Оценка адаптивности и стрессоустойчивости к засухе перспективных линий яровой твердой пшеницы

Проведена сравнительная комплексная оценка сортов и перспективных линий яровой твердой пшеницы по адаптивности, стабильности формирования урожайности, устойчивости к засухе и стрессу. Для этого были использованы методы определения экологической пластичности по S.A. Eberhart, W.A. Russel, АММI-метод для определения взаимодействия «генотип–среда» на основе эффектов аддитивных и мультипликативных взаимодействий по R.W. Zobel и др., J.M. Mondo и др. Для выявления степени засухоустойчивости и стрессоустойчивости было использовано 11 показателей (индексов): TOL (индекс выносливости); SI (индекс стабильности урожайности); DI (индекс засухоустойчивости); STI (индекс толерантности к стрессу); DSI (индекс засухоустойчивости Фишера и Маурера); DSI* (модифицированный индекс засухоустойчивости Фишера и Маурера); GMP (индекс геометрической продуктивности); HM (среднее гармоническое); RDI (относительный индекс засухи); ATI (индекс абиотической толерантности); SDI (индекс чувствительности к засухи). По методу АММI стабильными по урожайности генотипами являются Гордеиформе 11-98-3, Гордеиформе 12-16-9, Гордеиформе 12-17-2, Гордеиформе 13-37-2, адаптивными Гордеиформе 12-17-2, Гордеиформе 13-37-2, Гордеиформе 14-83-1, Жемчужина Сибири и Омская янтарная. Расчет по методу S.A. Eberhart, W.A. Russell дифференцировал сорта на три группы: стабильные хорошо отзывающиеся на условия выращивания генотипы: Гордеиформе 12-16-9 и Омская янтарная; 2 – высокостабильные, увеличивающие урожайность пропорционально улучшающимся условиям среды: Гордеиформе 12-17-2, Гордеиформе 13-37-2, Фортуна 24; 3 – экстенсивные: Гордеиформе 1483-1, Омский топаз. Индексы стрессоустойчивости и засухоустойчивости TOL, SI, HM, DI, STI, DSI, DSI* GMP, SDI выделяют два образца Гордеиформе 12-17-2 и Омская янтарная. По относительному индексу засухи (RDI) выделяются Гордеиформе 12-17-2, Гордеиформе 14-83-1 и Жемчужина Сибири, а по индексу абиотической толерантности (ATI) Гордеиформе14-83-1 и Жемчужина Сибири. Выявлены наиболее стрессоустойчивые и стабильные генотипы Гордеиформе 12-17-2, Гордеиформе 14-83-1 и Омская янтарная.

1. Юсов В.С. Создание и селекционно-генетическая оценка исходного материала яровой твердой пшеницы для селекции в условиях Западной Сибири: дис. … д-ра с.-х. наук. – Красноярск, 2024. – 439 с.

2. Крупнов В.А. Засуха и селекция пшеницы: системный подход // Сельскохозяйственная биология. – 2011. – № 1. – С. 12–23.

3. Climate change: can wheat beat the heat? / R.K. Ortiz, D. Sayre, B. Govaerts [et al.] // Agric. Ecosys. Environ. – 2008. – Vol. 126. – P. 46–58. – DOI: 10.1016/j.agee.2008.01.019.

4. Osmolyte accumulation plays important roles in the drought priming induced tolerance to postanthesis drought stress in winter wheat (Triticum aestivum L.). / X. Wang, Z. Mao, J. Zhang [et al.] // Environ. Exp. – 2019. – Vol. 166. – P. 103804. – DOI: 10.1016/j.envexpbot.2019.103804.

5. Проблема засухоустойчивости яровой мягкой пшеницы в Западной Сибири и современные экспресс-методы ее оценки в полевых условиях / В.П. Шаманин, А.Ю. Трущенко, А.В. Пинкаль [и др.] // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2016. – № 3 (40). – С. 57–64.

6. Decline in climate resilience of European wheat / H. Kahiluoto, J. Kaseva, J. Balek [еt al.] // Proc Natl Acad Sci. USA. – 2019. – Vol. 116 (1). – P. 123–128. – DOI: 10.1073/pnas.1804387115.

7. Evaluation of faba bean genotypes in normal and drought stress conditions by tolerance and susceptibility indices / P. Sharifi, H. Astereki, F. Sheikh, M. Khorasanizadeh // Central Asian Journal of Plant Science Innovation. – 2021. – Vol. 1 (4). – P. 176–179. – DOI: 10.22034/CAJPSI.2021.04.01.

