realizing their genetic potential for higher yield under unfavorable conditions. Applying several methods of statistical data analysis helps to perform a more accurate assessment of the material differentiated according to its adaptability indicators. The objective of this study was to assess the adaptability of spring barley cultivars on the basis of their yield, plasticity, stability and homeostasis.Materials and methods. The resulting data were obtained for ten spring barley cultivars developed at Nemchinovka FRC.Results. High yield potential of more than 8.5 t/ha was disclosed in barley cultivars ‘Yaromir’, ‘Nur’, ‘Nadezhny’, ‘Sudar’, ‘Zlatoyar’ and ‘Znatny’. Cvs. ‘Luboyar’, ‘Nadezhny’ and ‘Rafael’ showed the highest adaptability to the worst growing conditions (4.65–5.04 t/ha) as well as high adaptive and compensatory ability. Cvs. ‘Sudar’, ‘Nur’ and ‘Zlatoyar’ were identified for high environmental plasticity (Cvi = 24.1–25.9%; bi = 1.02–1.16; σ = 1.52–1.59), while ‘Lyuboyar’, ‘Znatny’ and ‘Vladimir’ for their stability parameters (S2di = 0.05–0.19; σ2CACi = 1.60–1.78; σ2(G×E)gi = 0.05–0.15). The highest values of homeostasis (BVGi = 3.45– 3.53; CSLi = 138.7–139.4; Homi = 9.02–9.85) were registered for cvs. ‘Rafael’ and ‘Lyuboyar’. The calculated rating of the tested cultivars identified ‘Nadezhny’ as the best in productivity, while ‘Zlatoyar’ was the best in environmental plasticity. The highest levels of stability and homeostasis were recorded for cvs. ‘Rafael’ and ‘Lyuboyar’.Conclusion. Comprehensive assessment of productivity and adaptability indicators in the tested spring barley cultivars showed that ‘Lyuboyar’, ‘Nadezhny’, ‘Zlatoyar’ and ‘Rafael’ were the best under the conditions of the Non-Black Earth Region.

показатели адаптивностигенотипсредаэкологическое испытаниерейтингadaptability indicatorsgenotypeenvironmentenvironmental testratingРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану по проекту № 0608-2019-0011 «Создать линии яровых зерновых культур для селекции сортов устойчивых к биотическим и абиотическим стрессам с высоким потенциалом продуктивности».The research was performed within the framework of the State Task according to the theme plan under Project № 0608-2019-0011 “To develop new spring cereal crop lines for breeding cultivars resistant to biotic and abiotic stresses with high productivity potential”.ReferencesАлабушев А.В., Анипенко А.В. Научное обеспечение продуктивности, устойчивости и рентабельности в зерновой отрасли России. Вестник ОрелГАУ. 2008;1(10):2-10.Alabushev A.V., Anipenko L.N. Scientific provision of productivity, sustainability and profitability of the grain industry of Russia (Nauchnoye obespecheniye produktivnosti, ustoychivosti i rentabelnosti zernovoy otrasli Rossii). Vestnik OrelGAU = Bulletin of Orel State Agrarian University. 2008;1(10):2-10. [in Russian]Бишарев А.А., Шевченко Е.Н., Мадякин Е.В., Калякулина И.А., Дюльдина М.А., Дворцова Т.В. Влияние агрометеорологических условий на урожай ячменя в условиях Среднего Поволжья. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018;20(2-4):667-670.Bisharev A.A., Shevchenko S.N., Madyakin E.V., Kalyku lina I.A., Duldina M.A., Dvortsova T.V. The influence of agrometeorological conditions on grain yield of spring barley in the conditions of Middle Volga Region. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2018;20(2-4):667-670. [in Russian]Cheshkova A.F., Stepochkin P.I., Aleynikov A.F., Gre ben nikova I.G., Ponomarenko V.I. A comparison of statistical methods for assessing winter wheat grain yield stability. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(3):267275. DOI: 10.18699/VJ20.619Cheshkova A.F., Stepochkin P.I., Aleynikov A.F., Gre ben nikova I.G., Ponomarenko V.I. A comparison of statistical methods for assessing winter wheat grain yield stability. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(3):267275. DOI: 10.18699/VJ20.619Creissen H.E., Jorgensen T.H., Brown J.K.M. Increased yield stability of field-grown winter barley (Hordeum vulgare L.) varietal mixtures through ecological processes. Crop Protection. 2016;85:1-8. DOI: 10.1016/j.cropro.2016.03.001Creissen H.E., Jorgensen T.H., Brown J.K.M. Increased yield stability of field-grown winter barley (Hordeum vulgare L.) varietal mixtures through ecological processes. Crop Protection. 2016;85:1-8. DOI: 10.1016/j.cropro.2016.03.001Crossa J., Pérez P., Hickey J., Burgueño J., Ornella L., CerónRojas J. et al. Genomic prediction in CIMMYT maize and wheat breeding program. Heredity. 2014;112(1):48-60. DOI: 10.1038/hdy.2013.16Crossa J., Pérez P., Hickey J., Burgueño J., Ornella L., CerónRojas J. et al. Genomic prediction in CIMMYT maize and wheat breeding program. Heredity. 