Use of S. Wright’s path coefficient method for statistical analysis of interrelated traits in rice

S. Wright’s analysis of plant productivity is of great current interest. The research objective was to determine the pair correlation coefficients and S. Wright’s path coefficients for rice varieties and, on their basis, to identify the contribution of each of them to the plant productivity. Ten rice varieties were taken as the test material. The experiments were conducted in the irrigated experimental field of theInstituteofRiceof the National Academy of Agrarian Sciences ofUkrainein 2013, 2014 and 2016. Seeds were sown with an SKS-6A manual seeder; the seeding rate was 7.0 mln germinable seeds per hectare. The predecessor was alfalfa. The plot area was5 m2; the sowing distance was15 cm. The plants were analyzed for the following traits: plant productivity (grain weight), panicle weight, grain weight from side stems, productive tillering capacity, grain number per panicle, spikelet number per panicle, 1000-grain weight, grain weight per panicle, plant height, panicle length and density, empty spikelet number per panicle, and incidence of blind seed disease. Pair correlation coefficients were determined by B.A. Dospekhov’s method; path analysis, by S. Wright’s method. The correlations of productivity with 12 quantitative traits of rice were determined: the correlation was close with the grain weight from side stems and medium with the panicle weight and with the grain weight per panicle. Path analysis of the plant productivity established that the correlations of plant traits with the productivity depended both on direct and indirect effects of each trait on the productivity. The relative contribution of each of the studied 12 traits to the rice productivity was determined; both direct and indirect effects of their interactions with other traits were evaluated. This made it possible to discover causes and consequences of interrelations between the traits and, as a result, to choose valuable-for-selection traits, such as panicle weight and productive tillering capacity, which had the greatest direct effects on the productivity and significant correlations with it

Combining ability of spring barley varieties in the direct diallel cross system

It is necessary to know the combining ability of starting material for effective breeding to create varieties. The research aim was to determine the peculiarities of the general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) and the ratio of their variances for awned and awnless varieties and their parental forms in F1. The study was conducted in 2014–2015. Spring barley varieties and their parental forms were used in direct diallel crosses. In 2014–2015, peculiarities of the combining ability of awned and awnless spring barley varieties and their parental forms were determined in F1. We highlighted varieties with strong GCA effects: ‘Badioryy’ for plant productivity; ‘Dzherelo’, ‘Badioryy’, ‘Vitrazh’ and ‘Maliovnychyy’ for grain number per spike; ‘Dzherelo’, ‘Badioryy’, ‘Etiket’, ‘Granal’, ‘Modern’, ‘Vitrazh’, and ‘Tolar’ for 1000-grain weight; ‘Dzherelo’, ‘Granal’, and ‘Vitrazh’ for spike length; ‘Dzherelo’ and ‘Maliovnychyy’ for spikelet number per spike; ‘Dzherelo’, ‘Badioryy’ and ‘Granal’ for plant height; ‘Zvershennya’ and ‘Badioryy’ for productive tillering; ‘Zvershennya’ and ‘Badioryy’ for total tillering; and ‘Badioryy’ for straw weight. These varieties had the largest numbers of genes that positively determine these traits. The level of combining ability of parental forms may be manifested differently in varieties created via hybridization of them. GCA variances exceeded SCA variances in ‘Zvershennya’ in 2014–2015 for the trait “1000-grain weight” (GCA – 4.20 and 4.03, respectively; SCA – 3.78 and 3.84, respectively), therefore, it is determined mainly by additive gene effects. Strong and weak SCA effects were observed for plant productivity (grain weight) and its structural components (productive tillering, grain number per spike, 1000-grain weight). Strong SCA effects were the most numerous for the trait “1000-grain weight.

