Екологічна пластичність короткостеблих сортів пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) та стійкість до збудників піренофорозу (Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler) і бурої листкової іржі (Puccinia recondita f. sp. tritici Rob. et Desm.)
Анотація
У зв’язку з мінливістю поширених збудників листкових хвороб пшениці м’якої озимої, утворенням вірулентних та агресивних рас, а також з періодичними посухами, які зі змінами клімату все частіше спостерігаються на території України, виникають передумови для поглибленого вивчення адаптивних властивостей сортів рослин та виділення серед них кращого генофонду для селекції. У роботі представлені результати визначення екологічної пластичності в короткостеблих сортів пшениці м’якої озимої, диференційованих за стійкістю до збудників піренофорозу та бурої листкової іржі. Виділено нові джерела високої та стабільної групової стійкості до збудників піренофорозу та бурої листкової іржі – Версія одеська (UKR) та Mescal (FRA). За сумою рангів генотипового ефекту (εi) та коефіцієнту регресії (Ri) врожайності серед короткостеблих сортів, визначено генотипи, які відзначаються найвищим генетичним потенціалом адаптивності (сума рангів 2) до стресових умов вирощування в східній частині Лісостепу України, формуючи при цьому урожайність понад 16 % до стандарту, а саме: Покровська (εi = 1,92; Ri = 0,60), Версія одеська (εi = 1,21; Ri = 0,77), МІП Відзнака (εi = 1,05; Ri = 0,82) (UKR); Mescal (εi = 0,98; Ri = 0,65) (FRA) та SY Wolf (εi = 0,94; Ri = 0,69) (USA). Встановлено, що у короткостеблих сортів генотиповий ефект врожайністі був у межах від -1,71 до 1,92, а коефіцієнт регресії – від 0,60 до 1,45, що значною мірою позначалося на рівні екологічної пластичності, діапазон суми рангів якої варіював при цьому від 2 до 6. Частка зразків з високими значеннями генотипового ефекту при цьому складала 33,3 %, а з високою стабільністю реалізації урожайності – 41,7 %. Встановлено, що у короткостеблих генотипів пшениці м’якої озимої стійкість до збудників бурої листкової іржі та піренофорозу на значному негативному рівні корелюють із сумою рангів генотипового ефекту і коефіцієнту регресії врожайністі – r = -0,65, P < 0,01 та r = -0,58, P < 0,01 відповідно. Виділені джерела високих рівнів групової стійкості до збудників піренофорозу та бурої листкової іржі, високого потенціалу та стабільності урожайності є цінним вихідним матеріалом для створення нових та високоперспективних сортів пшениці м’якої озимої адаптивних до стресових умов вирощування у східній частині Лісостепу України
Завантаження
Посилання
Chaddock R.E. (1952). Exercises in statistical methods. Houghton, 166 p.
Dhiwar K., Sharma D.J., Agrawal A.P., Pandey D. (2020). Stability analysis in wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9, 295–298. https://doi:10.3390/agriculture12071002
Filip E., Woronko K., Stępień E., Czarniecka N. (2023). An overview of factors affectingthe functional quality of common wheat (Triticum aestivum L.). Molecular Science, 24(8), article number 7524. https:doi: doi:10.3390/ijms24087524.
Holosna L.М., Lisova G.M., Afanasieva O.G., Kucherova L.O. (2019). Resistance of spring wheat cultivars to pathogens of leaf diseases and root rot in the Right-bank Forest Steppe of Ukraine. Interdepartmental Thematic Scientific Collection of Phytosanitary Safety, 65, 35–50. https://doi.org/10.36495/1606-9773.2019.65.35-50 (In Ukrainian)
Horiainova V.V., Turenko V.P., Bilyk, M.O. et al. (2020). Species composition, morphological and biological peculiarities of leaf pathogens of spring wheat. Ukrainian Journal of Ecology, 10(3), 115–120. https://doi:10.15421/2020_143 (In Ukrainian)
Huriev B.P., Lytun P.P., Hureva I.A. (1981). Methodological recommendations on ecological variety testing of maize. Kharkiv, 31 p. (Ukrainian).
Ilchuk M.M., Konoval I.A., Baranovska O.D., Yevtushenko, V.D. (2019). Development of the grain market in Ukraine and its stabilization. Ekonomika APK, 4, 29–38. https://doi:10.32317/2221-1055.201904029 (In Ukrainian)
Iwańska M., Stępień M. (2019). The effect of soil and weather conditions on yields of winter wheat in multi-environmental trials. Biometrical Letters, 56, 263–279. https://doi:10.2478/bile-2019-0016
Kang Y., Zhou M., Merry A. Barry K. (2020). Mechanisms of powdery mildew resistance of wheat – a review of molecular breeding. Plant Pathology, 69(4), 601–617. https://doi.org/10.1111/ppa.13166
Khomenko L.O., Sandetska N.V. (2018). Sources of complex resistance of winter wheat (Triticum aestivum L.) in breeding for adaptability. Plant Varieties Studying and Protection, 14(3), 270–275. https://doi.org/10.21498/2518-1017.14.3.2018.145289 (In Ukrainian)
Kolupaev Yu. Ye., Yastreb T. O., Riabchun N.I. et al. (2023). Cellular Mechanisms of the Formation of Plant Adaptive Responses to High Temperatures. Cytology and Genetics, 2023, 57(1), 55–75. https://doi:10.3103/S0095452723010048 (In Ukrainian)
Kovalyshyna H.M., Dmytrenko Y.M., Demydov A.A. et al. (2018). Results of winter wheat breeding for resistance to major pathogens at the Myronivka Wheat Institute. Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series Agronomy, 294, 96–103. (In Ukrainian)
Laugerotte J., Baumann U., Sourdille P. (2022). Genetic control of compatibility in crosses between wheat and its wild or cultivated relatives. Plant Biotechnology Journal, 20(5), 812–832. https://doi:10.1111/pbi.13784.