2014;112(1):48-60. DOI: 10.1038/hdy.2013.16Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 6-е изд. Москва: Альянс; 2011.Dospekhov B.A. Methodology of field trial (Metodika polevogo opyta). 6th ed. Moscow: Alyans; 2011. [in Russian]Елисеев С.Л. Повышение устойчивости производства зерна. Пермский аграрный вестник. 2016;4(16):1520.Eliseev S.L. Increase of crop production sustainabi lity. Perm Agrarian Journal. 2016;4(16):15-20. [in Russian]Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2005;(6):49-53.Goncharenko A.A. On adaptivity and ecological resistance of grain crop varieties. Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2005;(6):49-53. [in Russian]Хангильдин В.В. Параметры оценки гомеостатичности сортов и селекционных линий в испытании колосовых культур. Научно-технический бюллетень ВСГИ. 1986;2(60):36-41.Hangildin V.V. Parameters for evaluating the homeostasis of varieties and breeding lines in the testing of cereal crops (Parametry otsenki gomeostatichnosti sortov i selektsionnykh liniy v ispytanii kolosovykh kultur). Nauchnotekhnicheskiy byulleten VSGI = Scientific and Technical Bulletin of the All-Union Breeding and Genetics Institute. 1986;2(60):36-41. [in Russian]Кильчевский А.В. Генетико-экологические основы селекции растений. Информационный вестник ВОГиС. 2005;9(4):518-526.Kilchevsky A.V. Genetic and ecological bases of plant breeding. The Herald of Vavilov Society for Geneticists and Breeding Scientists. 2005;9(4):518-526. [in Russian]Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений. Минск: Тэхналогiя; 1997.Kilchevsky A.V., Khotyleva L.V. Ecological plant breeding (Ekologicheskaya selektsiya rasteniy). Minsk: Technalohija; 1997. [in Russian]Кудряшов И.Н., Беспалова Л.А., Пономарев Д.А. Актуальность сортовых структур при производстве озимой пшеницы в современных условиях. Зерновое хозяйство России. 2016;(1):9-13.Kudryashov I.N., Bespalova L.A., Ponomarev D.A. Relevance of varietal structures in winter wheat production in present conditions. Grain Economy of Russia. 2016;(1):913. [in Russian]Куркова И.В., Фокин С.А. Оценка адаптивной способности и экологической пластичности сортов и сортообразцов ярового ячменя амурской селекции. Вестник КрасГАУ. 2018;2(137):16-21.Kurkova I.V., Fokin S.A. The assessment of adaptive capa city and ecological plasticity of varieties and samples of varieties of spring barley of Amur selection. The Bulletin of KrasGAU. 2018;2(137):16-21. [in Russian]Кузнецова Т.Е., Левштанов С.А., Серкин Н.В., Нестеренко В.В., Ве ретельникова Н.А., Останина Т.В. Методы и результаты селекции ярового ячменя на Кубани. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(12):20-22.Kuznetsova T.E., Levshtanov S.A., Serkin N.V., Nes terenko V.V., Veretelnikova N.A., Ostanina T.V. Methods and results of spring barley breeding in Krasnodar region. Achievements of Science and Technology of AIC. 2015;29(12):20-22. [in Russian]Неттевич Э.Д., Моргунов А.И., Максименко М.И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность урожайности и качества зерна. Вестник сельскохозяйственной науки. 1985;(1):66-73.Nettevich E.D., Morgounov A.I., Maksimenko M.I. Improving the efficiency of spring wheat selection for stability, yield and quality of grain (Povysheniye effektivnosti otbora yarovoy pshenitsy na stabilnost, urozhaynost i kachestvo zerna). Vestnik selskokhozyaystvennoy nauki = Bulletin of Agricultural Science. 1985;(1):66-73. [in Russian]Николаев П.Н., Аниськов Н.И., Юсова О.А., Сафонова И.В. Адаптивность урожайности ярового овса в условиях Омского Прииртышья. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(4):28-39. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-28-38Nikolaev P.N., Aniskov N.I., Yusova O.A., Safonova I.V. Adaptability of spring oat yield in the environments of the Near-Irtysh area in Omsk Province. Proceeding on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2018;179(4):28-38. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-28-38Radzka E. Rymuza K., Lenartowicz T. Analysis of hydrothermal conditions and their impact on early potato yields. Journal of Ecological Engineering. 2015;16(2):120-124. DOI: 10.12911/22998993/1866Radzka E. Rymuza K., Lenartowicz T. Analysis of hydrothermal conditions and their impact on early potato yields. Journal of Ecological Engineering. 2015;16(2):120-124. DOI: 10.12911/22998993/1866Рыбась И.А. Повышение адаптив ности в селекции зерновых культур (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2016;51(5):617626. DOI: 10.15389/agrobiology.2016.5.617rusRybas’ I.A. Breeding grain crops to increase adaptability (review). Agricultural Biology. 2016;51(5):617-626. [in Russian]. DOI: 10.15389/agrobiology.2016.5.617rusСапега В.А. Проблема репрезентативности в системе госсортоиспытания, урожайность и параметры экологической пластичности и стабильности сортов овса. Вестник КрасГАУ. 