Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Екологічна пластичність та стабільність гібридів кукурудзи при селекції на якість зерна

Р. Спряжка, В. Жемойда
Завантажити статтю
Анотація

Визначення екологічної стабільності є невід’ємною частиною екологічного сортовипробування сортів та гібридів сільськогосподарських культур. Завдяки отриманим даним можна робити висновки щодо витривалості, адаптивного потенціалу та пристосовуваності до умов вирощування нових гібридів кукурудзи. Визначення індексу умов середовища, коефіцієнтів екологічної пластичності та стабільності забезпечують підґрунтя для рекомендації гібридів кукурудзи при вирощуванні в певних еколого-географічних та ґрунтово-кліматичних умовах. Випробування експериментальних гібридів кукурудзи у 2021 році проводили у трьох локаціях: відокремленому підрозділі Національного університету біоресурсів і природокористування України «Агрономічна дослідна станція» (Білоцерківський район Київської обл.); товаристві з обмеженою відповідальністю «Агрофірма «Колос» (Сквирський район Київської обл.); Національному Центрі генетичних ресурсів рослин України (Харківський район Харківської обл.). Матеріал досліджень – 8 експериментальних гібридів кукурудзи, материнськими формами яких є інбредні лінії ВК13, ВК69 та АЕ801. Індекс умов середовища, коефіцієнти екологічної пластичності та стабільності розраховували за методикою Еберхарта-Рассела. Середня урожайність досліджуваних гібридів в умовах ВП «Агрономічна дослідна станція» НУБіП України становила 5,24 т/га, в умовах ТОВ «Агрофірма «Колос» – 6,04 т/га, в умовах НЦГРР України – 8,24 т/га. Встановлено, що оптимальні умови для росту і розвитку рослин кукурудзи у 2021 році були на дослідних полях НЦГРР України із індексом умов середовища – 0,38. Коефіцієнт екологічної пластичності (лінійної регресії), за допомогою якого визначають реакцію гібридів на покращення умов вирощування, варіював в межах від -2,2 до 5,9. Кращі показники даного коефіцієнту відмічено у гібридів АЕ801хВК13 та ВК13хАК159. Коефіцієнт екологічної стабільності (середньоквадратичне відхилення) був близьким до нуля, що свідчить про здатність експериментальних гібридів кукурудзи формувати урожайність незалежно від умов навколишнього середовища. Винятком є гібрид ВК69хУХК667 із коефіцієнтом (σd2) 1,85 – він потребує оптимальних умов вирощування для реалізації потенціалу урожайності

Ключові слова

кукурудза, інбредна лінія, гібрид, індекс умов середовища, пластичність, стабільність

ЦИТУВАТИ
Spriazhka, R., & Zhemoida, V. (2022). Environmental plasticity and stability of corn hybrids during selection for grain quality. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 18(5). https://doi.org/10.31548/dopovidi2022.05.007
Використані джерела
  1. Rodriguez, V.M., Butron, A., & Malvar, R.A. (2008). Quantitative trait loci for cold tolerance in the maize IBM population. International Journal of Plant Science, 169, 551-556.
  2. Dwivedi, S.L., Ceccarelli, S., Blair, M.W., Upadhyaya, H.D., Are, A.K., & Ortiz, R. (2016). Landrace germplasm for improving yield and abiotic stress adaptation. Trends in Plant Science, 21, 31-42.
  3. Krasnovskyi, S.A. (2017). Breeding value of inbred lines of corn as components of cold-resistant high-yielding hybrids. Kyiv. 26 p.
  4. Schnable, P.S., Ware, D., Fulton, R.S., Stein, J.C., Wei, F., Pasternak, S., Liang, C., Zhang, J., Fulton, L., & Graves, T.A. (2009). The B73 maize genome: Complexity, diversity, and dynamics. Science, 326(5956), 1112-1115.
  5. Liu, H., Wang, X., Warburton, M.L., Wen, W., Jin, M., Deng, M., Liu, J., Tong, H., Pan, Q., & Yang, X. (2015). Genomic, transcriptomic, and phenomic variation reveals the complex adaptation of modern maize breeding. Molecular Plant, 8(6), 871-884.
  6. Nelimor, C., Badu-Apraku, B., Tetteh, A.Y., & N'guetta, A.S.P. (2019). Assessment of genetic diversity for drought, heat and combined drought and heat stress tolerance in early maturing maize landraces. Plants, 8, 518.
  7. Detsyna, A.A., Yllaryonova, Y.V., & Shcherbynyna, V.O. (2019). Evaluation of ecological plasticity and stability of large-fruited sunflower varieties. Oil Crops, 3(179), 35-39.
  8. Filipov, H.L., Vyshnevskyi, M.V., & Maksymova, L.O. (1996). Physiological evaluation of the susceptibility of the corn material to root wilting and thickening. Bulletin of the Grain State Institute, 1, 43-47.
  9. Filipov, H.L., Vyshnevskyi, M.V., & Maksymova, L.O. (2001). Effectiveness of physiological diagnosis and selection of breeding material of corn for adaptability. Physiology of Plants in Ukraine on the Verge of Millennia, 2, 220-224.
  10. Voskoboinyk, O.V. (2005). Evaluation of the grain yield stability of corn hybrids under different ecofactors of the environment. Bulletin of the Institute of Grain Management of the Ukrainian Academy of Sciences, 26-27, 82-86.
  11. Kravchenko, R.V. (2012). Adaptability and stability of manifestation of yield properties of corn hybrids against the background of anthropogenic factors. Scientific Journal KubSAU, 77(03), 1-15.
  12. Pigliucci, M. (2005). Evolution of phenotypic plasticity: Where are we going now? Trends in Ecology and Evolution, 20(9), 481-486.
  13. Kusmec, A., Srinivasan, S., Nettleton, D., & Schnable, P.S. (2017). Distinct genetic architectures for phenotype means and plasticities in Zea mays. Nature Plants, 3(9), 715-723.
  14. Dospekhov, B.A. (2014). Field experience methodology (with the basics of statistical processing of research results). Moscow: Alians. 351 p.
  15. Tkachyk, S.O., Prysiazhniuk, O.I., & Leshchuk, N.V. (2016). Methodology for conducting a qualification examination of varieties of plants for applicability to broadening in Ukraine. General part. Vinnitsa. 119 p.
  16. Eberhart, S.A., & Russell, W.A. (1966). Stability parameters for comparing varieties. Crop Science, 36-40.
  17. Bagatchenko, V.V., Zhemoyda, V.L., & Spriazhka, R.O. (2019). Formation of fractional composition and sowing quality of seeds, parental components of maize depending on density. Plant and Soil Science, 11(1), 79-87.