vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2023-2-66-75vir-nw-1580Research ArticleИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙSTUDYING AND UTILIZATION OF PLANT GENETIC RESOURCESЭффективность использования некоторых критериев определения адаптивности на примере сортов озимой ржиThe effectiveness of using some criteria for determining adaptability on the example of winter rye cultivarshttps://orcid.org/0000-0001-8138-930XСафоноваИ. В.SafonovaI. V.

Ирина Владимировна Сафонова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, ВИР

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

Irina V. Safonova, Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher, VIR

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia

i.safonova@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7819-8286АниськовН. И.AniskovN. I.

Николай Иванович Аниськов, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, ВИР

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

Nikolay I. Aniskov, Dr. Sci. (Agriculture), Senior Researcher, VIR

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia

n.aniskov@vir.nw.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian FederationФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation20232407202318426675Copyright © Сафонова И.В., Аниськов Н.И., 20232023Сафонова И.В., Аниськов Н.И.Safonova I.V., Aniskov N.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/1580   Актуальность

   Актуальность. Для большинства регионов России озимая рожь является незаменимым хлебным и кормовым злаком. В последнее время посевы озимой ржи сокращаются. Улучшить это положение возможно за счет создания сортов, обеспечивающих стабильно высокую продуктивность зерна в различных условиях выращивания. Поэтому измерение уровня адаптивности урожайности в разных математических величинах с использованием разнообразных методов – настоятельная необходимость.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Для объективной оценки сортов озимой ржи были рассчитаны и проанализированы параметры адаптивности: коэффициент интенсивности (И) и величина устойчивости индекса стабильности (У) по Удачину, Головченко; индекс стабильности (ИС) по Хангильдину; широта ареала (Jsp) по Eberhart, Russell; селекционная ценность (Sc) по Хангильдину; коэффициент отзывчивости (Кр.) по Зыкину; генотипический эффект (Ɛi) по Гурьеву; коэффициент выравненности (В) по Доспехову; коэффициент мультипликативности (КМ) по Драгавцеву; эффект реакции (Эр.) по Новохатину. Полевые опыты и изучение 8 сортов озимой ржи проводили согласно методическим указаниям ВИР в 2012–2017 гг.

   Результаты и заключение. Выявлено значительное варьирование урожайности зерна, которое обусловлено высокой долей вклада фактора «год» – 79,4 %. Лучшие условия для формирования высокой урожайности складывались в 2012 (6,2 т/га) и 2015 г. (6,6 т/га). Анализ шестилетней средней урожайности показал, что сорта ‘Рушник 2’ (к-11820), ‘Берегиня’ (к-11822), ‘Новая Эра’ (к-11814) превысили ‘Ильмень’ (к-11000) на 5–22 %. Показано, что из десяти примененных показателей необходимо отметить коэффициент мультипликативности (КМ), величину устойчивостииндекса стабильности (У), показатель селекционной ценности (Sc), эффект реакции сорта (Эр.), показатель широты ареала (Jsp), которые более достоверно устанавливают уровень адаптивности сорта. Высокоадаптивными из проанализированного набора сортов являются сорта ‘Новая Эра’, ‘Янтарная’ (к-11804), ‘Берегиня’, ‘Вавиловская’.

   Background

   Background. For most regions of Russia, winter rye is an indispensable grain and fodder cereal. Recently, winter rye crops have been declining. It is possible to improve this situation by releasing cultivars that ensure consistently high grain productivity under various growing conditions. Therefore, measuring the level of adaptability for yields in different mathematical quantities using a variety of methods is an urgent need.

   Materials and methods

   Materials and methods. For an unprejudiced assessment of winter rye cultivars, the following adaptability parameters were calculated and analyzed: the intensity coefficient (I) and constancy of the stability index (Y) according to Udachin and Golovchenko; stability index (IS) according to Hangildin; range breadth (Jsp) according to Eberhart and Russell; breeding value (Sc) according to Hangildin; responsiveness coefficient (Cr.) according to Zykin; genotypic effect (Ɛi) according to Guryev; equalization coefficient (B) according to Dospekhov; multiplicativity coefficient (KM) according to Dragavtsev; and reaction effect (Er.) according to Novokhatin. Field experiments and the study of 8 winter rye cultivars were carried out according to VIR’s guidelines in 2012–2017.

