Влияние условий отбора на результативность селекции яровой мягкой пшеницы

Актуальность. Оценка генотипов в гибридной популяции зачастую искажается из-за нерегулируемых факторов, таких как остаточный гетерозис, конкуренция растений, почвенная неоднородность, погодные условия в год отбора. Если воздействие первых трех факторов в ранних поколениях гибридов невозможно устранить, то условия произрастания в некоторой степени могут быть управляемы путем создания провокационных фонов, испытания в разных географических пунктах или в разные годы. Наиболее доступный способ отбора растений в разнообразных условиях заключается в пересеве гибридных популяций на протяжении нескольких лет.

Материалы и методы. Двадцать четыре линии яровой мягкой пшеницы, полученные при индивидуальном отборе из восьми гибридных популяций в три разных года (2017, 2018, 2019), испытаны по урожайности и элементам продуктивности в лесостепи Алтайского Приобья (г. Барнаул) в 2024 и 2025 г.

Результаты. На изменчивость практически всех рассматриваемых признаков достоверно влияли факторы «родословная», «год отбора из гибридной популяции» и «год испытания линий поздних поколений». Наибольший вклад в изменчивость урожайности линий поздних поколений внес фактор «год испытания линий поздних поколений» (37,6%) и взаимодействие факторов «родословная» и «год отбора из гибридной популяции» (15,4%). Средняя урожайность была наибольшей у линий, отобранных в 2019 г. (415 г/м² против 408 г/м² и 383 г/м² в 2017 и 2018 г. соответственно), а наибольшее количество самых урожайных линий отобрано из популяций, посеянных в 2017 г. (4 штуки против 2 и 1 шт. в 2018 и 2019 г. соответственно).

Заключение. Условия, складывающиеся в год отбора из гибридных популяций, оказывают достоверное влияние на изменчивость практически всех признаков линий поздних поколений у яровой мягкой пшеницы. Индивидуальный отбор из разнообразных гибридных популяций в разные годы позволяет охватить широкую изменчивость, что повышает эффективность селекции.

1. Ahakpaz F., Abdi H., Neyestani E., Hesami A., Mohammadi B., Mahmoudi K.N. et al. Genotype-by-environment interaction analysis for grain yield of barley genotypes under dryland conditions and the role of monthly rainfall. Agricultural Water Management. 2021;245:106665. DOI: 10.1016/j.agwat.2020.106665

2. Ahmad A., Gupta R.K. Genetic variability, heritability and genetic advance for yield and yield associated traits in bread wheat (Triticum aestivum L.). Annals of Agricultural and Crop Sciences. 2023;8(1):1125. DOI: 10.26420/annagriccropsci.2023.1125

3. Ahmad Z., Khan N.U., Gul S., Iqbal A., Ali S., Ali N. et al. Wheat assessment for heat stress tolerance using stress selection indices under distinct planting regimes. Pakistan Journal of Botany. 2022;54(3):823-834. DOI: 10.30848/PJB2022-3(33)

4. Albayrak O., Bayhan M., Ozkan R., Akinci C., Yildirim M. Effect of drought on morphological and physiological development of bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes at pre and post heading period. Applied Ecology and Environmental Research. 2021;19(6):4251-4263. DOI: 10.15666/aeer/1906_42514263

5. Белан И.А., Россеева Л.П., Блохина Н.П., Григорьев Ю.П., Мухинa Я.В., Трубачеева Н.В. и др. Ресурсный потенциал сортов пшеницы мягкой яровой для условий Западной Сибири и Омской области (аналитический обзор). Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(4):449-465. DOI: 10.30766/2072-9081.2021.22.4.449-465

6. Braun H.J., Rajaram S., van Ginkel M. CIMMYT’s approach to breeding for wide adaptation. Euphytica. 1996;92(1):175-183. DOI: 10.1007/BF00022843

7. Демина И.Ф. Адаптивность сортов и линий яровой пшеницы по урожайности и элементам ее структуры в условиях лесостепи среднего Поволжья. Международный сельскохозяйственный журнал. 2022;65(5):530-534. DOI: 10.55186/25876740_2022_65_5_530

8. Федосенко Д.Ф., Сидоров А.В. Оценка адаптивности сортов яровой мягкой пшеницы красноярской селекции по зерновой продуктивности. Вестник Омского ГАУ. 2024;2(54):64-70.

9. Филиппова Е.А., Мальцева Л.Т., Банникова Н.Ю., Дробот И.А., Катаева Н.В. Роль экологического испытания как решающего фактора в оценке нового сорта яровой мягкой пшеницы Аист 45. Вестник КрасГАУ. 2023;(2):65-72. DOI: 10.36718/1819-4036-2023-2-65-72

10. 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

11. Javed A., Ahmad N., Ahmed J., Hameed A., Ashraf M.A., Zafar A.S. et al. Grain yield, chlorophyll and protein contents of elite wheat genotypes under drought stress. Journal of King Saud University – Science. 2022;34(7):102279. DOI: 10.1016/j.jksus.2022.102279

12. Кадычегова А.Н., Бородыня А.Н., Кадычегова В.И., Кадычегов В.А. Влияние предшественника на урожай сортов яровой мягкой пшеницы различных групп спелости в степной зоне юга Средней Сибири. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015;2(124):5-10.

