vestngauВестник университета биотехнологийBulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University)2072-6724Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2024-70-1-34-40vestngau-2235Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYНаследование количественных признаков и эффект гетерозиса у гибридов сои первого поколенияInheritance of quantitative traits and the effect of heterosis in first-generation soybean hybridsГаличенкоА. П.GalichenkoA. P.

А.П. Галиченко, научный сотрудник, аспирант 

Благовещенск

A.P. Galichenko, Research Fellow, Ph.D. student 

Blagoveshchensk

gap@vniisoi.ruВсероссийский научно-исследовательский институт соиРоссияAll-Russian Scientific Research Institute of SoybeanRussian Federation202416042024013440Copyright © Галиченко А.П., 20242024Галиченко А.П.Galichenko A.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/2235

Представлены результаты селекционно-генетического анализа наследования основных хозяйственно полезных признаков гибридами сои первого поколения по степени фенотипического доминирования и гетерозиса. Проведена оценка 18 гибридных комбинаций сои по четырем количественным признакам, слагающим продуктивность: количество бобов, количество семян, масса семян с одного растения и масса 1000 семян. Исследования проводились в лаборатории селекции и первичного семеноводства ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои в 2021–2022 гг. Образцы сои для гибридизации были подобраны с использованием эколого-географического принципа. В качестве материнских форм использовались высокопродуктивные сорта сои селекции ФНЦ ВНИИ сои: Сентябринка, Куханна, в качестве отцовских – сорта и образцы из американской, европейской и азиатской эколого-географических зон. Искусственная внутривидовая гибридизация проводилась в 2021 г. по методике К.К. Малыш и Т.П. Рязанцевой. В результате проведенных исследований был определен характер наследования основных хозяйственно полезных признаков у внутривидовых гибридов сои F1 . Степень проявления и величина гетерозиса сильно варьировали в зависимости от комбинации скрещивания и изучаемого признака – от сверхдоминирования до депрессии. Установлено, что эффект гетерозиса и сверхдоминирования по всем четырем показателям: количеству бобов, количеству семян, массе семян с одного растения и массе 1000 семян (hp  = 1,14–23,96; Г = 2,85–23,26 %) – зафиксирован в двух перспективных комбинациях с отцовской формой из американской эколого-географической зоны: ♀ Сентябринка х ♂ Саска (Канада) и ♀ Куханна х ♂ Саска (Канада). Высокий показатель степени фенотипического доминирования (hp  = 1,65–18,54) и гетерозиса (Г =5,04–44,53 %) по количеству бобов, количеству семян и массе семян с одного растения отмечен в комбинациях с отцовскими формами из американской (♀ Сентябринка х ♂ Киото (Канада)), европейской (♀ Сентябринка х ♂ Кордоба (Австрия)) и азиатской (♀ Сентябринка х ♂ Хэйхэ 12 (КНР)) эколого-географических зон. Данные гибридные комбинации представляют большой интерес в селекционных исследованиях на высокую продуктивность в условиях Амурской области.

The results of a selection and genetic analysis of the inheritance of essential economically beneficial traits by first-generation soybean hybrids according to the degree of phenotypic dominance and heterosis are presented. The authors considered an assessment of 18 hybrid soybean combinations based on four quantitative characteristics that make up productivity: the number of beans, the number of seeds, the weight of seeds per plant, and the weight of 1000 seeds. The research was conducted in the selection and primary seed production laboratory of the Federal State Budgetary Institution Federal Scientific Center All-Russian Research Institute of Soybeans in 2021–2022. Soybean samples for hybridization were selected using an ecological-geographical principle. The authors used the highly productive soybean varieties bred by the Federal Scientific Center All-Russian Research Institute of Soybeans as maternal forms: Sentyabrinka, Kukhanna; as paternal forms, varieties and samples from the American, European, and Asian ecological-geographical zones. The authors carried out the Artificial intraspecific hybridization in 2021 according to the method of K.K. Baby and T.P. Ryazantseva. As a result of the research, the nature of inheritance of the leading economically beneficial traits in intraspecific F1 soybean hybrids was determined. The degree of manifestation and magnitude of heterosis varied greatly depending on the combination of crossing and the trait being studied - from overdominance to depression. It has been established that the effect of heterosis and overdominance in all four indicators: the number of beans, the number of seeds, the weight of seeds per plant, and the weight of 1000 seeds (hp = 1.14–23.96; G = 2.85–23.26%) – recorded in two promising combinations with the paternal form from the American ecological-geographical zone: ♀ Sentyabrinka x ♂ Saska (Canada) and ♀ Kuhanna x ♂ Saska (Canada). A high degree of phenotypic dominance (hp = 1.65–18.54) and heterosis (G = 5.04–44.53%) in terms of the number of beans, the number of seeds, and the weight of seeds per plant were noted in combination with paternal forms from the American (♀ September x ♂ Kyoto (Canada)), European (♀ September x ♂ Cordoba (Austria)) and Asian (♀ September x ♂ Heihe 12 (PRC)) ecological-geographical zones. These hybrid combinations are of great interest in breeding research for high productivity in the Amur region.