Lavrynenko Yu.O., Bazaliy H.H., Usyk L.O., Zhupyna A.Yu. (2020). Adaptive ability of winter wheat varieties in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. Agrarian Innovations, 1, 97–102. https://doi:10.32848/agrar.innov.2020.1.16. (In Ukrainian)
Li H., Dong Zh., Ma Ch. et al. (2020). A spontaneous wheat-Aegilops longissima translocation carrying Pm66 confers resistance to powdery mildew. Theoretical and Applied Genetics, 133(4), 1149–1159. https://doi.org/10.1007/s00122-020-03538-8
Lisovyi M.P, Lisova G.M. (2017). The coevolution of a host-plant and pathogen – research and a practical implementation. Plant Protection and Quarantine, 63, 104–118. DOI: 10.36495/1606-9773.2017.63.104-118 (Ukrainian).
Litun P.P. (1980) Genotype-environment interaction in genetic research and methods of its study. Problems of selection and evoluation of breeding material. Kyiv: Scientific thought, 63–93.
Morhun V.V., Havryliuk M.M., Oksom V.P. et al. (2014). Introduction of new, stress-resistant, high-yielding winter wheat varieties created via chromosomal engineering and marker-assisted selection into production. Science and Innovation, 10(5), 40–48. https://doi.org/10.15407/scin10.05.040 (In Ukrainian)
Nazarenko M., Mykolenk, S., Okhmat, P. (2020). Variation in grain productivity and quality of modern winter wheat varieties in northern Ukrainian Steppe. Ukrainian Journal of Ecology, 10(3), 102–108. doi: 10.15421/2020_175. (In Ukrainian)
Pennacchi J.P., Carmo-Silva E., Andralojc P.J. et al. (2019). Stability of wheat grain yieldsover three field seasons in the UK. Food and Energy Security, 8, 1–13. https://doi:10.1002/fes3.147.
Petrenkova V.P., Borovska I.Yu., Luchna I.S. et al. (2018). Methodology for selection of field crop forms based on resistance to a set of biotic and abiotic factors. Kharkiv: FOP Brovin, 242 p. (In Ukrainian)
Pinchuk N.V., Verheles P.M., Kovalenko T.M., Okrushko S.Ye. (2018). General phytopathology: A textbook. Vinnytsia, 272 p. (Ukrainian)
Raza A., Razzaq A., Saher-Mehmood S. et al. (2019). Impact of climate change on crops adaptation and strategies to tackle its outcome: A review. Plants, 8(2), article number 34. https://doi:10.3390/plants8020034.
Retman S.V. (2007). Management of phytoinfection development. Quarantine and Plant Protection, 1, 19–20. (In Ukrainian)
Różewicz M., Wyzińska M., Grabiński J. (2021). The Most Important Fungal Diseases of Cereals–Problems and Possible Solutions. Agronomy, 11(4):714. https://doi:10.3390/agronomy11040714
Selyaninov G.T. (1937). Methods of Agricultural Characteristic of Climate. World Agroclimatic Reference Book. Leningrad–Moscow: Gidrometeoizdat, 5–29
Shvets I. (2016). Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler – The causative agent of tan spot winter wheat: morphological-cultural specifics and characteristics on the basis of virulence. Visnyk of the Lviv University. Series Biology, 74. 53–59. (In Ukrainian)
Studnicki M., Derejko A., Wójcik–Gront E., Kosma M. (2019). Adaptation patterns of winter wheat cultivars in agro–ecological regions. Scientia Agricola, 76, 148–156. https://doi:10.1590/1678-992X-2017-0183
Sydorenko M.V., Chebotar S.V. (2020). The Effect of Drought on Wheat Plants at different Growth Stages. Odesa National University Herald, 25.1(46), 67–87. https://doi:10.18524/2077-1746.2020.1(46).205848 (In Ukrainian)
Tkachyk S.O. (2016). Methodology for the examination of plant varieties of cereals, cereals and legumes for their suitability for distribution in Ukraine. Vinnytsia: FOP Korzun D. Yu. 82 p.
Trybel S., Hetman M., Stryhun O. et al. (2010). Methodology of Assessing Resistance of Wheat Varieties to Pests and Pathogens. Kyiv, UA: Kolobih, 362 р (In Ukrainian)
Trybel S.O. (2006). Protection of seed crops. Seed Production, 9, 13–16. (In Ukrainian)
Wu X., Bian Q., Gao Y. et al. (2021). Evaluation of resistance to powdery mildew and identification of resistance genes in wheat cultivars. PeerJ, 9, e10425. https://doi.org/10.7717/peerj.10425"10.7717
Yurchenko T., Pykalo S., Humeniuk O., Pirych A. (2020). Evaluation of drought tolerance of winter bread wheat varieties of Myronivka breeding in the Central Forest-Steppe of Ukraine. Bulletin of Lviv National Environmental University. Series Agronomy, 24, 141–146. https://doi:10.31734/agronomy2020.01.141 (In Ukrainian)
Zamlila N.P., Demydov O.A., Volohdina H.B. et al. (2019). Yielding capacity and adaptability of breeding lines of winter bread wheat in environment of Ukrainian Forest-Steppe. Myronivka Bulletin, 9, 31–36. https:doi: 10.31073/mvis201909-05 (In Ukrainian)
Zviahin A.F., Riabchun N.I., Yelnikov M.I. (2008). Adaptive potential of winter wheat varieties selected by the V. Yuriev Institute of Plant Industry of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences. Plant Breeding and Seed Production, 95, 223–229. https://doi:10.30835/2413-7510.2008.84782 (In Ukrainian)
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.
