Стійкість проростків проса (Panicum miliaceum L.) до посухи та сажки
Анотація
Метою досліджень було вивчити вплив посухи на схожість насіння і морфологічні параметри проростків проса (Panicum miliaceum L.) та виділити генотипи проса, що мають нормальний ризо- та органогенез в умовах посухи, у посушливих умовах. Оскільки нестача вологи у ґрунті послаблює імунітет рослини в фазі проростання і провокує розвиток хвороб, особливо сажки (Sorosporium destruens (Schlecht) Yanki), необхідно визначити генотипи, які не втрачають стійкості до вірулентних рас сажки. Вивчено стійкість 28 генотипів проса до ідентифікованих в Україні 13 рас сажки. Для моделювання ґрунтової посухи в період проростання проса використовували осмотик ПЕГ 6000 у концентрації 23 %. Оцінку схожості насіння та параметрів проростків проводили на 6-ту добу. Ступінь стійкості сортів проса до стресового фактора оцінювали за відношенням довжина кореня/довжина пагона (ДК/ДП). При нестачі вологи схожість насіння проса знижується до 50,12 %. Більші зміни відбуваються у пагонах, ніж у коренів (довжина пагона знижується на 77,3 %, кореня – на 37,7 %). При сприятливих погодних умовах спостерігали рівномірний ризо- та органогенез у проростків (ДК/ДП дорівнює 0,75±0,02). При дії посухи значення ДК/ДП дорівнює 2,19±0,03. Досліджені зразки, в основному, стійкі до рас Rs 1, Rs 5–Rs 7, Rs 9–Rs 11, і лише у 10 % досліджених сортозразків спостерігали високу стійкість (9–8 балів) до Rs 2, Rs 8, Rs 12, Rs 13 рас сажки. До Rs 3 раси сажки не було встановлено стійкого генотипу проса. Отже, найбільш цінним генетичним матеріалом у доборі на посухостійкість слід вважати зразки, у яких значення ДК/ДП наближається до одиниці. Це сорти Заповітне (ДК/ДП – 1,77), Золушка (1,54), Олітан (1,4), Скадо (1,79), Данило (1,79). Сорти Олітан і Данило показали високу стійкість до Rs 1, Rs 4, Rs 7, Rs 9–Rs 11 рас сажки; сорти Новокиївське 01 (ДК/ДП – 2,17) і Константинівське (ДК/ДП – 2,22) мали високу стійкість до Rs 1, Rs 4–Rs 7, Rs 9–Rs 12, сорт Біла Альтанка (ДК/ДП – 2,68) не уражувався найбільш вірулентними расами Rs 2, Rs 8 та Rs 13. Ці генотипи проса ми рекомендуємо залучати в селекційні програми за посухостійкістю та стійкістю до сажки.
Завантаження
Посилання
Volkodav V.V. (1990). Guide on agricultural crop testing. Kyiv: Urozhay. 496 p.
Kirichenko V.V., Petrenkova V.P. (2012). Fundamentals of crop breeding for resistance to pests. Kharkiv: Plant Production Institute named after V.Ya. Yuriev NAAS. 320 p.
Prodanyk A.M., Perevertun L.I., Samborska O.V., Melnik L.A. (2015). Improving the method of assessing smut resistance of millet on an artificial infectious background. Guidelines. Chabany. 13 p.
Chernysheva S.V. (1987). Determination of drought resistance of millet varieties by seeds germination in sucrose solution. Guidelines. Leningrad. 12 p.
Yashovskiy I.V. (1987). Millet breeding and seed production. Moscow: Agropromizdat. 255 p.
Bayoumi T.Y., Manal H.E., Metwall E.M. (2008). Application of physoilogical and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology, 7(14), 2341–2352.
Blum A. (2005). Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential – are they compatible, dissonant, or mutually exclusive? Australian Journal of Agricultural Research, 56(11), 1159–1168. https://doi.org/10.1071/AR05069
Demuyakor B., Galyuon I., Kyereh S., Ahmed M. (2013). Evaluation of agronomic performance of drought-tolerant QTL introgression hybrids of millet (Pennisetum glaucum L. R.Br.) in the Guinea Savannah zone of Ghana. International Journal of Agriculture Sciences, 5(1), 354–358.
Dyussibayeva E., Seitkhozhayev A., Rysbekova A. et al. (2020). Studying the world collection of millet with a view to select forms immune to lose smut. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 26(6), 1203–1208.
