Использование генофонда сортов и линий CIMMYT в селекции яровой твердой пшеницы в Западной Сибири

Актуальность. Сохранение и расширение генетического разнообразия исходного материала, его целенаправленное использование являются основой для создания адаптивных сортов твердой яровой пшеницы для условий Западной Сибири.
Материалы и методы. Объектом исследований служили сорта и перспективный материал Triticum durum Desf., созданный в лаборатории селекции яровой твердой пшеницы ФГБНУ «Омский АНЦ», а также генофонд сортов и линий, полученный по международной программе сотрудничества из CIMMYT. Полевые опыты, оценку устойчивости к болезням, фенологические наблюдения проводили на опытных полях института на протяжении 2000–2020 гг. по общепринятым методикам. Анализ главных компонент (principal component analysis) был проведен с помощью пакета R version 4.0.3. Общую комбинационную способность и специфическую комбинационную способность рассчитывали по методике Дремлюк и Герасименко.
Результаты. Проведенные исследования показали, что линии CIMMYT отличаются от местных сортов и линий по устойчивости к болезням, макаронным свойствам, устойчивости к полеганию, но в условиях Западной Сибири значительно уступают по адаптивности местным сортам и линиям, сильно страдают от засухи, особенно в период налива зерна. В генетическом контроле изученных признаков преобладает аддитивно-доминантная система с подключением комплементарного рецессивного эпистаза. По большинству изученных признаков доминируют сорта местной селекции, исключение составили длина стебля, длина и диаметр второго междоузлия, где низкорослые сорта повлияли на степень выраженности этого признака у гибридов.
Заключение. Результатом изучения и вовлечения в селекционный процесс линии CIMMYT является создание сорта ‘Омский коралл’, сочетающего в себе высокую продуктивность, адаптивность к климатическим условиям Западной Сибири, устойчивость к местной популяции Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici Erikss. et Henn. и Ug99, с отличными макаронными свойствами, а также наличие перспективных линий в селекционных питомниках.

1. Ammar K. Durum wheat breeding. Annual Wheat Newsletter. 2009;55:112-114. Available from: https://wheat.pw.usda.gov/ggpages/awn/55/TEXTFILES/MEXICO_CIMMYT.pdf [accessed July 14, 2020].

2. Дремлюк Г.К., Герасименко В.Ф. Приемы анализа комбинационной способности и ЭВМ. Программы для нерегулярных скрещиваний. Москва: Агропромиздат; 1992.

3. Евдокимов М.Г. Селекция яровой твердой пшеницы в условиях юга Западной Сибири: дис. … докт. с.-х. наук. Омск; 2006. URL: https://www.dissercat.com/content/selektsiya-yarovoi-tverdoi-pshenitsy-v-usloviyakh-yuga-zapadnoi-sibiri [дата обращения: 12.08.2020].

4. Евдокимов М.Г., Юсов В.С. Селекция адаптивных сортов яровой твердой пшеницы. В кн.: Проблемы селекции и семеноводства полевых культур в Западной Сибири и Казахстане. Материалы семинара, Кулундинская СХОС, 27–28 февраля 2001 г. Барнаул; 2001. С.16-22.

5. Евдокимов М.Г., Юсов В.С. Яровая твердая пшеница в Сибирском Прииртышье. Омск; 2008.

6. Евдокимов М.Г., Юсов В.С., Мешкова Л.В., Пахотина И.В. Стратегия селекции твердой яровой пшеницы в Западной Сибири. В кн.: Актуальные направления развития аграрной науки. Сборник научных статей, посвященный 50-летию селекционного центра ФГБНУ «Омский АНЦ». Омск; 2020. С.78-94. URL: http://anc55.ru/wp-content/uploads/2020/09/sbornik-avgust_compressed.pdf [дата обращения: 23.10. 2020].

7. Hovmøller M.S. GRRC report: Samples of stem rust infected wheat from Russia. 01/2017. Aarhus: Aarhus University; 2017. Available from: https://agro.au.dk/fileadmin/Country_report_Russia_-_August2017.pdf [accessed July 14, 2020].

8. Ляпунова О.А., Андреева А.С. Сорта и линии, пополнившие генофонд твердой пшеницы ВИР в 2000–2019 гг. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(1):7-16. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-1-7-16.

9. Мальчиков П.Н, Мясникова М.Г., Шаболкина Е.Н., Анисимкина Н.В., Чахеева Т.В. Перспективы улучшения качества твердой пшеницы в процессе селекции в Среднем Поволжье. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014;16(5-3):1143-1152.

10. Система генетического изучения исходного материала для селекции растений: методические указания / сост. А.Ф. Мережко. Ленинград: ВИР; 1984.

11. Мережко А.Ф., Удачин Р.А., Зуев Е.В., Филатенко А.А., Сербин А.А., Ляпунова О.А., Косов В.Ю., Куркиев У.К., Охотникова Т.В., Наврузбеков Н.А., Богуславский Р.Л., Абдулаева А.К., Чикида Н.Н., Митрофанова О.П., Потокина С.А. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале: методические указания / под ред. А.Ф. Мережко. Санкт-Петербург: ВИР; 1999.

12. Митрофанова О.П. Генетические ресурсы пшеницы в России: состояние и предселекционное изучение. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012;16(1):10-20.

13. Rajaram S.M., van Ginkel M, Fischer R.A. CIMMYT’s wheat breeding mega-environments. In: Z.S. Li, Z.Y. Xin (eds). Proceedings of the Eighth International Wheat Genetics Symposium. Beijing; 1994. p.1101-1106. Available from: https://www.researchgate.net/publication/303281451_CIMMYT's_wheat_breeding_mega-environments_ME [accessed July 10, 2020].

14. 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/VJ17.270

15. Trethowan R.M. Singh R.P, Huerta-Espino J., Crossa J., van Ginkel M., Coleoptile length variation of near-isogenic Rht lines of modern CIMMYT bread and durum wheats. Field Crops Research. 2001;70(3):167-176. DOI: 10.1016/S0378-4290(00)00153-2

16. Цыганков И.Г., Цыганков В.И. Использование разнообразия морфологических признаков при создании экологически устойчивых сортов яровой пшеницы в Западном Казахстане. Вестник региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству. 2003;1(4):140-143.

17. Вавилов Н.И. Научные основы селекции пшеницы. Москва; Ленинград: Сельхозгиз; 1935.

18. Янченко В.И., Розова М.А., Мельник В.М. Использование генофонда твердой яровой пшеницы в создании высокоадаптивных сортов Сибирского экотипа. В кн.: Материалы 1-ой Центрально-Азиатской конференции по пшенице, Алматы, 10–13 июня 2003 г. Алматы; 2003. С.151-152.