ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2025-6-185-193ovoshchi-2824Research ArticleОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВОAGRICULTURE AND PLANT PRODUCTIONОценка характера наследования количественных признаков гибридами F1 пшеницы мягкой яровой в условиях ЦРНЗAssessment of the nature of inheritance of quantitative traits by F1 hybrids of soft spring wheat in the conditions of the CRNZhttps://orcid.org/0000-0002-0639-2709ВорончихинаИ. Н.VoronchikhinaI. N.

Ирина Николаевна Ворончихина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

отдел отдаленной гибридизации

127276; ул. Ботаническая, д. 4; Москва

Irina N. Voronchikhina, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher

Department of Distant Hybridization

127276; 4, Botanincheskaya st.; Moscow

voronchikhinayarinka@yandex.ruЩелкановД. А.ShchelkanovD. A.

Данила Андреевич Щелканов, инженер-исследователь

отдел отдаленной гибридизации

127276; ул. Ботаническая, д. 4; Москва

Danila A. Shchelkanov, Research Engineer

Department of Distant Hybridization

127276; 4, Botanincheskaya st.; Moscow

danila.shelkanov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1870-7242РубецВ. С.RubetsV. S.

Валентина Сергеевна Рубец, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник

отдел отделенной гибридизации; лаборатория прикладной геномики и частной селекции сельскохозяйственных растений

127276; ул. Ботаническая, д. 4; 127550; ул. Тимирязевская, 42; Москва

Valentina S. Rubets, Dr. Sci. (Biology), Professor, Leading Researcher

Department of Distant Hybridization; Laboratory of Applied Genomics and Private Breeding of Agricultural Plants

127276; 4, Botanincheskaya st.; 127550; 42 Timiryazevskayа st.; Moscow

Valentina.rubets50@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5763-0877ВорончихинВ. В.VoronchikhinV. V.

Виктор Викторович Ворончихин, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник

отдел отдаленной гибридизации

127276; ул. Ботаническая, д. 4; Москва

Viktor V. Voronchikhin, Cand. Sci. (Agriculture), Researcher

Department of Distant Hybridization

127276; 4, Botanincheskaya st.; Moscow

vitya.voronchihin@gmail.comФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук (ГБС РАН)РоссияFederal State Budgetary Institution of science Main Botanical Garden named after N. Tsitsin of Russian Academy of Sciences (GBS RAN)Russian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук (ГБС РАН); Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии» (ВНИИСБ)РоссияFederal State Budgetary Institution of science Main Botanical Garden named after N. Tsitsin of Russian Academy of Sciences (GBS RAN); Federal State Budgetary Scientific Institution All-Russian Research Institute of Agricultural Biotechnology (ARRIAB)Russian Federation20250901202606185193Copyright © Ворончихина И.Н., Щелканов Д.А., Рубец В.С., Ворончихин В.В., 20262026Ворончихина И.Н., Щелканов Д.А., Рубец В.С., Ворончихин В.В.Voronchikhina I.N., Shchelkanov D.A., Rubets V.S., Voronchikhin V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/2824   Актуальность

   Актуальность. Подбор пар для скрещивания является основной задачей изучения коллекции любой культуры. При этом важно знать, какие родительские формы обладают высокой сортообразующей способностью.

   Поэтому целью нашего исследования было изучение характера наследования количественных признаков продуктивности гибридами F1 пшеницы мягкой яровой и выделение наиболее перспективных комбинаций для дальнейшей селекционной работы.

   Материал и методы

   Материал и методы. В качестве материала для исследования использовали внутривидовые гибриды F1 и их родительские формы пшеницы мягкой яровой. Исходные формы были всесторонне изучены (в том числе был применен метод индексов) в коллекционных питомниках в 2019-2021 гг., различающихся по метеорологическим условиям. В качестве материнских форм использовали наиболее урожайные сорта, в качестве отцовских – формы с высокой устойчивостью к болезням, полеганию, высоким качеством зерна. На основе каждой материнской формы были получены серии гибридов F1 по типу топкроссов. У гибридов F1 проведен анализ характера наследования количественных признаков колоса пшеницы мягкой яровой, связанных с урожайностью (число и масса зерен с колоса, число зерен в колоске, масса 1000 зерен) и рассчитаны показатели фенотипического доминирования (по Гриффингу), где депрессия соответствует значению D < -1; рецессивное наследование – при -1 < D < -0,5; аддитивное действие генов – при -0,5 < D < 0,5; доминирование – при 0,5 < D < 1; при D > 1 наблюдается гетерозис. Коэффициент истинного гетерозиса рассчитывали по Омарову Д.С.

