Оценка стабильности регенерантных линий овса, сформировавшихся в условиях каллусной культуры in vitroo

   Исследования проводили с целью сравнительной оценки продуктивности и стабильности регенерантных линий ярового овса и их донорных сортов: пленчатых (Тубинский st. – 3 линии, Саян – 3, Казыр – 1) и голозерных (Тюменский голозерный – 3, Голец – 2).

   Полевые испытания осуществляли в лесостепной зоне Красноярского края на чернозёме выщелоченном. Критерии оценки стабильности: индекс превосходства Pi, определяющий степень отклонения образца от максимальной урожайности в каждой из сред (лет); индекс S(1), характеризующий предсказуемость реакции генотипа на условия; индекс S(3), направленный на выявление высокопродуктивных и высокостабильных генотипов; индекс NP(2), предназначенный для отбора генотипов с оптимальным соотношением продуктивности и стабильности. Большинство регенерантов формировали урожайность и массу 1000 зерен близкие к донорным сортам. Исключение составили три линии сорта Тубинский, превзошедшие его по урожайности в среднем за три года: СР6-Туб. – на 1,78 т/га, СР11-Туб. – на 2,45 т/га, СР15-Туб. – на 2,95 т/га. При этом у линии СР6-Туб. масса 1000 зерен была ниже, чем у исходного сорта, на 1,9 г, ЗР4-Голец – на 1,4 г. Линия ЗР15-Казыр уступила по этому параметру донорному сорту в 2017 г. на 1,4 г. У 9 из 12 исследованных линий ранг по индексам стабильности урожайности Pi и S(1) был в среднем на 5,7 выше, чем у исходных донорных сортов. По массе 1000 зерен аналогичный результат отмечен у 4 (Pi выше на 2,25 ранга) и 8 (S(1) – на 6,6 рангов) регенерантов. По индексу S(3) 6 линий из 12 превосходили доноров в среднем на 7 рангов, по массе 1000 зерен – 9 линий на 5,3 ранга. Ранг по индексу NP(2) выше, чем у доноров, на 5,5 по урожайности отмечен у 4 линий, на 6,2 по массе 1000 зерен у 10 линий.

1. Rao S., Sandhya H. In vitro selection and genetic engineering for abiotic stress tolerant plants and underlying mechanism // Ramakrishna A., Gill S. S. Metabolic adaptations in plants during abiotic stress. UK: CRC Press; Taylor & Francis Group, 2019. P. 283–290.

2. Drought stress tolerance in wheat and barley: Advances in physiology, breeding and genetics research / A. Sallam, A. M. Alqudah, M. F. A. Dawood, et al. // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20. No. 13. Article 3137. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/20/13/3137 (дата обращения: 28. 02. 2023). doi: 10.3390/ijms20133137.

3. Opportunities for developing salt‐tolerant wheat and barley varieties / M. Asif, A. Pearson, R. Schilling, et al. // Annual Plant Reviews. 2019. Vol. 2. No. 1. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9781119312994.apr0681 (дата обращения: 28. 02. 2023). doi: 10.1002/9781119312994.apr0681.

4. Comparative study of the effects of salinity on growth, gas exchange, N accumulation and stable isotope signatures of forage oat (Avena sativa L.) genotypes / S. Sadaqat Shah, Z. Li, H. Yan, et al. // Plants. 2020. Vol. 9. No. 8. Article 1025. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/9/8/1025 (дата обращения: 28. 02. 2023). doi: 10.3390/plants9081025.

5. Important physiological changes due to drought stress on oat / H. Xie, M. Li, Y. Chen, et al. // Frontiers in Ecology and Evolution. 2021. Vol. 9. Article 644726. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.644726/full. (дата обращения: 28. 02. 2023). doi: 10.3389/fevo.2021.644726.

6. Никитина Е. Д., Хлебова Л. П., Пронина Р. Д. Сомаклональная изменчивость in vitro как источник создания исходного материала для селекции мягкой пшеницы // Acta Biologica Sibirica. 2015. Т. 1. № 3-4. С. 171–186.

7. Use of cell selection tools in the creation of agricultural crop varieties resistant to abiotic stress / I. Аnikina, E. Oves, Zh. Adamzhanova, et al. // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2021. Vol. 27. No. 3. P. 505–511.

8. Селекция овса на Европейском Северо-Востоке России / Г. А. Баталова, Е. М. Лисицын, Р. Чанцзун и др. // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 1. С. 21–24.

9. Юсова О. А., Васюкевич С. В. Оценка коллекционных образцов овса по продуктивности и биохимическим показателям в условиях южной лесостепи Западной Сибири // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 7 (117). С. 33–37.

10. Некоторые результаты и вопросы методологии селекции овса на устойчивость к эдафическому стрессу / Г. А. Баталова, И. Г. Широких, М. В. Тулякова и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 4 (47). С. 9–15. doi: 10.30766/2072-9081.2015.44.4.09-15.

11. Ступко В. Ю., Сидоров А. В. Фенотипическая стабильность регенерантных линий яровой мягкой пшеницы // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023. Т. 184. № 1. С. 144–153. doi: 10.30901/2227-8834-2023-1-144-153.

12. Луговцова С. Ю., Ступко В. Ю. Оценка стабильности линий регенерантов ячменя в рамках текущего селекционного процесса // Зерновое хозяйство России. 2022. Т. 14. № 5. С. 26–32. doi: 10.31367/2079-8725-2022-82-5-26-32.

13. Olivoto T., Lucio A. D. Metan: An R package for multi-environment trial analysis // Methods in Ecology and Evolution. 2020. Vol. 11. No. 6. P. 783–789. doi: 10.1111/2041-210X.13384.

14. Stability indices to deciphering the genotype-by-environment interaction (GEI) effect : An applicable review for use in plant breeding programs / A. Pour-Aboughadareh, M. Khalili, P. Poczai, et al. // Plants. 2022. Vol. 11. No. 3. Article 414. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/11/3/414 (дата обращения: 28. 02. 2023). doi: 10.3390/plants11030414.

15. Рожанская О. А., Горшкова Е. М. Культура in vitro как источник биоразнообразия для селекции сои // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2019. № 4 (49). С. 24–31. doi: 10.26898/0370-8799-2019-4-3.

16. Шуплецова, О. Н., Щенникова И. Н. Результаты использования клеточных технологий в создании новых сортов ячменя, устойчивых к токсичности алюминия и засухе // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. Т. 20. № 5. С. 623–628. doi: 10.18699/VJ16.183.

17. A comparison of statistical methods for assessing winter wheat grain yield stability / A. F. Cheshkova, P. I. Stepochkin, A. F. Aleynikov, et al. // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020. Vol. 24. No. 3. P. 267–275. doi: 10.18699/VJ20.619.