vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2021-2-24-33vir-nw-951Research 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 TRENDSВлияние реакции на яровизацию, чувствительности к фотопериоду и собственно скороспелости на продолжительность развития образцов ячменя из Дагестана от всходов до колошенияThe effect of responses to vernalization, photoperiodism, and earliness per se of barley accessions from Dagestan on the duration of the period from shooting to headinghttps://orcid.org/0000-0003-1236-6408ЗвейнекИ. А.ZveinekI. A.

190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов овса, ржи и ячменя, старший научный сотрудник; к.б.н.

2, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

izv-spb1@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1021-7951АбдуллаевР. А.AbdullaevR. A.

190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетики, научный сотрудник; к.б.н.

2, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

abdullaev.1988@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2266-281XБаташеваБ. А.BatashevaB. A.

368612, Республика Дагестан, Дербентский район, с. Вавилово; Дагестанская опытная станция – филиал ВИР

Dagestan Experimental Station of VIR

Vavilovo Village, Derbentsky District, Republic of Dagestan 368612

https://orcid.org/0000-0002-3019-0306РадченкоЕ. Е.RadchenkoE. E.

190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетики, главный научный сотрудник отдела генетики, руководитель отдела генетики и лаборатории иммунитета; д.б.н.

2, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

Eugene_Radchenko@rambler.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation20212806202118222433Copyright © Звейнек И.А., Абдуллаев Р.А., Баташева Б.А., Радченко Е.Е., 20212021Звейнек И.А., Абдуллаев Р.А., Баташева Б.А., Радченко Е.Е.Zveinek I.A., Abdullaev R.A., Batasheva B.A., Radchenko E.E.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/951

Актуальность. В течение пяти лет в Северо-Западном регионе России (Санкт-Петербург, Пушкин) и на Северном Кавказе (Дагестан, г. Дербент) изучали паратипическую изменчивость скорости развития образцов ячменя из Дагестана. В контрастных климатических условиях оценивали влияние реакции на яровизацию, продолжительности фотопериода и собственно скороспелости на развитие дагестанских ячменей. Подобного рода исследования позволяют выявить адаптивно ценные формы для использования в селекции.Материалы и методы. При озимом и яровом сроках сева в Дагестане изучили продолжительность периода «всходы – колошение» 12 выборок образцов ячменя, в яровом посеве сравнили 20 выборок в двух регионах. Использовали эмпирический показатель скорости развития растений – критерий «превышение периода “всходы – колошение” данного образца над его минимальным значением по выборке» (ППВК).Результаты и выводы. Выявлены скороспелые образцы ячменя с низкой нормой реакции: к-3772, к-15013, к-15034, к-15036, к-15186, к-15192, к-21803 и к-23785, сочетающие слабую чувствительность к короткому фотопериоду и яровизирующим температурам, которые представляют интерес для селекции в регионах, где продолжительность вегетационного периода является лимитирующим фактором. Влияние реакции на яровизацию и короткого фотопериода на продолжительность развития образцов ячменя из Дагестана от всходов до колошения в среднем составляет 8 (5,1–10,6) дней, собственно скороспелости – 6 (4,8–8,2) дней. Паратипическая изменчивость отражает размах варьирования данных показателей. Скороспелость местных ячменей в Дагестане определяют, прежде всего, яровизирующие температуры и нечувствительность к короткому дню. 

Background. Paratypic variability of the development rates of barley accessions from the Republic of Dagestan was analyzed for five years in the Northwe st of Russia (Pushkin, St. Petersburg) and in the North Caucasus (Derbent, Dagestan). Responses to vernalization, photoperiodism and earliness per se were tested in contrasting environments to assess their effect on barley development. Such studies make it possible to identify valuable adaptable plant forms in the barley germplasm collection for further use in breeding practice.Materials and methods. In Dagestan, the duration of the period from shooting to heading was measured for 12 samples of barley accessions in winter and spring sowing trials. Twenty samples sown in spring in both regions were compared. An empirical indicator of plant development rate was used for barley: the criterion “the number of days by which the period from shooting to heading of an accession exceeds the minimum across a sample” (DPSH).Results and conclusions. Early barley accessions with a low norm of responsiveness were identified: k-3772, k-15013, k-15034, k-15036, k-15186, k-15192, k-21803 and k-23785 – they combined weak sensitivity to a short photoperiod and vernalizing temperatures, so they are promising for breeding in regions where the length of the growing season is a limiting factor. The effect of the responses of barley accessions from Dagestan to vernalization and a short photoperiod on the duration of the period from shooting to heading was on average 8 (5.1–10.6) days and on their earliness per se 6 (4.8–8.2) days. Paratypic variability reflects the range of variation for these indicators. In Dagestan, vernalization temperatures and insensitivity to a short day are the main factors determining the earliness of local barleys in their native environment.