   Результаты

   Результаты. Установлено, что примерно половина изученных гибридных комбинаций проявляют гетерозис по числу зерен в главном колосе (около 60 %), около 30 % комбинаций проявляют гетерозис по числу зерен в колоске, свыше 60 % – по массе зерен с главного колоса и около 80 % – по массе 1000 зерен. Это служит косвенным доказательством эффективности метода индексов для подбора пар для скрещиваний. Выделены перспективные комбинации с прогнозом отбора в последующих поколениях трансгрессивных по урожайности линий яровой пшеницы для ЦРНЗ. Для материнской формы Злата наилучшие комбинации получены с опылителями МК № 41, Сударыня, Симбирцит и МК № 153; для Экада 66 – Симбирцит, Злата; для Гранни – Лиза, Лада; для КВС Аквилон – AC Taber, Агата, AC Karma; для Иволга – Гранни.

   Relevance

   Relevance. The selection of pairs for crossing is the main task of studying a collection of any crop. It is important to know which parental forms have high variety-forming ability.

   Therefore, the aim of our study was to study the nature of the inheritance of quantitative productivity traits by F1 hybrids of soft spring wheat and to identify the most promising combinations for further breeding work.

   Material and Methods

   Material and Methods. Intraspecific F1 hybrids and their parental forms of soft spring wheat were used as the material for the study. The original forms were comprehensively studied (including the index method) in collection nurseries in 2019-2021, differing in meteorological conditions. The most productive varieties were used as maternal forms, and forms with high resistance to diseases, lodging, and high grain quality were used as paternal forms. Based on each maternal form, a series of F1 hybrids of the topcross type were obtained. In F1 hybrids, the inheritance pattern of quantitative traits of the ear of soft spring wheat related to yield (number and weight of grains per ear, number of grains per ear, weight of 1000 grains) was analyzed and phenotypic dominance indices were calculated (according to Griffing), where depression corresponds to the value D < -1; recessive inheritance – at - 1 < D < -0.5; additive effect of genes – at -0.5 < D < 0.5; dominance – at 0.5 < D < 1; heterosis is observed at D > 1. The coefficient of true heterosis was calculated according to Omarov D.S.

   Results

   Results. It was found that approximately half of the studied hybrid combinations exhibit heterosis in the number of grains in the main spike (about 60%), about 30% of combinations exhibit heterosis in the number of grains in a spikelet, over 60 % – in the weight of grains from the main spike and about 80 % - in the weight of 1000 grains. This serves as indirect evidence of the effectiveness of the index method for selecting pairs for crossing. Promising combinations with a forecast of selection in subsequent generations of transgressive yield lines of spring wheat for CRHZ were identified. For the maternal form Zlata, the best combinations were obtained with pollinators MK No. 41, Sudarynya, Simbirtsit and MK No. 153; for Ekada 66 – Simbirtsit, Zlata; for Granni – Liza, Lada; for KVS Aquilon – AC Taber, Agata, AC Karma; for Ivolga - Granni.

