zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2022-82-4-34-38zhros-1986Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSОценка засухоустойчивости образцов ярового ячменя в начальный период развития на растворе осмотиковEstimation of drought tolerance of spring barley samples in their initial period of development on an osmotic solutionhttps://orcid.org/0000-0002-4618-6125ГазеВ. Л.GazeV. L.

В. Л. Газе, младший научный сотрудник лаборатории физиологии растений

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

V. L. Gaze, junior researcher of the laboratory for plant physiology

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

l.fiziologii@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1537-8498ЛобунскаяИ. А.LobunskayaI. A.

И. А. Лобунская, агроном лаборатории физиологии растений

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

I. A. Lobunskaya, agronomist of the laboratory for plant physiology

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

https://orcid.org/0000-0002-4371-6848КостылевП. И.KostylevP. I.

П. И. Костылев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

P. I. Kostylev, Doctor of Agricultural Sciences, professor, main researcher of the laboratory for rice breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

https://orcid.org/0000-0002-5916-3926ФилипповЕ. Г.FilippovE. G.

Е. Г. Филиппов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий отделом селекции и семеноводства ячменя

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

E. G. Filippov, Candidate of Agricultural Sciences, docent, head of the department of barley breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

filippov.vniizk@mail.ruФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияFSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”Russian Federation202206092022043438Copyright © Газе В.Л., Лобунская И.А., Костылев П.И., Филиппов Е.Г., 20222022Газе В.Л., Лобунская И.А., Костылев П.И., Филиппов Е.Г.Gaze V.L., Lobunskaya I.A., Kostylev P.I., Filippov E.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/1986

Создание засухоустойчивых сортов ярового ячменя – одно из важных направлений селекции на устойчиость к абиотическим стрессовым факторам. Для успешного решения этой задачи необходимо использовать в гибридизации сорта и линии, имеющие наиболее высокую устойчивость. Основная цель исследования – выявить влияние осмотического стресса разной концентрации на прорастание семян и оценить относительную засухоустойчивость сортов и линий ярового ячменя. Исследования были проведены в лаборатории физиоло­гии растений в 2018–2020 годах. Оценку засухоустойчивости образцов ярового ячменя проводили на 26 сортах и линиях селекции ФГБНУ «АНЦ «Донской» в начальный период развития. Лабораторные исследования по способности семян ярового ячменя прорастать на растворе сахарозы (имитация недостатка влаги в почве) позволяют оценить засухоустойчивость образцов на ранних этапах развития растений. Изучалось действие раствора сахарозы с осмотическим давлением 3, 8, 10, 12, 14 атмосфер на способность прорастания семян. При увеличении концентрации раствора отмечено уменьшение всхожести семян у всех генотипов. В результате проведенных исследований при концентрации осмотического раствора сахарозы 8 атмосфер наблюдались наибольшие статистически значимые различия (Р 0,95) образцов по сравнению с вариантами 3, 10, 12 и 14 атмосфер. В результате изучения получены данные относительной засухоустойчивости сортов и линий ярового ячменя. Максимальные показатели всхожести семян при осмотическом стрессе давлением 8 атмосфер в сравнении со стандартным сортом Ратник (43,6 %) зафиксированы у образцов: Зерноградский 1716 (91,1 %), Зерноградский 1717 (85,9 %), Зерноградский 1719 (84,1 %), 12545/18 (80,2 %), Зерноградский 1701 (78,9 %), 12551/18 (72,9 %), 12487/18 (72,4 %), Зерноградский 1724 (70,6 %), Зерноградский 1721 (69,8 %), 12525/18 (69,2 %). Выделившиеся образцы можно использовать для дальнейшего изучения засухоустойчивости в полевых условиях.

Development of drought-tolerant spring barley varieties is one of the important breeding directions for resistance to abiotic stress factors. In order to solve this problem successfully, it is necessary to use in hybridization the varieties and lines with the highest tolerance. The main purpose of the current study was to estimate the effect of osmotic stress of different concentrations on seed germination and to evaluate the relative drought tolerance of spring barley varieties and lines. The study was carried out in the laboratory for plant physiology in 2018–2020. The estimation of drought tolerance of spring barley samples was carried out on 26 varieties and lines, bred in the ARC “Donskoy”, in the initial period of development. The laboratory experiments on the ability of spring barley seeds to germinate on a sucrose solution (imitation of a lack of moisture in the soil) make it possible to estimate drought tolerance of samples at the early stages of their development. There was studied an effect of a sucrose solution with an osmotic pressure of 3, 8, 10, 12, 14 atmospheres on the ability of seed germination. When increasing a concentration of the solution, there was a seed germination decrease in all genotypes. As a result of the study, there were the largest statistically significant differences (P > 0.95) of the samples under the concentration of the osmotic sucrose solution of 8 atmospheres, in comparison with the options of 3, 10, 12 and 14 atmospheres. There have been obtained the data on the relative drought tolerance of spring barley varieties and lines. The maximum indicators of seed germination under osmotic pressure of 8 atmospheres were registered among the samples ‘Zernogradsky 1716’ (91.1 %), ‘Zernogradsky 1717’ (85.9 %), ‘Zernogradsky 1719’ (84, 1%), ‘12545/18’ (80.2 %), ‘Zernogradsky 1701’ (78.9 %), ‘12551/18’ (72.9%), ‘12487/18’ (72.4%), ‘Zernogradsky 1724’ (70.6 %), ‘Zernogradsky 1721’ (69.8 %), ‘12525/18’ (69.2 %) in comparison with the standard variety ‘Ratnik’ (43.6 %). The identified samples can be used for further study of drought tolerance in the field.

