vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2024-3-105-119vir-nw-2033Research ArticleКОЛЛЕКЦИИ МИРОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИCOLLECTIONS OF THE WORLD’S CROP GENETIC RESOURCES FOR THE DEVELOPMENT OF PRIORITY PLANT BREEDING TRENDSИзучение коллекционных образцов овса различных экологических групп в условиях степной зоны Краснодарского краяEvaluation of oat accessions from different ecological groups in the steppe environments of Krasnodar Territoryhttps://orcid.org/0009-0009-1155-2162ВойцуцкаяН. П.VoytsutskayaN. P.

Нина Петровна Войцуцкая, научный сотрудник, 

352183, Краснодарский край, Гулькевичский район, п. Ботаника, ул. Центральная, 2

Nina P. Voytsutskaya, Researcher 

2 Tsentralnaya St., Krasnodar 352183

voycuckaya63@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9250-7225ЛоскутовИ. Г.LoskutovI. G.

Игорь Градиславович Лоскутов, доктор биологических наук, доцент, главный научный сотрудник, заведующий отделом; профессор 

190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44;199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

Igor G. Loskutov, Dr. Sci. (Biology), Associate Professor, Chief Researcher, Head of a Department; Professor 

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000;7–9 Universitetskaya Emb., St. Petersburg 199034

i.loskutov@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8898-4926БлиноваЕ. В.BlinovaE. V.

Елена Владимировна Блинова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник 

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

Elena V. Blinova, Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher 

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

e.blinova@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4051-3671НовиковаЛ. Ю.NovikovaL. Yu.

Любовь Юрьевна Новикова, доктор сельскохозяйственных наук, заведующая отделом 

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

Liubov Yu. Novikova, Dr. Sci. (Agriculture), Head of a Department 

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

l.novikova@vir.nw.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова, Кубанская опытная станция – филиал ВИРРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources, Kuban Experiment StationRussian FederationФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources; St. Petersburg State UniversityRussian FederationФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation2024211020241853105119Copyright © Войцуцкая Н.П., Лоскутов И.Г., Блинова Е.В., Новикова Л.Ю., 20242024Войцуцкая Н.П., Лоскутов И.Г., Блинова Е.В., Новикова Л.Ю.Voytsutskaya N.P., Loskutov I.G., Blinova E.V., Novikova L.Y.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/2033

Актуальность. Большое значение для селекции растений при подборе исходного материала имеет изучение генофонда и выявление источников хозяйственно ценных признаков для конкретных условий зоны. Материалы и методы. Объектом исследований послужили 307 образцов овса посевного различного эколого-географического происхождения в условиях Кубанской опытной станции – филиала Всероссийского института генетических ресурсов растений (ВИР) в 2014–2019 гг. В качестве стандарта использовался сорт ‘Валдин 765’. Погодные условия за годы изучения были контрастными по гидротермическому режиму. Результаты. Проведен анализ межсортовой и межгодовой вариабельности коллекции овса ВИР в условиях Краснодарского края и выделены перспективные по комплексу хозяйственно ценных признаков образцы для использования в селекции. Наиболее значительные различия образцов изученной коллекции овса связаны со сроками созревания и характеристиками метелки. Высокая урожайность образца в условиях Краснодарского края ассоциирована с высокой массой 1000 зерен, которая положительно связана с продолжительностью межфазного периода «выметывание – созревание» и отрицательно – с длиной метелки, числом зерен в метелке, высотой растения и продолжительностью периодов «всходы – выметывание» и «всходы – созревание». Заключение. В результате исследований по хозяйственно ценным признакам выделены образцы, превышающие урожайность стандартного сорта ‘Валдин 765’ на 114–135%, созревающие на 6–8 дней раньше стандарта, устойчивые к полеганию, обладающие короткостебельностью, с групповой устойчивостью (9 баллов) к корончатой и стеблевой ржавчинам, с пониженной пленчатостью (< 25%), хорошей облиственностью, высокой масличностью (> 6%), повышенной белковостью (> 14%) и высокими показателями структурных элементов урожайности.

Background. Studying genetic diversity and identifying sources of valuable agronomic traits for specific environmental conditions is of great importance for plant breeders when they select source material for crop improvement. Materials and methods. Three hundred and seven oat accessions of various ecogeographic origin were tested under the conditions of the Kuban Experiment Station, a branch of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), in 2014–2019. Cv. ‘Valdin 765’ served as the reference. Weather conditions across the years of the study were contrasting in terms of the hydrothermal regime. Results. The inter-cultivar and year-to-year variability of the oat collection was analyzed in Krasnodar Territory and accessions promising for breeding were identified for a set of useful agronomic traits. The most significant differences among the studied oat accessions were recorded for the time of ripening and panicle characteristics. High yield of an accession under the conditions of Krasnodar Territory was associated with its high 1000 grain weight, which positively correlated with the duration of the period from panicle emergence to ripening and negatively with the length of the panicle, number of grains per panicle, plant height, and duration of the periods from germination to panicle emergence and from germination to ripening. Conclusion. The study of useful agronomic traits resulted in identifying oat accessions with the yield exceeding the reference (cv. ‘Valdin 765’) by 114–135%, that ripened 6–8 days earlier than the reference, were resistant to lodging, had short stems, manifested combined resistance (9 points) to crown and stem rust, low filminess (< 25%), good leafiness, high oil content (> 6%), increased protein content (> 14%), and high levels of yield structure components.

