Ступінь фенотипового домінування ознак продуктивності у гібридів першого покоління пшениці твердої ярої

Abstract

Purpose. To determine the degree of phenotypic dominance of F1 hybrids of spring durum wheat by plant height and grain weight per spike. Methods. The research was conducted in 2016, 2017 at the laboratory of spring wheat breeding of the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat with 42 F1 hybrids of spring durum wheat resulted from intraspecific hybridization on the diallel scheme. Field, laboratory and mathematical-statistical methods of research were used. Results. The amount of precipitation in 2016 approximated to the average long-term value, the hydrothermal coefficient corresponded to optimal humidity (HTC = 1.1). In 2017, high temperatures and uneven distribution of precipitation was observed (HTC = 0.96). It was established that the pattern of inheritance of plant height and the main yield component – grain weight per spike – in the F1 hybrids of durum spring wheat depends on the genotype and environment conditions. Significant variation in the degree of dominance (from negative overdominance to positive) indicates the complex nature of genetic determination of both plant height and grain weight per spike. In both years, in the hybrid combinations MIP Raiduzhna / Kharkivs’ka 39, Kuchumivka / MIP Raiduzhna, MIP Raiduzhna / Kuchumivka there was observed negative overdominance by plant height. It was noted weaker influence of meteorological conditions during growing season on pattern of inheritance of grain weight per spike, than plant height. In both years, in the hybrid combinations Zhizel / Terra, Zhizel / MIP Raiduzhna, Kharkivs’ka 39 / Spadshchyna, Kharkivs’ka 39 / Terra, Spadshchyna / MIP Raiduzhna, Spadshchyna / Kuchumivka, Spadshchyna / Tera, MIP Raiduzhna / Zhizel it was noted heterosis by grain weight per spike, which confirms high donor properties of the varieties Spadshchyna and Terra to improve spike productivity. According to complex of the features, the hybrid combination Spadshchyna / Terra was identified as the better one, because it demonstrated depression by plant height and positive overdominance by grain weight per spike. Conclusions. Analysis of F1 hybrids of durum spring wheat revealed different types of phenotypic dominance by plant height and grain weight per spike. Significant variation in the degree of dominance (hp) was observed, depending on specific feature, combination of crossing and environment conditions: from positive overdominance (hp > +1) to depression (hp < -1). The prospect of further research is selecting transgressive forms and evaluating the received recombinants for complex of agronomic features in order to create new source material and breeding varieties with high level of productivity and adaptability to adverse environmental conditions.Цель. Определить степень фенотипического доминирования гибридов первого поколения пшеницы твердой яровой по высоте растений и массе зерна с колоса. Методы. Исследования проводились в 2016, 2017 гг. в лаборатории селекции яровой пшеницы Мироновского института пшеницы с 42 гибридами F1 пшеницы твердой яровой, полученными в результате внутривидовой гибридизации по диаллельной схеме. Использовали полевые, лабораторные и математико-статистические методы исследований. Результаты. По количеству осадков 2016 г. приближался к среднему многолетнему значению, гидротермический коэффициент соответствовал оптимальному увлажнению (ГТК = 1,1). В 2017 г. наблюдали повышенные температуры и неравномерное распределение осадков (ГТК = 0,96). Установлено, что характер наследования высоты растений и основного из элементов продуктивности – массы зерна с колоса – у гибридов первого поколения пшеницы твердой яровой зависит от генотипа и условий среды. Значительное варьирование по показателю степени доминантности (от негативного сверхдоминирования до положительного) свидетельствует о сложном характере генетической детерминации как высоты растения, так и массы зерна с колоса. В условиях обоих годов в гибридных комбинациях МІП Райдужна / Харківська 39, Кучумівка / МІП