ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2024-5-59-63ovoshchi-2494Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙBREEDING, SEED PRODUCTION AND PLANT BIOTECHNOLOGYАдаптивность гибридных популяций Linum usitatissimum L. в условиях Северного ЗауральяAdaptability of hybrid populations of Linum usitatissimum L. in conditions of the Northern Transural regionКоролёвК. П.KorolevK. P.

Константин Петрович Королёв – кандидат с.-х. наук, научный сотрудник

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

Konstantin P. Korolev – Cand. Sci. (Agriculture), Researcher

6, st. Volodarskogo, Tyumen, 625003

ЯкубенкоА. Н.YakubenkoA. N.

Алина Николаевна Якубенко – студент бакалавриата

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

Alina N. Yakubenko – undergraduate student

6, st. Volodarskogo, Tyumen, 625003

 

ЯкубенкоЭ. Н.YakubenkoE. N.

Элина Николаевна Якубенко – студент бакалавриата

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

Elina N. Yakubenko – undergraduate student

6, st. Volodarskogo, Tyumen, 625003

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет»РоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "Tyumen State University"Russian Federation202411102024055963Copyright © Королёв К.П., Якубенко А.Н., Якубенко Э.Н., 20242024Королёв К.П., Якубенко А.Н., Якубенко Э.Н.Korolev K.P., Yakubenko A.N., Yakubenko E.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/2494

Актуальность. Отбор генотипов с высокими адаптивными свойствами для условий Тюменской области позволяет внести вклад в разработку региональной стратегии селекционно-генетических работ, подбору и выращиванию сортов в связи с меняющимися погодно-климатическими условиями.Материал и методика. Исследования выполнены в течение трехлетнего периода (2020-2022 годы) в северной лесостепной зоне Тюменской области. Межсортовую гибридизацию (схема 4х4), оценку полученного материала по морфологическим (4 шт.), биологическим (1 шт.), адаптивным показателям (2 шт.) выполняли общепринятыми методиками. В качестве объектов исследования использованы 12 комбинаций льна-долгунца, впервые полученных в условиях региона.Результаты. Определены достоверные различия (р<0,05*) между гибридными популяциями льна-долгунца по влиянию генотипа, среды, генотип-средового взаимодействия на степень реализации изученных признаков. Выявлены корреляционные взаимосвязи, определяющие содержание волокна в стебле (r=0,79-0,91*, период вегетации, высота растений, длина соцветия, мыклость), количества и массы семян на 1 растении (r=0,79-0,91*, длина соцветия, число, размер и растрескиваемость коробочки). По результатам индивидуального отбора в третьем гибридном поколении (F3) выделены раннеспелые (4 шт.), высокорослые (n=4), с максимальным количеством коробочек (n=4) и числа семян в них (n=7), содержанием волокна (n=4) в стебле комбинации.Выводы. Гибридные комбинации льна-долгунца с высокими показателями стабильных свойств (G1, G3,G9, G10, G11), критериев продуктивности (G1, G2, G4, G7, G8, G9, G11, G12) могут иметь ценность в селекционной работе. 

Relevance. The selection of genotypes with high adaptive properties for the conditions of the Tyumen region allows us to contribute to the development of a regional strategy for breeding and genetic work, selection and cultivation of varieties in connection with changing weather and climatic conditions.Material and methodology. The research was carried out over a three-year period (2020-2022) in the northern forest-steppe zone of the Tyumen region. Intervarietal hybridization (4x4 scheme), evaluation of the obtained material according to morphological (4 pcs.), biological (1 pc.), adaptive indicators (2 pcs.) was carried out using generally accepted methods. The objects of study were 12 combinations of fiber flax, first obtained in the region.Results. Significant differences (p<0.05*) were determined between hybrid populations of fiber flax in the influence of genotype, environment, and genotype-environment interaction on the degree of implementation of the studied traits. Correlation relationships have been identified that determine the fiber content in the stem (r=0.79-0.91*, growing season, plant height, inflorescence length, softness, camber), the number and weight of seeds per plant (r=0.79-0 ,91*, inflorescence length, number, size and crackability of the capsule). Based on the results of individual selection in the third hybrid generation (F3), early ripening (4 pieces), tall (n=4), with the maximum number of bolls (n=4) and the number of seeds in them (n=7), fiber content (n =4) in the stem of the combination.Conclusions. Hybrid combinations of fiber flax with high levels of stable properties (G1, G3, G9, G10, G11), productivity criteria (G1, G2, G4, G7, G8, G9, G11, G12) can be valuable in breeding work.