   Results and conclusion. A significant variation was found in grain yield; it was induced by the high contribution of the “year” factor (79.4 %). The best conditions for higher yields were formed in 2012 and 2015. An analysis of the six-year average yield showed that cvs. ‘Rushnik 2’, ‘Bereginya’, and ‘Novaya Era’ exceeded ‘Ilmen’ by 5–22 %. It was shown that among the selected ten indicators, worth attention were the multiplicativity coefficient, the stability index, the breeding value index, the reaction effect of a cultivars, and the range breadth index: they established the adaptability level of a cultivar with higher statistical significance. Cvs. ‘Novaya Era’, ‘Yanrarnaya, ‘Bereginya’, and ‘Vavilovskaya’ from the analyzed set demonstrated high adaptability.

экологическая пластичностьизменчивостьмультипликативностьрангиндекс условийгенотипический эффектурожайностьареал распространенияenvironmental plasticityvariabilitymultiplicativityrankindex of conditionsgenotypic effectyieldarea of distributionРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № 0481-2022-0001 «Структурирование и раскрытие потенциала наследственной изменчивости мировой коллекции зерновых и крупяных культур ВИР для развития оптимизированного генбанка и рационального использования в селекции и растениеводстве». Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работыThe research was performed within the framework of the state task according to the theme plan of VIR, Project No. 0481-2022-0001 “Structuring and disclosing the potential of hereditary variation in the global collection of cereal and groat crops at VIR for the development of an optimized genebank and its sustainable utilization in plant breeding and crop production”. The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this workReferencesАниськов Н.И., Сафонова И.В. Продуктивность и адаптивность сортов озимой ржи селекции ВИР в условиях Северо-Западного региона. Тенденции развития науки и образования. 2020;(58-3):5-9. DOI: 10.18411/lj-02-2020-38Aniskov N.I., Safonova I.V. Productivity and adaptability of winter rye varieties of VIR breeding in the conditions of the North-Western region (Produktivnost i adaptivnost sortov ozimoy rzhi selektsii VIR v usloviyakh Severo-Zapadnogo regiona). Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya = Trends in the Development of Science and Education. 2020;(58-3):5-9. DOI: 10.18411/lj-02-2020-38 [in Russian]Доспехов 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]Драгавцев В.А., Цильке В.А., Рейтер Б.Г. Генетика признаков продуктивности яровой пшеницы в Западной Сибири. Новосибирск: Наука; 1984.Dragavtsev V.A., Zilke V.A., Reyter B.G. Genetics of productivity traits in spring wheat in Western Siberia (Genetika priznakov produktivnosti yarovoy pshenitsy v Zapadnoy Sibiri). Novosibirsk: Nauka; 1984. [in Russian]Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;6(1):36-40. DOI: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xEberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;6(1):36-40. DOI: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xГончаренко А.А. Актуальные вопросы селекции озимой ржи. Москва; 2014.Goncharenko A.A. Topical issues of winter rye breeding (Aktualnye voprosy selektsii ozimoy rzhi). Moscow; 2014. [in Russian]Хангильдин В.В. Гомеостаз компонентов урожая зерна и предпосылки к созданию модели сорта яровой пшеницы. В кн.: Генетический анализ количественных признаков растений. Уфа: БФ АН СССР; 1979. С. 5-39.Hangildin V.V. Homeostasis of grain harvest components and prerequisites for creating a model of a spring wheat variety (Gomeostaz komponentov urozhaya zerna i predposylki k sozdaniyu modeli sorta yarovoy pshenitsy). In: Genetic Analysis of Quantitative Plant Characteristics (Geneticheskiy analiz kolichestvennykh priznakov rasteniy). Ufa: BF ANSSSR; 1979. P. 5-39. [in Russian]Хангильдин В.