Оцінка озимого ріпаку як об’єкта трансферу

Purpose. To analyze methodological approaches with regard to assessing the rape as a transfer object in the system of standardized raw resources and transfer of integrated technologies in Ukraine. Methods. Dialectical, abstract-logical, economic-statistical. Results. At the level of 24 regions of Ukraine, the analysis of crop yields, gross yields, and harvest areas of rape as an object of transfer was conducted by the main vectors of the objects, zones, and mechanisms of the transfer. The estimation and grouping the regions as specific transfer zones according to the level of variability of statistical indicators of rape has been carried out. It was substantiated the necessity of transition to the level of cross-cutting coordination, transfer of integral technologies and standardized raw material resources, application of new evaluative approaches and systems of technological support. On the example of the model distribution of the leading regions on the crop yield level of rape it was demonstrated the justification of the transition to the level of integral technologies and zonal specialization. At the level of Ukraine, the correlation between the minimum, average and maximum crop yield of rape, like sunflower and soybeans, being close to 75:100:125 (algorithm 25 %) was confirmed. The studies conducted have confirmed the importance and pragmatism of the methodological, organizational, and regulatory components in the system for optimizing the transfer process when implementing the available set of competitive advantages at the zonal level. It was shown that the comparison of the regions is correct and representative within a single pool or within adjacent pools. The approaches to the zonal specialization of regions, the organization of effective raw material supply for oil and fat industry, and export logistics were substantiated. Conclusions. As a strategic crop for Ukraine, the rape requires an integrated approach to the development and provision of integrated technology transfer with directions of zonal specialization and concentration toward priority orientation on increased crop yield and effective use of the resource of sown areas. Successful technologies as complete transfer objects should be based on the principles of standardized raw resource and cross-cutting coordination, since the parameters of raw material indices both in crop production and processing industry coincide. The approaches proposed can be used as a tool for modeling and optimizing processes for other crops as specific transfer objects in crop production and processing, performing their statistical verification and substantiating production zones. The methodological approaches and algorithms developed and defined are specific scientific products in the system of scientific support and consulting in plant production.Цель. Анализ методологических подходов к оценке рапса как объекта трансфера в системе стандартизированных сырьевых ресурсов и трансфера целостных технологий в Украине. Методы. Диалектический, абстрактно-логический, экономико-статистический. Результаты. На уровне 24 областей Украины, по главным векторам объектов, зон и механизмов трансфера проведён анализ производства по показателеям урожайности, валовых сборов и уборочных площадей по рапсу. Проведена оценка и группировка областей как срецифических зон трансфера по уровню вариабельности соответствующих статистических показателей рапса. Обоснована необходимость перехода на уровень сквозной координации, трансфера целостных технологий и уровня стандартизированных сырьевых ресурсов, использования при анализе новых оценочных подходов и систем технологического обеспечения. На примере модельного распределения ведущих областей по уровню урожайности рапса показана обоснованность перехода к уровню целостных технологий и зональной специализации. На уровне Украины подтверждено наличие соотношения между минимальной, средней и максимальной урожайностью рапса подобно подсолнечнику и сое близкого к 75:100:125 (алгоритм 25 %). Проведенными исследованиями подтверждена важность и прагматичность методологической, организационной и регуляторной составляющих в системе оптимизации трансферного процесса при реализации имеющегося в наличии комплекса конкурентных преимуществ на зональном уровне. Показано, что сравнение областей является корректным и репрезентативным в рамках одного пула или в рамках смежных пулов. Обоснованы подходы к зональной специализации областей, организации эффективного сырьевого обеспечения масло-жировой отрасли и экспортной логистики. Выводы. Как стратегическая культура для Украины рапс требует комплексного подхода к разработке и обеспечению трансфера целостных технологий с определением направлений зональной специализации и концентрации в направлениях первоочередной ориентации на повышение урожайности и эффективного использования ресурса посевных площадей. Успешные технологии как целостные объекты трансфера должны базироваться на принципах стандартизированных сырьевых ресурсов и сквозной координации, поскольку при этом параметры сырья в растениеводстве и перерабатывающей отрасли совпадают. Предложенные подходы могут использоваться как инструмент моделирования и оптимизации процессов относительно культур, как специфических объектов трансфера в растениеводстве и переработке, осуществления их статистической проверки и обоснования зон производства. Разработанные и выделенные методологические подходы и алгоритмы является специфической научной продукцией в системе научного сопровождения и консалтинга отрасли растениеводства.Мета. Аналіз методологічних підходів щодо оцінки ріпаку як об’єкта трансферу в системі стандартизованих сировинних ресурсів і трансферу цілісних технологій в Україні. Методи. Діалектичний, абстрактно-логічний, економіко-статистичний. Результати. На рівні 24 областей України за основними векторами об’єктів, зон і механізмів трансферу проведено аналіз виробництва за показниками урожайності, валових зборів та збиральних площ ріпаку. Проведено оцінку і групування областей як специфічних зон трансферу за рівнем варіабельності відповідних статистичних показників ріпаку. Обґрунтовано необхідність переходу на рівень наскрізної координації, трансферу цілісних технологій і стандартизованих сировинних ресурсів, застосування в аналізі нових оціночних підходів та системи технологічного забезпечення. На прикладі модельного розподілу провідних областей за рівнем урожайності ріпаку показано обґрунтованість переходу до рівня цілісних технологій та зональної спеціалізації. На рівні України підтверджено наявність співвідношення між мінімальною, середньою та максимальною урожайністю ріпаку подібно до соняшнику і сої близького до 75:100:125 (алгоритм 25 %). Проведеними дослідженнями підтверджено важливість і прагматичність методологічної, організаційної та регуляторної складових в системі оптимізації трансферного процесу при реалізації наявного комплексу конкурентних переваг на зональному рівні. Показано, що порівняння областей є коректним і репрезентативним у рамках одного пулу або в рамках суміжних пулів. Обґрунтовано підходи до зональної спеціалізації областей, організації ефективного сировинного забезпечення оліє-жирової галузі та експортної логістики. Висновки. Як стратегічна культура для України ріпак потребує комплексного підходу щодо розробки та забезпечення трансферу цілісних технологій з визначенням напрямів зональної спеціалізації та концентрації в напрямах першочергової орієнтації на підвищену урожайність і ефективне використання ресурсу посівних площ. Успішні технології, як цілісні об’єкти трансферу, мають базуватися на принципах стандартизованих сировинних ресурсів та наскрізної координації, оскільки при цьому параметри показників сировини в рослинництві і переробній галузі співпадають. Запропоновані підходи можуть використовуватись як інструмент моделювання та оптимізації процесів щодо культур як специфічних об’єктів трансферу в рослинництві та переробці, здійснення їх статистичної перевірки та обґрунтування зон виробництва. Розроблені та визначені методологічні підходи і алгоритми є специфічною науковою продукцією в системі супроводу та консалтингу в галузі рослинництва