лен-долгунецгибридымногофакторный анализиндекс средыадаптивностьпродуктивностьfiber flaxhybridsmultivariate analysisenvironmental indexadaptabilityproductivityReferencesПавлова Л.Н. Этапы развития селекционной работы по льну-долгунцу: достижения и основные направления. Научные достижения – льноводству. 2010. С. 39-45.Pavlova L.N. Stages of development of selection work on fiber flax: achievements and main directions. Scientific achievements flax growing. 2010. P.39-45. (In Russ.)Жученко мл. А.А., Рожмина Т.А., Понажев В.П., Павлова Л.Н., Тихомирова В. Я., Сорокина О.Ю., Павлов Е.И., Поздняков Б.А., Усанова З.И. Эколого-генетические основы селекции льна-долгунца. Тверь: Тверcкой ГУ, 2009. 272 с.Zhuchenko A.A., Rozhmina T.A., Ponazhev V.P., Pavlova L.N., Tikhomirova V.Ya., Sorokina O.Yu., Pavlov E.I., Pozdnyakov B.A., Usanova Z.I. Ecological and genetic bases of selection of fiber flax. Tver: Tver State University, 2009. 272 p. (In Russ.)Жученко А.А. Роль адаптивной системы земледелия в растениеводстве XXI века. Коммерческие сорта новых культур Российской Федерации. Москва: ИКАР, 2003. С.10-15.Zhuchenko A. A. The role of the adaptive farming system in crop production of the 21st century. Commercial varieties of new crops of the Russian Federation. Moscow: IKAR, 2003. P.10-15. (In Russ.)Кутузова С.Н., Брач Н.Б., Пороховинова Е.А., Павлов А.В., Шаров И.Я. Проблема селекции льна-долгунца и исходный материал для их решения в коллекции ВИР. Научные достижения – льноводству. 2010. С. 2835.Kutuzova S.N., Brach N.B., Porokhovinova E.A., Pavlov A.V., Sharov I.Ya. The problem of fiber flax breeding and the source material for their solution in the VIR collection. Scientific achievements in flax growing. 2010. P. 28-35. (In Russ.)Soto-Cerda B. J., Diederichsen A., Ragupathy R., Cloutier S. Genetic characterization of a core collection of flax (Linum usitatissimum L.) suitable for association mapping studies and evidence of divergent selection between fiber and linseed types. BMC Plant Biology. 2013;13:78. https://doi.org/10.1186/1471-2229-13-78Soto-Cerda B. J., Diederichsen A., Ragupathy R., Cloutier S. Genetic characterization of a core collection of flax (Linum usitatissimum L.) suitable for association mapping studies and evidence of divergent selection between fiber and linseed types. BMC Plant Biology. 2013;13:78. https://doi.org/10.1186/1471-2229-13-78Wang Z., Hobson N., Galindo L., Zhu S., Shi D., McDill J., Yang L., Hawkins S., Neutelings G., Datla R., Lambert G., Galbraith D.W., Grassa C.J., Geraldes A., Cronk Q.C., Cullis C., Dash P.K., Kumar P.A., Cloutier S., Sharpe A.G., Wong G.K., Wang J., Deyholos M.K. The genome of flax (Linum usitatissimum) assembled de novo from short shotgun sequence reads. The Plant Journal. 2012;72(3):461-473. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2012.05093.x)Wang Z., Hobson N., Galindo L., Zhu S., Shi D., McDill J., Yang L., Hawkins S., Neutelings G., Datla R., Lambert G., Galbraith D.W., Grassa C.J., Geraldes A., Cronk Q.C., Cullis C., Dash P.K., Kumar P.A., Cloutier S., Sharpe A.G., Wong G.K., Wang J., Deyholos M.K. The genome of flax (Linum usitatissimum) assembled de novo from short shotgun sequence reads. The Plant Journal. 2012;72(3):461-473. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2012.05093.x)Mohebodini M., Dehghani, H., Sabaghpour, S.H. Stability of performance in lentil (Lens culinaris Medic.) Genotypes in Iran. Euphytica; 2006.(149):343352. https://doi.org/10.1007/s10681-006-9086-7Mohebodini M., Dehghani, H., Sabaghpour, S.H. Stability of performance in lentil (Lens culinaris Medic.) Genotypes in Iran. Euphytica; 2006.(149):343352. https://doi.org/10.1007/s10681-006-9086-7Mushinskiy A.A., Aminova E.V., Fedotova L.S., Derglleva T.T. Evaluation of potato tubers of Nevsky variety and selection hybrids by amino acid composition. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;624(1):012155. https://doi.org/10.1088/1755-1315/624/1/012155Mushinskiy A.A., Aminova E.V., Fedotova L.S., Derglleva T.T. Evaluation of potato tubers of Nevsky variety and selection hybrids by amino acid composition. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;624(1):012155. https://doi.org/10.1088/1755-1315/624/1/012155Сурин Н.А. Адаптивный потенциал сортов зерновых культур сибирской селекции и пути его совершенствования (пшеница, ячмень, овес). Новосибирск. 2011. 708 с.Surin N.A. Adaptive potential of Siberian grain crop varieties and ways of its improvement (wheat, barley, oats). Novosibirsk. 2011. 708 p. (In Russ.)Abdulahi A. Stability analysis of seed yield in safflower genotypes in Iran Acta Agronomica Hungarica. 2009;57(2):189-195. https://doi.org/10.1556/AAgr.57.2009.2.10.Abdulahi A. Stability analysis of seed yield in safflower genotypes in Iran Acta Agronomica Hungarica. 2009;57(2):189-195. https://doi.org/10.1556/AAgr.57.2009.2.10.Abdulhamid M., Qabil N., El-Saadony F. Genetic variability, correlation and path analyses for yield and yield components of some bread wheat genotypes. Journal of Plant Production. 2017;(8):845–852.Abdulhamid M., Qabil N., El-Saadony F. Genetic variability, correlation and path analyses for yield and yield components of some bread wheat genotypes. Journal of Plant Production. 2017;(8):845–852. https://doi.org/10.21608/JPP.2017.40877Rani R., Raza G., Ashfaq, H., Rizwan M., Shimelis H., Tung M. H., Arif M. Analysis of genotype × environment interactions for agronomic traits of soybean (Glycine max [L.] Merr.) using association mapping. Frontiers in Genetics. 2023;13. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1090994Rani R., Raza G., Ashfaq, H., Rizwan M., Shimelis H., Tung M. H., Arif M. Analysis of genotype × environment interactions for agronomic traits of soybean (Glycine max [L.] Merr.) using association mapping. Frontiers in Genetics. 2023;13. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1090994Singamsetti A., Shahi J.P., Zaidi P.H., Seetharam K., Vinayan M.T., Kumar M., Singla S., Madankar K. Genotype × environment interaction and selection of maize (Zea mays L.) hybrids across moisture regimes. Field Crops Research. 2021;(270):108224. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2021.108224Singamsetti A., Shahi J.P., Zaidi P.H., Seetharam K., Vinayan M.T., Kumar M., Singla S., Madankar K. Genotype × environment interaction and selection of maize (Zea mays L.) hybrids across moisture regimes. Field Crops Research. 2021;(270):108224. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2021.108224Duarte J.B., de Zimmermann M.J.O. Correlation among yield stability parameters in common bean. Crop Science. 1995:35(3):905912. https://doi.org/10.2135/cropsci1995.0011183X003500030046xDuarte J.B., de Zimmermann M.J.O. Correlation among yield stability parameters in common bean. Crop Science. 1995:35(3):905912. https://doi.org/10.2135/cropsci1995.0011183X003500030046xPadi F.K. Genotype × environment interaction and yield stability in a cowpea-based cropping system. Euphytica. 2007;(158):11–25. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9420-8Padi F.K. Genotype × environment interaction and yield stability in a cowpea-based cropping system. Euphytica. 2007;(158):11–25. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9420-8Purchase J.L., Hatting H., Van Deventer C. S. Genotype × environment interaction of winter wheat (Triticum aestivum L.) in South Africa: II. Stability analysis of yield performance. South African Journal of Plant and Soil. 2000;(17):101-107. https://doi.org/10.1080/02571862.2000.10634878Purchase J.L., Hatting H., Van Deventer C. S. Genotype × environment interaction of winter wheat (Triticum aestivum L.) in South Africa: II. Stability analysis of yield performance. South African Journal of Plant and Soil. 2000;(17):101-107. https://doi.org/10.1080/02571862.2000.10634878Аdugna W., Labuschagne M. Parametric and nonparametric measures of phenotypic stability in linseed (Linum usitatissimum L.). Euphytica. 