селекционные признакиисточникиэколого-географическое происхождениепогодные условияизменение климатаvaluable characteristicssourcesecogeographic originweather conditionsclimate changeработа выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № FGEM-2022-0009 «Структурирование и раскрытие потенциала наследственной изменчивости мировой коллекции зерновых и крупяных культур ВИР для развития оптимизированного генбанка и рационального использования в селекции и растениеводстве»this work was carried out within the framework of the state task assigned by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, Topic No. FGEM-2022-0009 “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”.ReferencesEckardt N.A., Ainsworth E.A., Bahuguna R.N., Broadley M.R., Busch W., Carpita N.C. et al. Climate change challenges, plant science solutions. The Plant Cell. 2023;35(1):24-66. DOI: 10.1093/plcell/koac303Eckardt N.A., Ainsworth E.A., Bahuguna R.N., Broadley M.R., Busch W., Carpita N.C. et al. Climate change challenges, plant science solutions. The Plant Cell. 2023;35(1):24-66. DOI: 10.1093/plcell/koac303Elsgaard L., Børgesen C.D., Olesen J.E., Siebert S., Ewert F., Peltonen-Sainio P. et al. Shifts in comparative advantages for maize, oat and wheat cropping under climate change in Europe. Food Additives and Contaminants: Part A. 2012;29(10):1514-1526. DOI: 10.1080/19440049.2012.700953Elsgaard L., Børgesen C.D., Olesen J.E., Siebert S., Ewert F., Peltonen-Sainio P. et al. Shifts in comparative advantages for maize, oat and wheat cropping under climate change in Europe. Food Additives and Contaminants: Part A. 2012;29(10):1514-1526. DOI: 10.1080/19440049.2012.700953Международный классификатор СЭВ рода Avena L. Ленинград: ВИР; 1984.International COMECON list of descriptors for Avena L. Leningrad: VIR; 1984. [in Russian]Kole C. (ed.). Genomic designing of climate-smart cereal crops. Cham: Springer; 2020. DOI: 10.1007/978-3-319-93381-8Kole C. (ed.). Genomic designing of climate-smart cereal crops. Cham: Springer; 2020. DOI: 10.1007/978-3-319-93381-8Корелина В.А., Батакова О.Б., Зобнина И.В., Кабашов А.Д. Хозяйственно-биологические признаки нового сорта овса ярового “Архан”. Зерновое хозяйство России. 2021;1(73):20-25. DOI: 10.31367/2079-8725-2021-73-1-20-25Korelina V. A., Batakova O. B., Zobnina I.V., Kabashov A.D. Economic and biological characteristics of the new spring oats variety “Arkhan”. Grain Economy of Russia. 2021;1(73):20-25. [in Russian] DOI: 10.31367/2079-8725-2021-73-1-20-25Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. Санкт-Петербург: ВИР; 2007.Loskutov I.G. Oat (Avena L.). Distribution, systematics, evolution, and breeding value (Oves (Avena L.). Rasprostraneniye, sistematika, evolyutsiya i selekstionnaya tsennost). 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]Лоскутов И.Г., Новикова Л.Ю., Ковалева О.Н., Иванова Н.Н., Блинова Е.В., Бельская Г.В. Эколого-географические подходы к изучению генетического разнообразия ячменя и овса из коллекции ВИР. Экологическая генетика. 2020;18(1):89-102. DOI: 10.17816/ecogen16128Loskutov I.G., Novikova L.Yu., Kovaleva O.N., Ivanova N.N., Blinova E.V., Belskaya G.V. Ecological-geographic approaches to the study of genetic diversity of barley and oat from the VIR collection. Ecological Genetics. 2020;18(1):89-102. [in Russian] DOI: 10.17816/ecogen16128Мордвинкина А.И. Эколого-географическая классификация культурных и сорно-полевых овсов. Доклады Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина. 1939;(5):3-10.Mordvinkina A.I., Ecological and geographical classification of cultivated and weed-field oats (Ekologo-geograficheskaya klassifikatsiya kulturnykh i sorno-polevykh ovsov). Doklady Vsesoyuznoy akademii selskokhozyaystvennykh nauk im. V.I. Lenina = Reports of the V.I. Lenin All-Union Academy of Agricultural Sciences. 1939;(5):3-10. [in Russian]Родионова Н.А., Солдатов В.Н., Мережко В.Е., Ярош Н.П., Кобылянский В.Д. Культурная флора СССР. Т. 2, ч. 3. Овес. Москва: Колос; 1994.Rodionova N.A., Soldatov V.N., Merezhko V.E., Yarosh N.P., Kobylyansky V.D. Flora of cultivated plants. Vol. 2 (Pt 3). Oat (Kulturnaya flora. T. 2, ch. 3. Oves). Moscow: Kolos; 1994. [in Russian]Тулякова 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: 10.30901/2227-8834-2021-1-72-79Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений. В кн.: Н.И. Вавилов. Избранные труды. Т. 5. Москва; Ленинград; 1965. С.9-107.Vavilov N.I. Centers of origin of cultivated plants (Tsentry proiskhozhdeniya kulturnykh rasteniy). In: N.I. Vavilov. Selected Works. Vol. 5 (N.I. Vavilov Izbrannye trudy. T. 5). Moscow; Leningrad; 1965. p.9-107. [in Russian]Winkler L.R., Bonman J.M., Chao S., Yimer B.A., Bockelman H., Klos K.E. Population structure and genotype–phenotype associations in a collection of oat landraces and historic cultivars. Frontiers in Plant Science. 2016;7:1077. DOI: 10.3389/fpls.2016.01077Winkler L.R., Bonman J.M., Chao S., Yimer B.A., Bockelman H., Klos K.E. Population structure and genotype–phenotype associations in a collection of oat landraces and historic cultivars. Frontiers in Plant Science. 2016;7:1077. DOI: 10.3389/fpls.2016.01077

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