13. Коновалов Ю.Б., Аль-Собахи С.С. Прогноз эффективности отбора из посевов различной густоты у сортов яровой мягкой пшеницы. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 1983;(5):43-50.

14. Кузьмин О.Г., Чурсин А.С., Краснова Ю.С., Каракоз И.И., Шаманин В.П. Оценка экологической пластичности перспективных линий питомника КАСИБ-20 по урожайности и качеству зерна. Вестник Омского ГАУ. 2021;1(41):28-36. DOI: 10.48136/2222-0364_2021_1_28

15. Лакин Г.Ф. Биометрия. Москва: Высшая школа; 1980.

16. Мальчиков П.Н. Совокупность сред для отбора гомеоадаптивных сортов яровой твердой пшеницы. Аграрный вестник Юго-Востока. 2009;(2):32-35.

17. Маслова Г.А., Асташов А.Н., Жужукин В.И., Багдалова А.З., Сафронов А.А. Влияние способов посева и предшественников на урожайность новых сортов нута. Аграрный научный журнал. 2021;(11):31-35. DOI: 10.28983/asj.y2021i11pp31-35

18. Mondal S., Dutta S., Crespo-Herrera L., Huerta-Espino J., Braun H.J., Singh R.P. Fifty years of semi-dwarf spring wheat breeding at CIMMYT: Grain yield progress in optimum, drought and heat stress environments. Field Crops Research. 2020;250:107757. DOI: 10.1016/j.fcr.2020.107757

19. Мусалитин Г.М., Борадулина В.А., Кузикеев Ж.В., Дейнес Н.В. Хозяйственно-биологические характеристики нового сорта ячменя зернофуражного использования Алей. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017;11(157):18-22.

20. Ndondi R.V. Comparison of F2 single plant grain yield and total dry matter as estimators of yield potential in wheat. In: M. van Ginkel, D.G. Tanner (eds). Fifth Regional Wheat Workshop for Eastern, Central, and Southern Africa and the Indian Ocean (Antsirabe, Madagascar, October 5–10, 1987). Mexico: CIMMYT; 1988. p.74-78.

21. Pour-Aboughadareh A., Khalili M., Poczai P., Olivoto T. Stability indices to deciphering the genotype-by-environment interaction (GEI) effect: an applicable review for use in plant breeding programs. Plants (Basel). 2022;11(3):414. DOI: 10.3390/plants11030414

22. Rajaram S., van Ginkel M. Mexico, 50 years of international wheat breeding. In: A.P. Bonjean, W.J. Angus (eds). The World Wheat Book: A History of Wheat Breeding. Paris: Lavoisier Publishing; 2001. p.579-608.

23. Richards R.A. Defining selection criteria to improve yield under drought. Plant Growth Regulation. 1996;20:57-166. DOI: 10.1007/BF00024012

24. Сюков В.В. Шаболкина Е.Н., Вьюшков А.А., Поротькин С.Е., Гулаева Н.В. Яровая мягкая пшеница Тулайковская надежда. Зерновое хозяйство России. 2017;4(52):14-16.

25. Сюков В.В., Захаров В.Г., Мальчиков П.Н., Кривобочек В.Г., Никонов В.И., Василова Н.З., Ганеев В.А. Оценка дифференцирующей способности экопунктов в сформированном экологическом векторе программы «Экада». Аграрный научный журнал. 2019;(4):32-37. DOI: 10.28983/asj.y2019i4pp32-37

26. Ud-Din N., Carver B.F., Clutter A.C. Genetic analysis and selection for wheat yield in drought-stressed and irrigated environments. Euphytica. 1992;62(2):89-96. DOI: 10.1007/BF00037933

27. Vaezi B., Pour-Aboughadareh A., Mohammadi R., Mehraban A., Hossein-Pour T., Koohkan E. et al. Integrating different stability models to investigate genotype × environment interactions and identify stable and high-yielding barley genotypes. Euphytica. 2019;215(4):63. DOI: 10.1007/s10681-019-2386-5

28. Зенкина К.В., Асеева Т.А. Формирование урожайности яровой мягкой пшеницы в условиях Среднего Приамурья. Вестник КрасГАУ. 2024;12(213):19-25. DOI: 10.36718/1819-4036-2024-12-19-25

29. Zhu Y.H., Weiner J., Jin Y., Yu M.X., Li F.M. Biomass allocation responses to root interactions in wheat cultivars support predictions of crop evolutionary ecology theory. Frontiers in Plant Science. 2022;13:858636. DOI: 10.3389/fpls.2022.858636