мягкая яроваягибриды F1доминированиегетерозисаддитивное наследованиеселекционная ценностьsoft spring wheatF1 hybridsdominanceheterosisadditive inheritancebreeding valueИсследования выполнены в рамках государственного задания ГБС РАН (№ 123120600005-2)*The research was carried out within the state assignment of the MBG RAS (№ 123120600005-2)*ReferencesНаджодов Б.Б., Рубец В.С., Пыльнев В.В., Ворончихина И.Н. Влияние метеорологических условий на формирование хозяйственно-полезных признаков яровой пшеницы в условиях ЦРНЗ. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2023; (7): 47-64. doi: 10.26897/0021-342X-2023-6-47-64.Nadzhodov B.B., Rubets V.S., Pylnev V.V., Voronchikhin I.N. The influence of meteorological conditions on the formation of economically useful traits of spring wheat in the conditions of the Central Russian Agricultural Zone. Bulletin of the Timiryazev Agricultural Academy. 2023; (7): 47-64. (In Russ.) doi: 10.26897/0021-342X-2023-6-47-64.Кадушкина В.П., Грабовец А.И. Наследование элементов продуктивности у гибридов F<sub>1</sub> яровой твёрдой пшеницы и возможность прогноза их перспективности. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019; (77): 54-56.Kadushkina V.P., Grabovets A.I. Inheritance of productivity elements in F<sub>1</sub> hybrids of spring durum wheat and the possibility of predicting their prospects. Bulletin of the Orenburg State Agrarian University. 2019; (77): 54-56. (In Russ.)Неттевич Э.Д. Избранные труды. Селекция и семеноводство яровых зерновых культур. М.: Немчиновка, 2008. 348 с.Nettevich E.D. Selected works. Breeding and seed production of spring grain crops. Moscow: Nemchinovka, 2008. 348 p. (In Russ.)Туктарова Н.Г., Торбина И.В. Проявление гетерозиса озимой пшеницы в гибридном питомнике первого года. Владимирский земледелец. 2016; 3(77): 35-37.Tuktarova N.G., Torbina I.V. Manifestation of winter wheat heterosis in the first-year hybrid nursery. Vladimirsky Zemledelets. 2016; 3(77): 35-37. (In Russ.)Крохмаль А.В., Грабовец А.И., Гординская Е.А. Особенности трансгрессивной изменчивости и формообразования при селекции тритикале на продуктивность. Российская сельскохозяйственная наука. 2021; (4):17-22. doi: 10.31857/S2500262721040049.Krokhmal A.V., Grabovets A.I., Gordinskaya E.A. Features of transgressive variability and morphogenesis in triticale breeding for productivity. Russian Agricultural Science. 2021; (4):17-22. (In Russ.) doi: 10.31857/S2500262721040049.Савченко В.К. генетический анализ в сетевых пробных скрещиваниях. – Минск.: «Наука и техника», 1984. 223 с.Savchenko V.K. Genetic analysis in network trial crosses. – Minsk.: “Science and Technology”, 1984. 223 p. (In Russ.)Мельникова Т.В., Мельников Р.В. Наследование количественных признаков образцами озимой мягкой пшеницы в условиях Республики Беларусь. Земледелие и селекция в Беларуси. 2022. (58): 324-330.Melnikova TV, Melnikov RV Inheritance of quantitative traits by winter soft wheat samples in the conditions of the Republic of Belarus. Agriculture and breeding in Belarus. 2022. (58): 324-330. (In Russ.)Фоменко М. А., Грабовец А. И., Мельникова О. В. Наследование хозяйственно ценных признаков гибридами мягкой озимой пшеницы в степной зоне Ростовской области. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016; 4(60): 17-20.Fomenko MA, Grabovets AI, Melnikova OV Inheritance of economically valuable traits by soft winter wheat hybrids in the steppe zone of the Rostov region. Bulletin of the Orenburg State Agrarian University. 2016; 4(60): 17-20. (In Russ.)Вьюшков А.А. Селекция яровой пшеницы в Среднем Поволжье. Самара, 2004. 223 с.Vyushkov AA Breeding of spring wheat in the Middle Volga region. Samara, 2004. 223 p.Давыдова Н.В., Казаченко О.А., Широколава А.В. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы на урожайность и устойчивость к стрессовым факторам внешней среды в условиях Центрального Нечерноземья. Аграрная Россия. 