соягибридыродительские формыхозяйственно полезные признакиэкологогеографическая зонастепень фенотипического доминированиягетерозисsoybeanhybridsparental formseconomically advantageous traitsecological-geographical zonedegree of phenotypic dominanceheterosisReferencesФокина Е.М., Титов С.А., Губенко О.А. Наследование хозяйственно ценных признаков и гетерозис у гибридов сои F1 // Дальневосточный аграрный вестник. – 2020. – № 3 (55). – С. 76–82. – DOI: 10.24411/1999-6837-2020-13036.Fokina Ye.M., Titov S.A., Gubenko O.A., Dal’nevostochnyy agrarnyy vestnik, 2020, No. 3 (55), pp. 76–82, DOI: 10.24411/1999-6837-2020-13036. (In Russ.)Синеговская В.Т. Вклад фундаментальных исследований в совершенствование селекционного процесса при создании сортов сои на Амуре // Достижения науки и техники АПК. – 2023. – Т. 37, № 6. – С. 5–11. – DOI: 10.53859/02352451_2023_37_6_5.Sinegovskaya V.T., Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2023, Vol. 37, No. 6, pp. 5–11, DOI: 10.53859/02352451_2023_37_6_5. (In Russ.)Фокина Е.М., Беляева Г.Н., Разанцвей Д.Р. Использование зародышевой плазмы нетипичных форм сои в селекции // Достижения науки и техники АПК. – 2020. – Т. 34, № 8. – С. 8–15. – DOI: 10.24411/0235-2451-2020-10801.Fokina Ye.M., Belyayeva G.N., Razantsvey D.R., Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2020, Vol. 34, No. 8. pp. 8–15, DOI: 10.24411/0235-2451-2020-10801. (In Russ.)Минькач Т.В., Оборская Ю.В. Наследование продуктивности одного растения у межвидовых гибридов сои // Дальневосточный аграрный вестник. – 2022. – № 2 (62). – С. 24–29. – DOI: 10.22450/19996837_2022_2_24.Min’kach T.V., Oborskaya YU.V., Dal’nevostochnyy agrarnyy vestnik, 2022, No. 2 (62), pp. 24–29, DOI: 10.22450/19996837_2022_2_24. (In Russ.)Rani A., Kumar V. Soybean Breeding // Fundamentals of Field Crop Breeding. – Springer, Singapore, 2022. – DOI: 10.1007/978-981-16-9257-4_17.Rani A., Kumar V., Soybean Breeding, Fundamentals of Field Crop Breeding, Springer, Singapore, 2022, DOI: 10.1007/978-981-16-9257-4_17.Alsanie S. Soybean Genome // Oil Crop Genomics. – Springer, Cham, 2021. – DOI: 10.1007/978-3-030-70420-9_1.Alsanie S., Soybean Genome, Oil Crop Genomics, Springer, Cham, 2021, DOI: 10.1007/978-3-030-70420-9_1.Genetic studies on seed coat permeability and viability in RILs derived from an inter-specific cross of soybean [Glycine max (L.) Merrill] / A. Kumar, S. Chandra, A. Talukdar [et al.] // Indian J Genet. – 2019. – N 79 (1). – P. 48–55. – DOI: 10.31742/IJGPB.79.1.7.Kumar A., Chandra S., Talukdar A. [et al.], Genetic studies on seed coat permeability and viability in RILs derived from an inter-specific cross of soybean [Glycine max (L.) Merrill], Indian J Genet., 2019, No. 79 (1), pp. 48–55, DOI: 10.31742/IJGPB.79.1.7.Селекционно-генетический анализ гибридов сои первого – третьего поколения / Е.С. Бутовец, Е.А. Васина, Г.О. Кукуруза [и др.] // Дальневосточный аграрный вестник. – 2021. – № 4 (60). – С. 15–22. – DOI: 10.24412/1999-6837-2021-4-15-22.Butovets Ye.S., Vasina Ye.A., Kukuruza G.O., Strashnenko T.N., Luk’yanchuk L.M., Dal’nevostochnyy agrarnyy vestnik, 2021, No. 4 (60). pp. 15–22, DOI: 10.24412/1999-6837-2021-4-15-22. (In Russ.)Калицкая Н.Г., Синеговская В.Т., Кобозева Т.