Design of Chimeric Alphaviruses with a Programmed, Attenuated, Cell Type-Restricted Phenotype▿

The Alphavirus genus in the Togaviridae family contains a number of human and animal pathogens. The importance of alphaviruses has been strongly underappreciated; however, epidemics of chikungunya virus (CHIKV), causing millions of cases of severe and often persistent arthritis in the Indian subcontinent, have raised their profile in recent years. In spite of a continuous public health threat, to date no licensed vaccines have been developed for alphavirus infections. In this study, we have applied an accumulated knowledge about the mechanism of alphavirus replication and protein function in virus-host interactions to introduce a new approach in designing attenuated alphaviruses. These variants were constructed from genes derived from different, geographically isolated viruses. The resulting viable variants encoded CHIKV envelope and, in contrast to naturally circulating viruses, lacked the important contributors to viral pathogenesis: genes encoding proteins functioning in inhibition of cellular transcription and downregulation of the cellular antiviral response. To make these viruses incapable of transmission by mosquito vectors and to differentially regulate expression of viral structural proteins, their replication was made dependent on the internal ribosome entry sites, derived from other positive-polarity RNA (RNA+) viruses. The rational design of the genomes was complemented by selection procedures, which adapted viruses to replication in tissue culture and produced variants which (i) demonstrated different levels of replication and production of the individual structural proteins, (ii) efficiently induced the antiviral response in infected cells, (iii) were incapable of replication in cells of mosquito origin, and (iv) efficiently replicated in Vero cells. This modular approach to genome design is applicable for the construction of other alphaviruses with a programmed, irreversibly attenuated phenotype