2021; (9):9-13. doi: 10.30906/1999-5636-2021-9-9-13.Davydova NV, Kazachenko OA, Shirokolava AV Source material for breeding spring soft wheat for yield and resistance to stress factors of the external environment in the conditions of the Central Non-Black Earth Region. Agrarian Russia. 2021; (9):9-13. (In Russ.) doi: 10.30906/1999-5636-2021-9-9-13.Калиненко И.Г. Оценить гибриды пшеницы на урожай и качество зерна в первых поколениях. Селекция и семеноводство. 1964; (2): 38-41.Kalinenko I.G. Evaluate wheat hybrids for yield and grain quality in the first generations. Breeding and Seed Production. 1964; (2): 38-41. (In Russ.)Коновалова И.В., Богдан П.М., Клыков А.Г. Сравнительный анализ гибридов F<sub>1</sub> яровой мягкой пшеницы при реципрокных скрещиваниях. Дальневосточный аграрный вестник. 2019; 2(50): 39-44. doi: 10.24411/1999-6837-2019-12018.Konovalova I.V., Bogdan P.M., Klykov A.G. Comparative analysis of F<sub>1</sub> hybrids of spring soft wheat in reciprocal crossings. Far Eastern Agrarian Bulletin. 2019; 2(50): 39-44. (In Russ.) doi: 10.24411/1999-6837-2019-12018.Кузьмин Н.А., Гладышева О.В., Григораш О.С. Эффект гетерозиса как показатель селекционной ценности исходного материала. Вестник РГАТУ. 2009; (4): 26-29.Kuzmin N.A., Gladysheva O.V., Grigorash O.S. Heterosis effect as an indicator of the selection value of the source material. RSATU Bulletin. 2009; (4): 26-29. (In Russ.)Ворончихин В.В., Пыльнев В.В., Рубец В.С., Ворончихина И.Н. Использование метода индексов при комплексной оценке генетической коллекции тритикале. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2019; (7): 92-100.Voronchikhin V.V., Pylnev V.V., Rubets V.S., Voronchikhina I.N. Using the index method in a comprehensive assessment of the triticale genetic collection. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2019; (7): 92-100. (In Russ.)Griffing B.A Concert of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Austral. J. Biol. Sci. 1956. (9).:463-493.Griffing B.A Concert of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Austral. J. Biol. Sci. 1956. (9).:463-493.Омаров Д.С. К методике оценки гетерозиса у растений. Сельскохозяйственная биология. 1975; 10 (1):123-127.Omarov D.S. On the methodology of heterosis assessment in plants. Agricultural biology. 1975; 10 (1):123-127. (In Russ.)Валекжанин В.С., Коробейников Н.И. Изменчивость и характер наследования числа зерен колоса гибридами F<sub>1</sub> мягкой яровой пшеницы в условиях Приобской лесостепи Алтайского края. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020; № 3(185): 23-29.Valekzhanin V.S., Korobeynikov N.I. Variability and inheritance pattern of the number of grains per ear in F<sub>1</sub> hybrids of soft spring wheat under the conditions of the Ob forest-steppe of Altai Krai. Bulletin of Altai State Agrarian University. 2020; No. 3 (185): 23-29. (In Russ.)Шиндин И. М. Наследование количественных признаков гибридами мягкой яровой пшеницы в условиях Дальнего Востока Вестник КрасГАУ. 2008; № 46: 66-70Shindin I.M. Inheritance of quantitative traits in soft spring wheat hybrids under the conditions of the Far East Bulletin of KrasSAU. 2008; No. 46: 66-70. (In Russ.)Цильке Р. А. Генетика, цитогенетика и селекция растений. Собрание научных трудов. Новосибирск: НГАУ, 2003. 620 с.Tsilke R.A. Genetics, cytogenetics and plant breeding. Collection of scientific papers. Novosibirsk: NGAU, 2003. 620 p. (In Russ.)Валекжанин В.С., Коробейников Н.И. Изменчивость и характер наследования массы 1000 зерен в диаллельных скрещиваниях пшеницы мягкой яровой. Достижения науки и техники АПК. 2019; Т. 33 (3):42-44. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10310Valekzhanin V.S., Korobeynikov N.I. Variability and inheritance patterns of 1000-grain weight in diallelic crosses of spring soft wheat. Achievements of Science and Technology of the Agro-Industrial Complex. 20

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