П. Оценка межвидовых и внутривидовых гибридов сои первого поколения // Вестник российской сельскохозяйственной науки. – 2021. – № 6. – С. 4–7. – DOI: 10.30850/vrsn/2021/6/4-7.Kalitskaya N.G., Sinegovskaya V.T., Kobozeva T.P., Vestnik rossiyskoy sel’skokhozyaystvennoy nauki, 2021, No. 6, pp. 4–7, DOI: 10.30850/vrsn/2021/6/4-7. (In Russ.)Соя на Дальнем Востоке / А.П. Ващенко, Н.В. Мудрик, П.П. Фисенко [и др.]. – Владивосток: Дальнаука, 2014. – 435 с.Vashchenko A.P., Mudrik N.V., Fisenko P.P., Dega L.A., Chayka N.V., Kapustin YU.S., Soya na Dal’nem Vostoke (Soya in the Far East), Vladivostok: Dal’nauka, 2014, 435 p.Characterization of the Common Genetic Basis Underlying Seed HilumSize, Yield, and Quality Traits in Soybean / Q. Zhao, X. Shi, L. Yan [et al.] // Frontiers in Plant Science. – 2021. – N 12. – P. 183. – DOI: 10.3389/fpls.2021.610214.Zhao Q., Shi X., Yan L. [et al.], Characterization of the Common Genetic Basis Underlying Seed Hilum Size, Yield, and Quality Traits in Soybean, Frontiers in Plant Science, 2021, No. 12, pp. 183, DOI: 10.3389/fpls.2021.610214.Genomic resources in plant breeding for sustainable agriculture / M. Thudi, R. Palakurthi, J.C. Schnable [et al.] // Journal of Plant Physiology. – 2020. – No. 257. – P. 1–67. – DOI: 10.1016j.jplph.2020.153351.Thudi M., Palakurthi R., Schnable J.C. [et al.], Genomic resources in plant breeding for sustainable agriculture, Journal of Plant Physiology, 2020, No. 257, pp. 1–67, DOI: 10.1016/j.jplph.2020.153351.Кошкарова Т.С., Толоконников В.В., Вронская Л.В. Селекционное улучшение сортов сои на короткостебельность // Известия НВАУК. – 2022. – № 2 (66). – С. 118–126. – DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-14.Koshkarova T.S., Tolokonnikov V.V., Vronskaya L.V., Izvestiya NVAUK, 2022, No. 2 (66), pp. 118–126, DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-14. (In Russ.)Лепехов С.Б. Методы подбора пар для скрещивания в селекции на урожайность у самоопыляющихся культур // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2017. – Т. 178, № 4. – С. 76–89. – DOI: 10.30901/2227-8834-2017-4-76-89.Lepekhov S.B., Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii, 2017, T. 178, No. 4, pp. 76–89, DOI 10.30901/2227-8834-2017-4-76-89. (In Russ.)Рязанцева Т.П., Малыш Л.К. Некоторые вопросы создания исходного материала для селекции сои в Приамурье // Некоторые вопросы селекции и биологии сои. – Благовещенск, 1975. – С. 30–34.Ryazantseva T.P., Malysh L.K., Nekotoryye voprosy selektsii i biologiisoi, Blagoveshchensk, 1975, pp. 30–34. (In Russ.)Малыш К.К., Рязанцева Т.П. Некоторые вопросы биологии сои, связанные с методикой гибридизации // Труды Амурской сельскохозяйственной опытной станции. – Хабаровск, 1968. – Т. 2, вып. 1. – С. 38–48.Malysh K.K., Ryazantseva T.P., Trudy Amurskoy sel’skokhozyaystvennoy opytnoy stantsii, Khabarovsk, 1968, T. 2, Vyp. 1, pp. 38–48. (In Russ.)Федин М.А., Силис Д.Я., Смиряев А.В. Статистические методы генетического анализа. – М.: Колос, 1980. – 207 с.Fedin M.A., Silis D.YA., Smiryayev A.V., Statisticheskiye metody geneticheskogo analiza (Statistical methods of genetic analysis), Moscow: Kolos, 1980, 207 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.