В., Асфондиярова Р.Р. Проявление гомеостаза у гибридов гороха посевного. Биологические науки. 1977;(1):116-121.Hangildin V.V., Asfondiyarova R.R. Manifestation of homeostasis in pea hybrids (Proyavleniye gomeostaza u gibridov gorokha posevnogo). Biologicheskiye nauki = Biological Sciences. 1977;(1):116-121. [in Russian]Кобылянский В.Д., Сафонова И.В., Солодухина О.В., Аниськов Н.И. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ржи. Санкт-Петербург: ВИР; 2015.Kobylyansky V.D., Safonova I.V., Solodukhina O.V., Aniskov N.I. Guidelines for the study and preservation of the world collection of rye (Metodicheskiye ukazaniya po izucheniyu i sokhraneniyu mirovoy kollektsii rzhi). St. Petersburg: VIR; 2015. [in Russian]Новохатин В.В. Экологическая селекция мягкой яровой пшеницы, оптимизация селекционного процесса – фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири. В кн.: Оптимизация селекционного процесса – фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири ОСП – 2019. Красноярск; 2019. С. 92-101. URL: https://ksc.krasn.ru/upload/medialibrary/0b9/0b94c6cee3826ba952f4edfd6be23c98.pdf [дата обращения: 15. 11. 2022].Novokhatin V.V. Ecological selection of soft spring wheat. In: Optimization of the breeding process as a factor of stabilization and growth of crop production in Siberia OSP – 2019 (Optimizatsiya selektsionnogo protsessa – faktor stabilizatsii i rosta produktsii rasteniyevodstva Sibiri OSP – 2019). Krasnoyarsk; 2019. P. 92-101. URL: https://ksc.krasn.ru/upload/medialibrary/0b9/0b94c6cee3826ba952f4edfd6be23c98.pdf [in Russian]Посевные площади, валовые сборы и урожайность ржи в России. Итоги 2018 года. Агровестник. 2019. URL: https://agrovesti.net/lib/industries/cereals/posevnye-ploshchadi-valovye-sbory-i-urozhajnost-rzhi-v-rossii-itogi-2018-goda.html [дата обращения: 03. 04. 2020].Rye cropping areas, bulk harvests, and yield in Russia. Tallies for 2018 (Posevnye ploshchadi, valovye sbory i urozhaynost rzhi v Rossii. Itogi 2018 goda). Agrovestnik. 2019. URL: https://agrovesti.net/lib/industries/cereals/posevnye-ploshchadi-valovye-sbory-i-urozhajnost-rzhi-v-rossii-itogi-2018-goda.html [in Russian]Шакирзянов А.Х., Лещенко Н.И., Мызгаева В.А., Колесникова Н.В. Адаптивность сортов озимой ржи селекции Башкирского НИИСХ. Достижения науки и техники АПК. 2010;(1):11-12.Shakirzyanov A.H., Leschenko N.I., Myzgaeva V.A. Kolesnikova N.V. Adaptation of grades winter rye of selection the Bashkir Scientifically Research Institute of an Agriculture. Achievements of Science and Technology of AIC. 2010;(1):11-12). [in Russian]Удачин Р.А., Головченко А.П. Методика оценки экологической пластичности сортов пшеницы. Селекция и семеноводство. 1990;(5):2-6.Udachin R.A., Golovchenko A.P. Methods for assessing the ecological plasticity of wheat varieties (Metodika otsenki ekologicheskoy plastichnosti sortov pshenitsy). Selektsiya i semenovodstvo = Plant Breeding and Seed Production. 1990;(5):2-6. [in Russian]Уткина Е.И., Кедрова Л.И. Зимостойкость озимой ржи: проблемы и решения. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;1(62):11-18. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.62.1.11-18Utkina E.I., Kedrova L.I. Winter hardiness in winter rye: problems and solutions. Agricultural Science Euro-North-East. 2018;1(62):11-18. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.62.1.11-18 [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.