Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Кореляція елементів продуктивності ярого ячменю в посушливих умовах

Наталія Васько, Євгеній Михайленко
Завантажити статтю
Анотація

Ячмінь має унікальні дієтичні властивості та є одним з найбагатших джерел фенолових сполук серед зернових культур, тому зростає зацікавленість зерном ячменю як сировиною для продукції функціонального харчування. Метою дослідження було виділення цінного вихідного матеріалу для селекції голозерного ярого ячменю з кольоровим зерном. Для цього було визначено рівень продуктивності та її звʼязок із структурними елементами (довжиною колоса, кількістю зерен у колосі) і висотою рослини. Вихідним матеріалом були сім зразків голозерного ячменю з кольоровим зерном та стандарт – плівчастий ячмінь сорту ‘Avhur’. Серед голозерних сорти з жовтим зерном ‘CDC(Crop Development Centre) Hilose’, ‘CDC Alamo’ та ‘Mebere’ (var. nudum), колекційні зразки UA 0800645 var. nudimelanocrithum (чорне зерно), UA 0800663 var. viride (зелене зерно), UA 0805462 var. daghestanicum (сіро-зелене зерно), лінія селекції ІР НААН Violet 18-1207 var. nudidubium (фіолетове зерно). Статистичну обробку здійснено за дисперсійним аналізом ANOVA з апостеріорним порівнянням за Fisher LSD та кореляційним аналізом. Показано широку мінливість продуктивності (V = 26-47 %), встановлено тісну сильну кореляцію між продуктивністю головного колоса та елементами її структури (r = 0,65-0,96). У результаті виділено кореляційний кластер продуктивність → кількість зерен у колосі → довжина колоса. Враховуючи низьку мінливість ознаки кількість зерен у колосі та сильну кореляцію між кількістю зерен та довжиною колоса, встановлено, що ці ознаки є ключовими для добору на високу продуктивність. Визначено джерело довгоколосості сорт ‘CDC Alamo’ (10,6 см) та великої кількості зерен у колосі – сорт ‘CDC Alamo’) і лінія Violet 18-1207 (28-26 зерен). Виділення джерел цінних ознак є важливим для селекції на підвищення врожайності голозерного ячменю та задоволення потреб у продовольстві, особливо в умовах зміни клімату

Ключові слова

голозерний ячмінь, мінливість, головний колос, кількість зерен, висота рослини, маса зерна з колоса, кореляційний кластер