Hordeum vulgare L.environmental conditionsnorm of responsivenessearlinessРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № 0662-2019-0006 «Поиск, поддержание жизнеспособности 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 работы.The research was performed within the framework of the State Task according to the theme plan of VIR, Project No. 0662- Lukyanova M.V., Trofimovskaya A.Y., Gudkova G.N., Terentieva I.A., Jarosh N.P. Cultivated Flora of the USSR. Vol. 2, Pt 2. Barley (Yachmen). V.D. Kobylyansky, M.V. Luky- 2019-0006 “Search for and viability maintenance, and disclos- anova (eds). Leningrad: Agropromizdat; 1990. [in ing 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 work.ReferencesАбдуллаев Р.А., Алпатьева Н.В., Звейнек И.А., Кошкин В.А., Анисимова И.Н., Радченко Е.Е. Идентификация носителей гена eam8 среди дагестанских ячменей. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2015;54:75-79.Abdullaev R.A., Alpatieva N.V., Zveinek I.A., Koshkin V.A., Anisimova I.N., Radchenko E.E. Identification of barley accessions from Dagestan carrying the eam8 gene. Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2015;54:75-79. [in Russian]Abdullaev R.A., Batasheva B.A., Alpatieva N.A., Kono valova G.S., Kovaleva O.N., Novikova L.Yu. et al. Genetic diversity of Dagestanian barley landraces. Russian Agricultural Sciences. 2014;40(6):399-403. DOI: 10.3103/S1068367414060020Abdullaev R.A., Batasheva B.A., Alpatieva N.A., Kono valova G.S., Kovaleva O.N., Novikova L.Yu. et al. Genetic diversity of Dagestanian barley landraces. Russian Agricultural Sciences. 2014;40(6):399-403. DOI: 10.3103/S1068367414060020Абдуллаев Р.А., Баташева Б.А, Радченко Е.Е., Звейнек И.А., Алпатьева Н.В., Ковалева О.Н. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 846. Ячмень. Агробиологическая характеристика образцов ячменя из Дагестана. Санкт-Петербург: ВИР; 2017.Abdullaev R.A., Batasheva B.A., Radchenko E.E., Zveinek I.A., Alpatieva N.V., Kovaleva O.N. Catalogue of the VIR Global Collection. Issue 846. Barley. Agrobiological description of barley accessions from Dagestan. St. Petersburg: VIR; 2017. [in Russian]Баташева Б.А., Радченко Е.Е., Абдуллаев Р.А. Скороспелость местных ячменей Дагестана. Проблемы развития АПК региона. 2014;4(20):8-10).Batasheva B.A., Radchenko E.E., Abdullaev R.A. Early ripeness of barley in Dagestan. Problemy razvitiya APK regiona = Problems of Regional Agroindustrial Complex Development. 2014;4(20):8-10. [in Russian]Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Москва: Агропромиздат; 1985.Dospekhov B.A. Methodology of field trial (Metodika polevogo opyta). Moscow: Agropromizdat; 1985. [in Russian]Franckowiak J.D., Lundqvist U. Descriptions of Barley Genetic Stocks for 2012. Barley Genetics Newsletter. 2012;42:36-793.Franckowiak J.D., Lundqvist U. Descriptions of Barley Genetic Stocks for 2012. Barley Genetics Newsletter. 2012;42:36-793.Laurie D.A., Pratchett N., Bezant J.H., Snape J.W. Genetic analysis of a photoperiod response gene on the short arm of chromosome 2(2H) of Hordeum vulgare (barley). Heredity. 1994;72(6):619-627. DOI: 10.1038/hdy.1994.85Laurie D.A., Pratchett N., Bezant J.H., Snape J.W. Genetic analysis of a photoperiod response gene on the short arm of chromosome 2(2H) of Hordeum vulgare (barley). Heredity. 1994;72(6):619-627. DOI: 10.1038/hdy.1994.85Laurie D.A., Pratchett N., Bezant J.H., Snape J.W. RFLP mapping of five major genes and eight quantitative trait loci controlling flowering time in a winter × spring barley (Hordeum vulgare L.) cross. Genome. 