8. Screening for durum wheat (Triticum durum Desf.) cultivar resistance to drought stress using an integrated physiological approach / A. Guellim, B. Hirel, O. Chabrerie [et al.] // J. Crop Sci. Biotechnol. – 2020. – Vol. 23. – P. 355–365. – DOI: 10.1007/s12892-020-00043-8.

9. Screening for PEG-induced drought stress tolerance in seedlings of durum wheat (Triticum durum Desf.) cultivars / A. Othmani, A. Sourour, C. Zoubeir [et al.] // Pakistan Journal of Botany. – 2021. – Vol. 53. – P. 823–832. – DOI: 10.30848/PJB2021-3(5).

10. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. – М., 2019. – Вып. 1. – 384 с.

11. Kiliç H., Tacettin Y. The Effect of Drought Stress on Grain Yield, Yield Components and Some Quality Traits of Durum Wheat (Triticum turgidum ssp. durum) Cultivars // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. – 2010. – Vol. 38 (1). – P. 164–170. – DOI: 10.15835/nbha3814274.

12. Shoot and root dry weight in drought exposed tomato populations / M. Brdar-Jokanović, Z. Girek, S. Pavlović [et al.] // Genetika. – 2014. – Vol. 46 (2). – P. 495–504. – DOI: 10.2298/GENSR1402495B.

13. Mirdoraghi M., Behpouri A., Bijanzadeh E. Evaluating the effects of genotype mixture and stress tolerant indices in durum wheat (Triticum durum Desf.) under drought stress // Iran Agricultural Research. – 2022. – Vol. 41 (1). – P. 83–94. – DOI: 10.22099/IAR.2022.42353.1469.

14. Евдокимов М.Г., Юсов В.С. Селекционные критерии засухоустойчивости твердой яровой пшеницы в условиях Западной Сибири // Вестник КрасГАУ. – 2024. – № 6. – С. 26–35. – DOI: 10.36718/1819-4036-2024-6-26-35.

15. Использование индексов засухоустойчивости при изучении коллекции яровой мягкой пшеницы в условиях Актюбинской области / Ж.Т. Калыбекова, В.И. Цыганков, Е.В. Зуев, Л.Ю. Новикова // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2022. – № 183 (3). – С. 85–95. – DOI: 10.30901/2227-8834-2022-3-85-95.

16. Drought-tolerant sesame mutant lines assessed by physiological traits and stress indices under water deficit conditions / K. Mohamed, N. Abdelghani, K. Rajae [et al.] // Journal of Agriculture and Food Research. – 2023. – Vol. 14. – P. 100842. – DOI: 10.1016/j.jafr.2023.100842.

17. Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties. // Corp. Sci. – 1966. – Vol. 6, N 1. – P. 36–40.

18. Зыкин В.А., Белан И.А., Юсов В.С. Экологическая пластичность сельскохозяйственных растений (методика и оценка). – Уфа, 2011. – 97 с.

19. Zobel R.W., Wright M.J., Gauch H.G. Statistical Analysis of a Yield Trial // Agronomy Journal. – 1988. – Vol. 80. – P. 388–393. – DOI: 10.2134/agronj1988.00021962008000030002.

20. Mondo J.M., Kimani P.M., Narla R.D. Genotype x Environment Interactions on Seed Yield of Interracial Common Bean Lines in Kenya // World Journal of Agricultural Research. – 2019. – Vol. 7 (3). – P. 76–87. – DOI: 10.12691/wjar-7-3-1.

21. Кирьякова М.Н., Юсов В.С., Евдокимов М.Г. Оценка адаптивной способности и взаимодействий генотипа и среды перспективных линий яровой твердой пшеницы в условиях Омской области // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2022. – № 2 (63). – С. 19–25. – DOI: 10.31677/20726724-2022-63-2-19.

22. Identification of drought tolerant, high yielding rice genotypes for rainfed upland ecosystem of Uttarakhand hills through different drought tolerance indices / J.P. Aditya, A. Bhartiya, R.S. Pal [et al.] // J. Environ. Biol. – 2022. – Vol. 43. – P. 306–316. – DOI: 10.22438/jeb/43/2/MRN-1844.

23. Drought tolerance indices and their correlation with yield in exotic wheat genotypes / J. Anwar, G.M. Subhani, M. Hussain [et al.] // Pak. J. Bot. – 2011. – Vol. 43. – P. 1527–1530.