Комплексная оценка мутантов ярового ячменя по элементам урожайности

Актуальность. Необходимость увеличения генетического разнообразия ячменя (Hordeum vulgare L.) определяется его ценностью и распространенностью, что особенно важно в контексте меняющегося климата.

Материал и методы. Исследование проведено в 2021 и 2022 г. на экспериментальном участке биостанции «Озеро Кучак», расположенном в Нижнетавдинском районе Тюменской области (57°20ʼ57.3”N, 66°03ʼ21.8”E). Мутантные формы получены при обработке семян сорта ʻЗерноградский 813ʼ, образцов Dz02-129, C.I. 10995 растворами химического мутагена фосфемида в концентрациях 0,002% (2·10^–3 М) и 0,01% (1·10^–2 М). Выполнена оценка мутантов пятого (М₅) и шестого (M₆) поколений по комплексу селекционно ценных признаков в сравнении с исходными формами и стандартными сортами ʻAчaʼ и ʻАбалакʼ. В лабораторных условиях проведен анализ основных признаков продуктивности, рассчитаны селекционные индексы (индекс потенциала колоса, канадский индекс, индекс линейной плотности колоса, мексиканский индекс, индекс продуктивности растения, финско-скандинавский индекс).

Результаты и заключение. Большинство изученных мутантов в условиях дефицита влаги и повышенных температур превосходили исходные формы по признакам продуктивности. Выделены мутантные образцы со стабильным проявлением признаков независимо от условий вегетационного сезона. Оценка взаимодействия «генотип – среда» с помощью селекционных индексов позволила выявить перспективные мутанты для включения в селекционные программы. На основе корреляционного анализа установлены индексы, тесно связанные с урожайностью зерна: канадский (r = 0,85), мексиканский (r = 0,76), индекс продуктивности растений (r = 0,70), которые можно рекомендовать для отбора стрессоустойчивых форм ячменя.

1. Батакова О.Б., Корелина В.А. Влияние элементов структуры урожая на продуктивность ячменя ярового (Hordeum vulgare L.) в условиях Крайнего Севера РФ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2017;178(3):50-58. DOI: 10.30901/2227-8834-2017-3-50-58

2. Белецкая Е.Я., Кротова Л.А. Создание инновационного селекционного материала для устойчивого зернового производства мягкой пшеницы. Современные технологии управления. 2022;2(98):9801. DOI: 10.24412/2226-9339-2022-298-1

3. Боме Н.А., Тетянников Н.В., Вайсфельд Л.И., Колоколова Н.Н., Вассерман Л.А., Гольдштейн В.Г. и др. Содержание крахмала и амилозы в зерне мутантных популяций ячменя. Химия растительного сырья. 2020;(4):243-250. DOI: 10.14258/jcprm.2020048010

4. Боме Н.А, Вайсфельд Л.И., Королёв К.П., Тетянников Н.В. Реакция различных видов растений M1 на воздействие химического мутагена фосфемида. Успехи современной науки. 2017;1(9):121-124.

5. Данилова Т.Н. Влияние гидрогелей на показатели структуры урожая зерновых культур в условиях модельной почвенной засухи «засушник» и в полевых условиях. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2021;64(3):31-39. DOI: 10.24412/2078-1318-2021-3-31-39

6. Драгавцев В.А. Эколого-генетическая организация полигенных признаков растений и теория селекционных индексов. Молекулярная и прикладная генетика. 2009;9:7-13.

7. Дудин Г.П., Балахонцева Л.Н. Мутационная изменчивость растений ячменя под влиянием карбоната калия и излучения красного диапазона. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013;10(108):32-37.

8. Ермолаева Т.Я., Нуждина Н.Н., Говердов Д.В., Салманова Н.А., Федотова Н.М. Сравнительная оценка сортов озимой ржи по хозяйственно-биологическим показателям. Успехи современного естествознания. 2019;(7):14-20.

9. Кочерина Н.В., Драгавцев В.А. Введение в теорию эколого-генетической организации полигенных признаков растений и теорию селекционных индексов. Cанкт-Петербург: СЦДБ; 2008.

10. Коновалов Ю.Б., Сидоренко В.С. Связь урожайности и продуктивности сортов ярового ячменя с элементами структуры урожая и другими показателями. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 1990;(4):74-81.