1995;38(3):575-585. DOI: 10.1139/g95-074Laurie D.A., Pratchett N., Bezant J.H., Snape J.W. RFLP mapping of five major genes and eight quantitative trait loci controlling flowering time in a winter × spring barley (Hordeum vulgare L.) cross. Genome. 1995;38(3):575-585. DOI: 10.1139/g95-074Лоскутов 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]Лукьянова М.В., Трофимовская А.Я., Гудкова Г.Н., Терентьева И.А., Ярош Н.П. Культурная флора СССР. Т. 2, ч. 2. Ячмень / под ред. В.Д. Кобылянского, М.В. Лукьяновой. Ленинград: Агропромиздат; 1990.Lukyanova M.V., Trofimovskaya A.Y., Gudkova G.N., Terentieva I.A., Jarosh N.P. Cultivated Flora of the USSR. Vol. 2, Pt 2. Barley (Yachmen). V.D. Kobylyansky, M.V. Lukyanova (eds). Leningrad: Agropromizdat; 1990. [in Russian]Takahashi R., Yasuda S. Genetic studies of spring and winter habit of growth in barley. Berichte des Ohara Instituts für Landwirtschaftliche Biologie, Okayama Universität. 1956;10:245-308.Takahashi R., Yasuda S. Genetic studies of spring and winter habit of growth in barley. Berichte des Ohara Instituts für Landwirtschaftliche Biologie, Okayama Universität. 1956;10:245-308.Takahashi R., Yasuda S. Genetics of earliness and growth habit in barley. In: R.A. Nilan (ed.). Barley Genetics II: Proceedings of the 2nd International Barley Genetics Symposium. Pullman, WA: Washington State University; 1971. p.388-408.Takahashi R., Yasuda S. Genetics of earliness and growth habit in barley. In: R.A. Nilan (ed.). Barley Genetics II: Proceedings of the 2nd International Barley Genetics Symposium. Pullman, WA: Washington State University; 1971. p.388-408.Вавилов Н.И. Мировые ресурсы сортов хлебных злаков, зерновых бобовых, льна и их использование в селекции. Опыт агроэкологического обозрения важнейших полевых культур. Москва; Ленинград: АН СССР; 1957.Vavilov N.I. World resources of cereals, grain leguminous crops and flax and their utilization in plant breeding. Agroecological survey of the principal field crops. Moscow; Leningrad: USSR Academy of Sciences; 1957. [in Russian]Звейнек И.А., Абдуллаев Р.А., Баташева Б.А., Радченко Е.Е. Паратипическая изменчивость периода всходы–колошение ячменей Дагестана. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2016;177(2):73-81.Zveinek I.A., Abdullaev R.A., Batasheva B.A., Radchenko E.E. Paratypic variability of the period between shooting and earing stages of Dagestanian barleys. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2016;177(2):73-81 [in Russian]Звейнек И.А., Абдуллаев Р.А., Баташева Б.А., Радченко Е.Е. Изменчивость периода «всходы – колошение» яровых образцов ячменя из Дагестана. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(1):24-29. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-1-24-29Zveinek I.A., Abdullaev R.A., Batasheva B.A., Radchenko E.E. Variability of the period between germination and heading in spring barley accessions from Dagestan. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2020;181(1):24-29. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-2020-1-24-29Звейнек И.А., Ковалева О.Н. Скрининг образцов местных ячменей на чувствительность к фотопериоду. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(3):179-187. DOI: 10.30901/2227-8834-2018-3-179-187Zveynek I.A., Kovaleva O.N. Screening of local barley accessions for sensitivity to photoperiod. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2018;179(3):179- 187. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-2018-3-179-187

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