Farsiani A., Ghobadi M.E. (2009). Effects of PEG and NaCl stress on two cultivars of corn (Zea mays L.) at germination and early seedling stage. World Academy of Science, Engineering and Technology, 57, 382–385.
Gorlachova O.V., Lyutenko V.S., Antsiferova O.V., Gorbachova S.N. (2020). Seed germination of millet genotypes influenced by PEG 6000 on days 3 and 6. Plant Varieties Studying, 16(2) https://doi.org/10.21498/2518-1017.16.2.2020.209226
Govindaraj M., Shanmugasundaram P., Sumathi P., Muthiah Ar. (2010). Simple, rapid and cost effective screening method for drought resistant breeding in pearl millet, Electronic Journal of Plant Breeding, 4, 590–599.
Kalefetoğlu M.T., Turan Ö., Ekmekçi Y. (2010). Effects of water deficit induced by PEG and NaCl on chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars and lines at early seedling stages. Gazi University Journal of Science, 22(1), 5–14.
Kalinova J., Moudry J. (2006). Content and quality of protein in proso millet (Panicum miliaceum L.) varieties. Plant Foods for Human Nutrition (Dordrecht, Netherlands), 61(1), 45–49. https://doi.org/10.1007/s11130-006-0013-9
Kaminskyi V.F., Prodanyk A.M., Samborska O.V., Gorlachova O.V., Gorbachova S.N. (2020). Smut resistance in millet (Panicum miliaceum L.) genotypes and control of this disease in Ukraine. Agricultural Science Research Journal, 10(2), 31–37.
Keshavars L., Farahbakhsh H., Golkar P. (2012). The effect of drought stress and super absorbent polymer on morph-physiological traits of pear millet (Pennisetum glaucum). International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 3(1), 148–154.
McSweeney M.B., Seetharaman K., Ramdath D.D., Duizer L.M. (2017). Chemical and physical characteristics of proso millet (Panicum miliaceum)-based products. Cereal Chemistry, 4(2), 357–362. https://doi.org/10.1094/CCHEM-07-16-0185-R
Mikulíková D., Čičová I., Antalíková G., Kraic J. (2005). Grains of nontraditional crops as sources of retrograded resistant starch. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 41, 96–104.
Mitra J. (2001). Genetics and genetic improvement of drought resistance in crop plants. Current Science, 80(6), 758–763.
O'Donnell N.H., Møller B.L., Neale A.D. et al. (2013). Effects of PEG-induced osmotic stress on growth and dhurrin levels of forage sorghum. Plant Physiology and Biochemistry, 73, 83–92. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2013.09.001
Radhouane L. (2007). Response of Tunisian autochthonous pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.) to drought stress induced by polyethylene glycol (PEG) 6000. African Journal of Biotechnology, 6(9), 1102–1105.
Seghatoleslami M.J., Kafi M., Majini E. (2008). Effect of drought stress at different growth stages on yield and water use efficiency of five proso millet (Panicum miliaceum L.) genotypes. Pac. J. Bot., 40, 1427–1432.
Shen R., Ma Y., Jiang L. et al. (2018). Chemical composition, antioxidant, and antiproliferative activities of nine Chinese proso millet varieties. Food and Agricultural Immunology, 29(1), 625–637. https://doi.org/10.1080/09540105.2018.1428283
Sikora R.A., Schonbeck F. (1975). Effect of vesicular-arbuscular mycorrhiza (Endogone mosseae) on the population dynamics of the root knot nematodes (Meloidogyne incognita and M. hapla). 8th Intern. Plant Protection Cong. P. 158–166.
Vetriventhan M., Upadhyaya H.D. (2018). Diversity and trait-specific sources for productivity and nutritional traits in the global proso millet (Panicum miliaceum L.) germplasm collection. The Crop Journal, 6(5), 451-463. https://doi.org/10.1016/j.cj.2018.04.002
Wang R., Hunt H.V., Qiao Z. et al. (2016). Diversity and cultivation of broomcorn millet (Panicum miliaceum L.) in China: a review. Econ. Bot., 70, 332-342. https://doi.org/10.1007/s12231-016-9357-8
Tadele Z. (2016). Drought adaptation in millets, abiotic and biotic stress in plants. In: Recent Advances and Future Perspectives. Ed. A.K. Shanker, C. Shanker, IntechOpen. P. 639–662. https://doi.org/10.5772/61929
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої її публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи.