2016;10(121):163-170.Sapega V.A. Representativeness problem in the state varieties testing system, productivity and parameters of ecological plasticity and stability of oats varieties. The Bulletin of KrasGAU. 2016;10(121):163-170. [in Russian]Селянинов Г.Т. О сельскохозяйственной оценке климата. Труды по сельскохозяйственной метеорологии. 1928;20:165-177.Selyaninov G.T. On agricultural estimation of climate. Contributions to Agricultural Meteorology. 1928;20:165177. [in Russian]Солонечный П.Н. AMMI и GGE biplot анализ взаимодействия генотип-среда линий ячменя ярового. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017;21(6):657-662. DOI: 10.18699/VJ17.283Solonechnyi P.N. AMMI and GGE biplot analyses of genotypeenvironment interaction in spring barley lines. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017;21(6):657-662. [in Russian]. DOI: 10.18699/VJ17.283Солонечный П.Н., Козаченко М.Р., Васько Н.И., Наумов А.Г., Важенина О.Е., Солнечная О.В. Продуктивность сортов ячменя ярового в экологическом сортоиспытании. Зернобобовые и крупяные культуры. 2014;4(12):96-99.Solonechnyi P.N., Kozachenko M.R., Vasko N.I., Naumov A.G., Vazhenina O.E., Solonechnaya O.V. Productivity in spring barley varieties under ecological testing. Legumes and Groat Crops. 2014;4(12):96-99. [in Russian]Сюков В.В., Захаров В.Г., Менибаев А.И. Экологическая селекция растений: типы и практика. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017;21(5):534-536. DOI: 10.18699/VJ17.270Syukov V.V., Zakharov V.G., Menibaev A.I. Ecological plant breeding: types and practice. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017;21(5):534-536. [in Russian]. DOI: 10.18699/VJ17.270Varga B., Vida G., Varga-László E., Bencze S., Veisz O. Effect of simulating drought in various phenophases on the water use efficiency of winter wheat. Journal of Agronomy and Crop Science. 2015;201(1):1-9. DOI: 10.1111/jac.12087Varga B., Vida G., Varga-László E., Bencze S., Veisz O. Effect of simulating drought in various phenophases on the water use efficiency of winter wheat. Journal of Agronomy and Crop Science. 2015;201(1):1-9. DOI: 10.1111/jac.12087Волкова Л.В., Гирева В.М. Оценка сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности и адаптивным свойствам. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017;4(59):19-23.Volkova L.V., Gireva V.M. Estimation of spring soft wheat varieties by yield and adaptive properties. Agricultural Science Euro-North-East. 2017;4(59):19-23. [in Russian]Юсова О.А., Николаев П.Н., Бендина Я.Б., Сафонова И.В., Аниськов Н.И. Стрессоустойчивость сортов ячменя различного агроэкологического происхождения для условий резко континентального климата. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(4):44-55. DOI: 10.30901/2227-88342020-4-44-55Yusova O.A., Nikolaev P.N., Bendina Y.B., Safonova I.V., Aniskov N.I. Stress resistance in barley cultivars of various agroecological origin under extreme continental climate conditions. Proceedings on Applied botany, Genetics and Breeding. 2020;181(4):44-55. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-88342020-4-44-55Животков 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):3-6.Zhivotkov L.A., Morozova Z.A., Sekatueva L.I. Methods of detecting potential productivity and adaptability in cultivars and breeding forms of winter wheat according to their ‘yield’ indicator (Metodika vyyavleniya potentsialnoy produktivnosti i adaptivnosti sortov i selektsionnykh form ozimoy pshenitsy po pokazatelyu “urozhaynosti”). Selektsiya i semenovodstvo = Plant Breeding and Seed Production. 1994;(2):3-6. [in Russian]Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений (эколого-генетические основы). Кишинев: Штиинца; 1988.Zhuchenko A.A. Adaptive potential of cultivated plants (ecogenetic fundamentals) (Adaptivny potentsial kulturnykh rasteniy [ekologo-geneticheskiye osnovy]). Chisinau: Ştiinţă; 1988. [in Russian]Зотиков В.И. Роль генетических ресурсов в повышении продуктивности и экологической устойчивости растениеводства. Зернобобовые и крупяные культуры. 2017;2(22):4-8.Zotikov V.I. The role of genetic resources in improving the productivity and environmental sustainability of crop production. Legumes and Groat Crops. 2017;2(22):4-8. [in Russian]Зыкин В.А., Мешков В.В., Сапега В.В., Параметры экологической пластичности сельскохозяйственных растений, их расчет и анализ: методические рекомендации. Новосибирск: Сибирское отделение ВАСХНИЛ; 1984.Zykin V.A., Meshkov V.V., Sapega V.A. Parameters of environmental plasticity in crop plants, their calculation and analysis: guidelines (Parametry ekologicheskoy plastichnosti selskohozyaystvennykh rasteniy, ikh raschet i analiz: metodicheskiye rekomendatsii). Novosibirsk: Siberian Branch of VASKhNIL; 1984. [in Russian]

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