11. Кротова Л.А. Химический мутагенез как метод создания исходного материала для селекции мягкой пшеницы. Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2015;2(2):3. URL: http://e-journal.omgau.ru/index.php/2015-god/2/19-statya-2015-2/145-00034 [дата обращения: 11.10.2023].

12. Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. Санкт-Петербург: ВИР; 2012.

13. Основные итоги сельскохозяйственной микропереписи 2021 года. Статистический сборник. Москва: Федеральная служба государственной статистики; 2022. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Census_agr_2021_final.pdf [дата обращения: 28.09.2023].

14. Мальцева Л.Т., Филиппова Е.А., Банникова Н.Ю., Катаева Н.В. Эффективность отбора по селекционным признакам в контрастных условиях Зауралья. Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2020;2(54):32-38. DOI: 10.31563/1684-7628-2020-54-2- 32-38

15. Manukyan I.R., Basieva M.A., Miroshnikova E.S., Abiev V.B. Usage of a new plant productivity index for evaluation of winter wheat breeding material. Volga Region Farmland. 2019;2(2):34-39. DOI: 10.26177/VRF.2019.2.2.009

16. Манукян И.Р., Басиева М.А., Абиев В.Б. Оценка продуктивности селекционных образцов озимой пшеницы в условиях предгорной зоны Центрального Кавказа. Нива Поволжья. 2018;4(49):78-83.

17. Моисеев С.А., Рябкин Е.А., Каргин В.И., Камалихин В.Е. Влияние сроков сева на структуру урожая ярового ячменя. Тенденции развития науки и образования. 2022;(81-1):13-15. DOI: 10.18411/trnio-01-2022-04

18. Назаренко Н.Н. Частота и спектр хромосомных аберраций после воздействия некоторыми химическими мутагенами. Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2016;21(5):1897-1901. DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-5-1897-1901

19. Николаев П.Н., Поползухин П.В., Аниськов Н.И., Юсова О.А., Сафонова И.В. Оценка адаптивных свойств ярового ячменя по урожайности в условиях Омского Прииртышья. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018:179(2).96-105. DOI: 10.30901/2227-8834-2018-2-96-105

20. Помелов А.В., Дудин Г.П. Оценка мутантов ярового ячменя, полученных при обработке семян фунгицидами. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2008;6(186):26-31.

21. Сафонова И.В., Аниськов Н.И. Агроэкологическая оценка сортов озимой ржи по хозяйственно-биологическим и адаптивным показателям. Пермский аграрный вестник. 2023;1(41):63-71. DOI: 10.47737/2307-2873_2023_41_63

22. Сафонова И.В., Аниськов Н.И. Значимость комплексной оценки селекционных индексов и параметров стрессоустойчивости сортов озимой ржи. Аграрный вестник Урала. 2022;6(221):16-26. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-221-06-16-26

23. Селянинов Г.Т. К методике сельскохозяйственной климатографии. Труды по сельскохозяйственной метеорологии. 1930;2(22):45-91.

24. Сидоренко В.С., Наумкин Д.В., Костромичева В.А., Старикова Ж.В., Ухова Ф.В. Перспективы селекции голозерного ячменя и овса в Центральной России. Зернобобовые и крупяные культуры. 2016;1(17):78-83.

25. Тетянников Н.В., Боме Н.А. Исследование мутагенного эффекта фосфемида на ячмене. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022;183(4):141-151. DOI: 10.30901/2227-8834-2022-4-141-151

26. Вайсфельд Л.И., Боме Н.А. Теоретические аспекты химических мутагенов и фенотипических активаторов роста растений, разработанные И.А. Рапопортом (обзор литературных источников). Биосфера. Междисциплинарный научный и прикладной журнал. 2022;14(3):245-253. DOI: 10.24855/biosfera.v14i3.689

27. Емелев С.А. Оценка мутантных форм ячменя сорта Биос-1. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2007;8(34);13-16.

28. Зенкина К.В., Асеева Т.А. Перспективные селекционные линии тритикале для Дальневосточного региона. Дальневосточный аграрный вестник. 2020;1(53):13-19. DOI: 10.24411/1999-6837-2020-11002