Применение многомерного анализа для выявления взаимосвязей хозяйственно ценных признаков вигны и дифференциации сортов по овощному и зерновому направлениям использования

Актуальность. Вигна (Vigna unguiculata (L.) Walp.) – теплолюбивая культура, в большинстве стран ее возделывают для получения зерновой и овощной продукции. Положительные результаты выращивания вигны в открытом грунте в южных регионах России, возможность ее культивирования на неплодородных почвах в жарких и сухих климатических условиях делают актуальным создание новых сортов, пригодных для более широкого внедрения в сельскохозяйственное производство нашей страны. При создании сортов первостепенное значение имеет знание закономерностей изменчивости взаимосвязей хозяйственно ценных признаков и их особенностей у сортов разных направлений использования (зернового и овощного). Ускорение селекционного процесса в большой степени зависит и от знания признаков, позволяющих дифференцировать исходный материал по целевому назначению.

Материалы и методы. В Астраханской области в течение трех лет изучено 315 образцов вигны разного географического происхождения из коллекции ВИР. Исследовано восемь хозяйственно ценных признаков. Изменчивость и взаимосвязи признаков у сортов зернового и овощного использования оценены с помощью многомерных статистических методов.

Результаты. Выявлены признаки, дифференцирующие зерновые и овощные сорта; к ним относятся: тип поверхности семенной кожуры, степень развития пергаментного слоя и волокна в створках боба, длина боба. Рассчитаны дискриминантные функции, по которым можно идентифицировать и классифицировать образцы по зерновому и кормовому направлениям использования. Определен признак (наличие углублений или продольных штрихов на поверхности семенной кожуры), диагностирующий овощные сорта по семенам. Установлены признаки, взаимосвязанные с высокой семенной продуктивностью. Для зерновых сортов таким признаком является масса 1000 семян, для овощных – крупносемянность и длинноплодность бобов.

1. Асадова А.И. Селекционная ценность исходного материала вигны (Vigna Savi) в Азербайджане. Зерновое хозяйство России. 2019;3(63):59-63. DOI: 10.31367/2079-8725-2019-63-3-59-63

2. Бурляева М.О., Гуркина М.В., Чебукин П.А. Изучение спаржевой вигны из коллекции ВИР и перспективы ее возделывания в России. Земледелие. 2015;(1):45-48.

3. Бурляева М.О., Гуркина М.В., Чебукин П.А., Киселева Н.А. Международный классификатор видов рода Vigna Savi. Санкт-Петербург: ВИР; 2016.

4. Бурляева М.О., Гуркина М.В., Чебукин П.А., Перчук И.Н., Мирошниченко Е.В. Новые сорта вигны (Vigna unguiculata subsp. sesquipedalis (L.) Verdc.) овощного использования, перспективные для возделывания в южных регионах России. Овощи России. 2019;(5):33-37. DOI: 10.18619/2072-9146-2019-5-33-37

5. Ефремова М.Е., Дутов В.Н. Лобанкова О.Ю. Особенности выращивания вигны (Vigna) в условиях зоны неустойчивого увлажнения. Новости науки в АПК. 2019;3(12):436-439. DOI: 10.25930/2218-855X/110.3.12.2019

6. Фотев Ю.В., Белоусова В.П. Изменчивость признаков сортообразцов вигны в Сибири. Овощи России. 2010;3(9):32-36.

7. Гуркина М.В. Изменчивость и связи хозяйственно ценных признаков спаржевой вигны из коллекции ВИР в условиях Астраханской области. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(1):59-65. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-1-59-65

8. Ивантер Е.В., Коросов А.В. Введение в количественную биологию. Петрозаводск; 2003.

9. Kalambe A.S., Wankhade M.P., Deshmukh J.D., Chavan B.R., Shinde A.V. Correlation studies in cowpea (Vigna unguiculata L.). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2019;8(3):321-323. DOI: 10.22271/chemi.2020.v8.i6k.10857

10. Maxted N., Mabuza-Dlamini P., Moss H., Padulosi S., Jarvis A., Guarino L. An ecogeographic survey: African Vigna. Rome: IBPGR; 2004.

11. Meena H.K., Ram Krishna K., Singh B. Character associations between seed yield and its components traits in cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. Indian Journal of Agricultural Research. 2015;49(6):567-570. DOI: 10.18805/ijare.v49i6.6688

12. Nkhoma N., Shimelis H., Laing M.D., Shayanowako A., Mathew I. Assessing the genetic diversity of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] germplasm collections using phenotypic traits and SNP markers. BMC Genetics. 2020;21(1):110. DOI: 10.1186/s12863-020-00914-7

13. Павлова А.М. Вигна. В кн.: Культурная флора СССР. Зерновые бобовые. Т. 4. Москва; Ленинград; 1937. С.623-646.

14. Pienaar B.J., van Wyk A.E. The Vigna unguiculata complex (Fabaceae) in southerm Africa. South African Journal of Botany. 1992;58(6):414-429. DOI: 10.1016/S0254-6299(16)30788-8

15. ФГБУ «ВНИИГМИ–МЦД». Технологии Аисори: сайт технологии. 2014. URL: http://meteo.ru/it/178-aisori [дата обращения: 25.04.2018].

16. Ростова Н.С. Корреляции: структура и изменчивость. В кн.: Труды Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей. Сер. 1. Т. 94. Санкт-Петербург: СПбГУ; 2002.

17. Sapara G.K., Javia R.M. Correlation and path analysis in vegetable cowpea (Vigna unguiculata L.). International Journal of Plant Sciences. 2014;9(1):138-141.

18. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Ленинград: Ленинградский государственный университет; 1984.

19. Sharma P.P., Baranda B., Haritwal S., Sharma M. Character association for seed yield and its components in cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2017;6(9):967-975. DOI: 10.20546/ijcmas.2017.609.117

20. Шуайбова Н.Ш., Хабибов А.Д., Омарова П.А. Cравнительный анализ структуры изменчивости морфологических признаков сортообразцов Vigna unguiculata (L.) Warp. в условиях равнинного Дагестана Известия Горского государственного аграрного университета. 2020;57(1):128-137.

21. Silva A.С., C. Santos D., Junior D.L.T., Silva P.B., Santos R.C., Siviero A. Cowpea: a strategic legume species for food security and health. In: J.C. Jimenez-Lopez, A. Clemente (eds), Legume Seed Nutraceutic Research. London: IntechOpen; 2018. p.47-65. DOI: 10.5772/intechopen.79006

22. Smýkal P., Coyne C.J., Ambrose M.J., Maxted N., Schaefer H, Blair M.W. et al. Legume crops phylogeny and genetic diversity for science and breeding. Critical Reviews in Plant Sciences. 2015;34(1-3):43-104. DOI: 10.1080/07352689.2014.897904

23. Терентьев П.В. Метод корреляционных плеяд. Вестник Ленинградского университета. Серия «Биология». 1959;2(9):137-141.

24. Вишнякова М.А., Сеферова И.В., Буравцева Т.В., Бурляева М.О., Семенова Е.В., Филипенко Г.И., Александрова Т.Г., Егорова Г.П., Яньков И.И., Булынцев С.В., Герасимова Т.В., Другова Е.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение. Mетодические указания. 2-е изд. / под ред. М.А. Вишняковой. Санкт-Петербург: ВИР; 2018. DOI: 10.30901/978-5-905954-79-5

25. Жужукин В.И., Багдалова А.З. Вигна – ценная продовольственная культура для нижнего Поволжья. Успехи современного естествознания. 2017;(11):30-35.