Райдужна, МІП Райдужна / Кучумівка наблюдали негативное сверхдоминирование по высоте растений. Отмечено меньшее влияние метеорологических условий вегетационного периода на характер наследования массы зерна с колоса, чем высоты растений. В условиях обоих годов в гибридных комбинациях Жізель / Тера, Жізель / МІП Райдужна, Харківська 39 / Спадщина, Харківська 39 / Тера, Спадщина / МІП Райдужна, Спадщина / Кучумівка, Спадщина / Тера, МІП Райдужна / Жізель отмечали проявление гетерозиса по массе зерна с колоса, что подтверждает высокие донорские свойства сортов Спадщина и Тера для повышения продуктивности колоса. По комплексу признаков была выделена лучшая гибридная комбинация, для которой наблюдали наследования по типу депрессии по высоте растений и положительного сверхдоминирования по массе зерна с колоса – Спадщина / Тера. Выводы. Анализ гибридов F1 пшеницы твердой яровой обнаружил различные типы фенотипического доминирования по высоте растений и массе зерна с колоса. Прослежено значительное варьирование степени доминирования (hр) в зависимости от конкретного признака, комбинации скрещивания и условий среды – от положительного сверхдоминирования (hр > +1) до депрессии (hр < -1). Перспективой дальнейших исследований является проведение отборов трансгрессивных форм и оценка полученных рекомбинантов по комплексу хозяйственно ценных признаков для создания нового исходного материала и селекции сортов с высоким уровнем продуктивности и адаптивности к неблагоприятным условиям окружающей среды.Мета. Визначити ступінь фенотипового домінування гібридів першого покоління  пшениці твердої ярої за висотою рослин та масою зерна з колоса. Методи. Дослідження проводили у 2016, 2017 рр. в лабораторії селекції ярої пшениці Миронівського інституту пшениці з 42 гібридами F1 пшениці твердої ярої,отриманими в результаті внутрішньовидової гібридизації за діалельною схемою. Використовували польові, лабораторні та математично-статистичні методи досліджень. Результати. За кількістю опадів 2016 р. наближався до середнього багаторічного значення, гідротермічний коефіцієнт відповідав оптимальному зволоженню (ГТК = 1,1). У 2017 р. спостерігали підвищені температури і нерівномірний розподіл опадів (ГТК = 0,96). Встановлено, що характер успадкування висоти рослин і основного з елементів продуктивності – маси зерна з колоса – у гібридів першого покоління пшениці твердої ярої залежить від генотипу та умов середовища. Значне варіювання за показником ступеня домінантності (від негативного наддомінування до позитивного) свідчить про складний характер генетичної детермінації як висоти рослини, так і маси зерна з колоса. В умовах обох років у гібридних комбінаціях МІП Райдужна / Харківська 39, Кучумівка / МІП Райдужна, МІП Райдужна / Кучумівка спостерігали негативне наддомінування за висотою рослин. Відмічено менший вплив метеорологічних умов вегетаційного періоду на характер успадкування маси зерна з колоса, ніж висоти рослин. В умовах обох років у гібридних комбінаціях Жізель / Тера, Жізель / МІП Райдужна, Харківська 39 / Спадщина, Харківська 39 / Тера, Спадщина / МІП Райдужна, Спадщина / Кучумівка, Спадщина / Тера, МІП Райдужна / Жізель відмічали прояв гетерозису за масою зерна з колоса, що підтверджує високі донорські властивості сортів Спадщина і Тера для підвищення продуктивності колосу. За комплексом ознак була виділена краща гібридна комбінація, у якої спостерігали успадкування за типом депресії за висотою рослин і позитивного наддомінування за масою зерна з колоса – Спадщина / Тера. Висновки. Аналіз гібридів F1 пшениці твердої ярої виявив різні типи фенотипового домінування за висотою рослин і масою зерна з колоса. Прослідковано значне варіювання ступеня домінування (hр) залежно від конкретної ознаки, комбінації схрещування та умов середовища – від позитивного наддомінування (hр > +1) до депресії (hр < -1). Перспективою подальших досліджень є проведення доборів трансгресивних форм та оцінка одержаних рекомбінантів за комплексом господарськи цінних ознак для створення нового вихідного матеріалу і селекції сортів з високим рівнем продуктивності і адаптивності до несприятливих умов довкілля