Зависимость урожайности линий поздних поколений от продуктивности колоса исходных гибридных популяций яровой мягкой пшеницы

Актуальность. Обоснование возможности браковки гибридных популяций на основе оценки их урожайности или массы зерна колоса как признака, тесно коррелирующего с урожайностью, может повысить эффективность селекционной работы с яровой мягкой пшеницей.
Материалы и методы. Шестнадцать гибридных популяций F₂ –F₄ яровой мягкой пшеницы были оценены по массе зерна колоса, среднему значению у 10% растений с максимальной массой зерна колоса, коэффициенту вариации массы зерна колоса, а также урожайности. При помощи метода педигри в каждой гибридной популяции были отобраны 2–3 линии F₇ . Полученные линии испытывались по урожайности в F₈ и F₉ . При обработке результатов ретроспективно учитывали данные по массе зерна главного колоса родительских сортов, от скрещивания которых были получены рассматриваемые гибридные популяции.
Результаты. Гибридные популяции стабильно дифференцировались по среднему значению массы зерна колоса и его коэффициенту вариации в различные годы исследования. Ни одна из 36 линий поздних поколений достоверно не превзошла стандартный сорт по урожайности. Все рассматриваемые показатели гибридных популяций не были достоверно связаны с урожайностью линий поздних поколений. Среднее значение массы зерна главного колоса родительских сортов, лучшего родителя, а также разность средних значений родителей по массе зерна главного колоса имели тенденцию к отрицательной взаимосвязи с урожайностью линий поздних поколений (r до –0,58).
Заключение. Браковка гибридных популяций исключительно по урожайности или массе зерна колоса сопряжена с риском утраты высокоурожайных генотипов. Высокоурожайные линии поздних поколений формируются в комбинациях, в которых у одного родителя или в среднем по родителям масса зерна главного колоса не выражена в наибольшей степени или оба родителя слабо отличаются друг от друга по данному признаку.

1. Basanagouda G., Ramesh S., Chandana B.R., Sathish H., Siddu C.B., Kalpana M.P. et al. Predicting the frequency of transgressive RILs and minimum population size required to recover them in dolichos bean [Lablab purpureus (L.) Sweet]. Legume Research. 2024;47(5):751-755. DOI: 10.18805/LR-5035

2. Бойко Н.И., Паркина О.В., Пискарев В.В. Формирование массы зерна с колоса у сортообразцов пшеницы мягкой яровой (Triticum aestivum L.) в контрастных метеоусловиях лесостепи Приобья. Достижения науки и техники АПК. 2019;33(12):43-47. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11208

3. Боме Н.А., Рипбергер Е.И., Дитер Т. Изменчивость признаков продуктивности колоса гибридных форм Тriticum aestivum L. как способ адаптации в различных эколого-географических условиях. Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2015;1(1):98-107.

4. Cazzola F., Bermejo C.J., Cointry Peix E.L. Transgressive segregations in two pea F2 populations and their respective F2:3 families. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 2020;55:01623. DOI: 10.1590/S1678-3921.pab2020.v55.01623

5. Дёмина И.Ф. Сопряженность урожайности и элементов ее структуры у образцов яровой мягкой пшеницы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(4):477-484. DOI: 10.30766/2072-9081.2021.22.4.477-484

6. Fellahi Z.E.A., Hannachi A., Bouzerzour H. Analysis of direct and indirect selection and indices in bread wheat (Triticum aestivum L.) segregating progeny. International Journal of Agronomy. 2018;2018(1):1-11. DOI: 10.1155/2018/8312857

7. Fischer R.A., Rebetzke G.J. Indirect selection for potential yield in early-generation, spaced plantings of wheat and other small-grain cereals: a review. Crop and Pasture Science. 2018;69(5):439-459. DOI: 10.1071/CP17409

8. Koide Y., Sakaguchi S., Uchiyama T., Ota Y., Tezuka A., Nagano A.J. et al. Genetic properties responsible for the transgressive segregation of days to heading in rice. G3: Genes, Genomes, Genetics. 2019;9(5):1655-1662. DOI: 10.1534/g3.119.201011

9. Kramer Th., Van Ooijen J.W., Spitters C.J.T. Selection for yield in small plots of spring wheat. Euphytica. 1982;31(3):549-564. DOI: 10.1007/BF00039193

10. Lu M.Q., O’Brien L., Stuart I.M. Variation within and between F2-derived families for grain yield and barley malting quality. Australian Journal of Agricultural Research. 2001;52(1):85-92. DOI: 10.1071/AR00041

11. Mahdy R.E., Althagafi Z.M.A., Al-Zahrani R.M., Aloufi H.H.K., Alsalmi R.A., Abeed A.H.A., et al. Comparison of desiredgenetic-gain selection indices in late generations as an insight on superior-family formation in bread wheat (Triticum aestivum L.). Agronomy. 2022;12(8):1738. DOI: 10.3390/agronomy12081738

12. Михкельман В.А., Кадиков Р.К., Мельников А.В. Совершенствование методов селекции ярового ячменя в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2018;(6):26-47.

13. Nass H.G. Effectiveness of several selection methods for grain yield in two F2 populations of spring wheat. Canadian Journal of Plant Science. 1983;63(1):61-66. DOI: 10.4141/cjps83-006

14. Nass H.G. Selection for grain yield of spring wheat utilizing seed size and other selection criteria. Canadian Journal of Plant Science. 1987;67(3):605-610. DOI: 10.4141/cjps87-086

15. Никитина В.И. Изменчивость и наследование массы зерна с колоса у мягкой яровой пшеницы в условиях лесостепи Восточной Сибири. Вестник КрасГАУ. 2006;(11):53-59.

16. Parlevliet J.E., van Ommeren A. Recurrent selection for grain yield in early generations of two barley populations. Euphytica. 1988;38(2):175-184. DOI: 10.1007/BF00040189

17. Saadalla M.M. Response to early-generation selection for yield and yield components in wheat. Cereal Research Communications. 1994;22(3):187-193.

18. Simmonds N.W. Family selection in plant breeding. Euphytica. 1996;90:201-208. DOI: 10.1007/BF00023859

19. Smith K.P., Thomas W., Gutierrez L., Bull H. Genomics-based barley breeding. In: N. Stein, G. Muehlbauer (eds). The Barley Genome (Compendium of Plant Genomes). 1st ed. Cham: Springer; 2018. p.287-315. DOI: 10.1007/978-3-319-92528-8_16

20. Utz H.F., Bohn M., Melchinger A.E. Predicting progeny means and variances of winter wheat crosses from phenotypic values of their parents. Crop Science. 2001;41(5):1470-1478. DOI: 10.2135/cropsci2001.4151470x

21. Волкова Л.В. Наследование массы зерна с колоса у внутривидовых гибридов яровой мягкой пшеницы. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2014;3(32):13-17.

22. Yuan W., Peng S., Cao C., Virk P., Xing D., Zhang Y. et al. Agronomic performance of rice breeding lines selected based on plant traits or grain yield. Field Crops Research. 2011;121(1):168-174. DOI: 10.1016/j.fcr.2010.12.014