2003;(129):211-218. https://doi.org/10.1023/A:1021979303319Аdugna W., Labuschagne M. Parametric and nonparametric measures of phenotypic stability in linseed (Linum usitatissimum L.). Euphytica. 2003;(129):211-218. https://doi.org/10.1023/A:1021979303319Полонецкая Л.М. Потенциал генетической изменчивости у сортов масличного льна (Linum usitatitissimum L.). Весцi нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя бiялагiчных навук. 2004;(1):58-63.Polonetskaya L.M. Potential of genetic variability in oil flax (Linum usitatitissimum L.) varieties. News of the National Academy of Sciences of Belarus. Seriya biyalagichnykh nauku. 2004;(1):58-63. (In Russ.)Королёв К.П. Оценка генотипов льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) по экологической адаптивности и стабильности в условиях северо-восточной части Беларуси Сельскохозяйственная биология. 2017;52(3):615-621. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.3.615rus https://elibrary.ru/yzkvmhKorolev K P. Evaluation of flax (Linum usitatissimum L.) genotypes for environmental adaptability and stability in the north-eastern part of Belarus. Agricultural biology. 2017; 52. (3): 615-621. (In Russ.) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.3.615rus https://elibrary.ru/yzkvmhСтепин А.Д., Рысев М.Н., Рысева Т.А., Уткина С.В., Романова Н.В. Скрининг сортообразцов льна-долгунца коллекции ВИР по урожайности льноволокна и параметрам адаптивности в условиях Северо-Западного региона. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(2):141-151. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.141-151 https://elibrary.ru/aybhkhStepin A.D., Rysev M.N., Ryseva T.A., Utkina S.V., Romanova N. V. Screening of fiber flax varieties from the VIR collection according to flax fiber yield and adaptability parameters in the conditions of the Nortwestern region. Agricultural science Euro-North-East. 2020;21(2):141-151. (In Russ.) https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.141-151. https://elibrary.ru/aybhkhКуземкин И.А., Рожмина Т.А. Скрининг образцов коллекции льна-долгунца по урожайности и параметрам адаптивности в условиях Северо-Западного региона. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022;23(5):666-674. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.5.666-674 https://elibrary.ru/npvlyvKuzemkin I.A., Rozhmina T.A. Screening of flax collection accessions for yield and adaptability parameters in the conditions of the North-West region. Agricultural Science of Euro-North-East. 2022;23(5):666-674. (In Russ.) https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.5.666-674 https://elibrary.ru/npvlyvWorku N., Heslop-Harrison J.S., Adugna W. Diversity in 198 Ethiopian linseed (Linum usitatissimum) accessions based on morphological characterization and seed oil characteristics. Genetic Resources and Crop Evolution. 2015; 62:1037-1053 https://doi.org/10.1007/s10722-014-0207-1Worku N., Heslop-Harrison J.S., Adugna W. Diversity in 198 Ethiopian linseed (Linum usitatissimum) accessions based on morphological characterization and seed oil characteristics. Genetic Resources and Crop Evolution. 2015; 62:1037-1053 https://doi.org/10.1007/s10722-014-0207-1Рогаш А.Р. К вопросу о методике гибридизации льна. Лен и конопля. 1969;(6):32-33.Rogash A.R. On the Methodology of Flax Hybridization. Flax and Hemp, 1969; (6): 32-33. (In Russ.)Методические указания по изучению коллекции льна (Linum usitatissimum L.); под ред. В.З. Богдана. Устье: РНДУП «Ин-т льна», 2011. 12 с.Methodical Guidelines for Studying the Flax Collection (Linum usitatissimum L.); edited by V.Z. Bogdan. Ustye: RNDUP "In-t Flax", 2011. 12 p. (In Russ.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Москва: Альянс, 2014. 351 с.Dospekhov B.A. Field Experiment Methodology (with the Basics of Statistical Processing of Research Results). Moscow: Alliance, 2014. 351 p. (In Russ.)Eberhart S.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;(6).36-40.Eberhart S.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;(6).36-40.

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