ЦИТУВАТИ
Vasko, N., & Mykhailenko, Ye. (2025). Correlation between spring barley performance constituents under arid conditions. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 21(4),50-61. https://doi.org/10.31548/dopovidi/4.2025.50
Використані джерела
  1. Aarushi, Kumari, N.K., Komal, & Ram, K.R. (2023). Physiological and yield characteristics of barley (Hordeum vulgare) genotypes subjected to drought stress. Annals of Biology, 39(2), 362-369.
  2. Akdogan, G., Benlioglu, B., Ahmed, H.A.A., Bilir, M., Ergun, N., Aydogan, S., Türkoğlu, A., Demirel, F., Nowosad, K., & Bocianowski, J. (2025). Agro-morphological characterization and machine learning-based prediction of genetic diversity in six-rowed barley genotypes from Türkiye. Euphytica, 221(1), article number 69. doi: 10.1007/s10681-025-03522-7.
  3. Attia, M.A.E.-H., AbouEl-Enin, M.M., Abou Tahoun, A.M., Abdelghany, F.I.M., & El-Serafy, R.S. (2022). Productivity of some barley cultivars as affected by supplemental irrigation under rainfed conditions. Australian Journal of Crop Science, 16(05), 665-675. doi: 10.21475/ajcs.22.16.05.p3647.
  4. Czembor, J.H. (2023). Barley genetic resources: Advancing conservation and applications for breeding. Agronomy, 13(12), article number 2901. doi: 10.3390/agronomy13122901.
  5. Czembor, J.H., & Czembor, E. (2022). Genome-wide association study of agronomic traits in European spring barley from Polish Gene Bank. Agronomy, 12(9), article number 2135. doi: 10.3390/agronomy12092135.
  6. Desta, K.T., Choi, Y.-M., Yoon, H., Lee, S., Yi, J., Jeon, Y.-a., Wang, X., Park, J.-C., Kim, K.-M., & Shin, M.-J. (2024). Comprehensive characterization of Global barley (Hordeum vulgare L.) collection using agronomic traits, β-glucan level, phenolic content, and antioxidant activities. Plants, 13(2), article number 169. doi: 10.3390plan ts13020169.
  7. Fan, C., Xu, D., Wang, C., Chen, Z., Dou, T., Qin, D., Guo, A., Zhao, M., Pei, H., Zhao, M., Zhang, R., Wang, Ke., Zhang, J., Ni, Z., & Guo, G. (2024). Natural variations of HvSRN1 modulate the spike rachis node number in barley. Plants Communications, 5(1), article number 100670. doi: 10.1016/j.xplc.2023.100670.
  8. He, T., Angessa, T.T., & Li, C. (2023). Pleiotropy structures plant height and seed weight scaling in barley despite long history of domestication and breeding selection. Plant Phenomics, 30(5), article number 0015. doi: 10.34133/plantphenomics.0015.
  9. International Plant Protection Convention. (2006, January). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_805.
  10. Iwatani, S., & Yamamoto, N. (2019). Functional food products in Japan. Food Sciences and Human Wellness, 8(2), 96-101. doi: 10.1016/j.fshw.2019.03.011.
  11. Jayakodi, M., Schreiber, M., Stein, N., & Mascher, M. (2021). Building pan-genome infrastructures for crop plants and their use in association genetics. DNA Research, 28(1), article number dsaa030. doi: 10.1093/dnares/dsaa030.
  12. Karabach, K., & Bеrezhniak, E.M. (2021). Influence of fertiliser systems with elements of biologisation and cultivation on the yield, economic and energy efficiency of spring barley. Plant and Soil Science, 12(2), 60-68. doi: 10.31548/agr2021.02.0060.
  13. Kaur, V., Aravind, J., Manju, Jacob, S.R., Kumari, J., Panwar, B.S., Pal, N., Rana, J.C., Pandey, A., & Kumar, A. (2022). Phenotypic characterization, genetic diversity assessment in 6,778 accessions of barley (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare) germplasm conserved in National Genebank of India and development of a core set. Frontiers in Plant Science, 13(1), article number 771920. doi: 10.3389/fpls.2022.771920.
  14. Law of Ukraine No. 4147-IX “On State Regulation of the Sphere of Plant Protection”. (2024, December). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/4147-20#Text.
  15. Massman, C., Meints, B., Hernandez, J., Kunze, K., Hayes, P.M., Sorrelles, M.E., Smith, K.P., Dawson, J.C., & Guttierez, L. (2022). Genetic characterization of agronomic traits and gain threshability for organic naked barley in the northern United States. Crop Science, 62(2), 690-703. doi: 10.1002/csc2.20686.
  16. Sakuma, S., & Schnurbusch, T. (2020). Of floral fortune: Tinkering with the grain yield potential of cereal crops. New Phytologist, 225(5), 1873-1882. doi: 10.1111/nph.16189.
  17. Sato, K. (2025). Genetic resources and pangenome analysis of barley. Breeding Science, 75(1), 13-20. doi: 10.1270/jsbbs.24029.
  18. Serrago, R.A., García, G.A., Savin, R., Miralles, D.J., & Slafer, G.A. (2025). Relevance of grain number and grain weight on barley yield responses to environmental and genetic factor. Field Crops Research, 328(1), article number 109922. doi: 10.1016/j.fcr.2025.1099229.
  19. Thabet, S.G., Moursi, Y.S., Karam, M.A., Börner, A., & Alqudah, A.M. (2020). Natural variation uncovers candidate genes for barley spikelet number and grain yield under drought stress. Genes, 11(5), article number 533. doi: 10.3390/genes11050533.
  20. Thirulogachandar, V., & Schnurbusch, T. (2021). Spikelet stop’ determines the maximum yield potential stage in barley. Journal of Experimental Botany, 72(22), 7743-7753. doi: 10.1093/jxb/erab342.
  21. Vasko, N.I., Solonechnyi, P.M., Naumov, O.G., Kozachenko, M.R., Kobyzeva, LN., & Zymogliad, O.V. (2023). Correlation and path analyses of the performance elements in spring barley cultivars. Journal of Central European Agriculture, 24(2), 403-412. doi: 10.5513/JCEA01/24.2.3735 .
  22. Yirgu, M., Kebede, M., Feyissa, T., Lakew, B., & Woldeyohamnes, A.B. (2022). Morphological variations of qualitative traits of barley (Hordeum vulgare L.) accessions in Ethiopia. Heliyon, 8(10), article number e10949. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e10949.
  23. Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 684-r “On approval of the Food Security Strategy of Ukraine for the period until 2027 and approval of the operational action plan for its implementation”. (2024, July). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/684-2024-%D1%80#Text.