яровой ячменьсортлинияотносительная засухоустойчивостьосмотический растворатмосфераspring barleyvarietylinerelative drought toleranceosmotic solutionatmosphereReferencesГазе В. Л., Лиховидова В. А., Ионова Е. В. Определение уровня засухоустойчивости образцов озимой мягкой пшеницы прямым и косвенными методами // Зерновое хозяйство России. 2018. № 2(56). С. 25–28.Gaze V. L., Likhovidova V. A., Ionova E. V. Opredelenie urovnya zasukhoustoichivosti obraztsov ozimoi myagkoi pshenitsy pryamym i kosvennymi metodami [Identification of drought resistance level of winter bread wheat samples by direct and indirect methods] // Zernovoe khozyaistvo Rossii. 2018. № 2(56). S. 25–28.Донцова А. А., Филиппов Е. Г., Донцов Д. П., Терновая Е. А. Производство ячменя в мире и России // Зерновое хозяйство России. 2016. № 6. С. 7–13.Dontsova A. A., Filippov E. G., Dontsov D. P., Ternovaya E. A. Proizvodstvo yachmenya v mire i Rossii [Barley production in the world and Russia] // Zernovoe khozyaistvo Rossii. 2016. № 6. S. 7–13.Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 5-е., перераб. и доп. М.: Альянс, 2014. 351 с.Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii) [Methodology of a field trial (with the basics of statistical processing of the study results)]. Izd. 5-e., pererab. i dop. M.: Al'yans, 2014. 351 s.Елисеев С. Л., Яркова Н. Н., Ашихмин Н. В., Батуева И. В. Изменение лабораторной всхожести семян зерновых культур в зависимости от метеорологических и агротехнических условий // Пермский аграрный вестник. 2016. №. 1 (13). С. 3–7.Eliseev S. L., Yarkova N. N., Ashikhmin N. V., Batueva I.V. Izmenenie laboratornoi vskhozhesti semyan zernovykh kul'tur v zavisimosti ot meteorologicheskikh i agrotekhnicheskikh uslovii [Change in the laboratory germination of grain crop seeds depending on weather and agrotechnical conditions] // Permskii agrarnyi vestnik. 2016. №. 1 (13). S. 3–7.Кожушко Н. Н. Оценка засухоустойчивости полевых культур // Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям: методическое руководство. Л.: ВИР, 1988. С. 10–24.Kozhushko N. N. Otsenka zasukhoustoichivosti polevykh kul'tur. // Diagnostika ustoichivosti rastenii k stressovym vozdeistviyam: metodicheskoe rukovodstvo [Diagnosis of plant resistance to stress: a methodological recommendation]. L.: VIR, 1988. S. 10–24.Кокина Л. П., Щенникова И. Н., Зайцева И. Ю. Оценка коллекционных образцов ячменя на устойчивость к осмотическому стрессу // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. Т. 66, № 5. С. 40–44. DOI:10.30766/2072-9081.2018.66.5.40-44.Kokina L. P., Shchennikova I. N., Zaitseva I. Yu. Otsenka kollektsionnykh obraztsov yachmenya na ustoichivost' k osmoticheskomu stressu [Estimation of barley collection samples for resistance to osmotic stress] // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2018. T. 66, № 5. S. 40–44. DOI:10.30766/2072-9081.2018.66.5.40-44.Морозов Н. А., Самсонов И. В., Панкратова Н. А. Оценка исходного материала ярового ячменя на адаптивность к засушливым условиям Ставропольского края // Зерновое хозяйство России. 2021. № 5(77). С. 29–34. DOI:10.31367/2079-8725-2021-77-5-29-34.Morozov N. A., Samsonov I. V., Pankratova N. A. Otsenka iskhodnogo materiala yarovogo yachmenya na adaptivnost' k zasushlivym usloviyam Stavropol'skogo kraya [Estimation of spring barley initial material for adaptability to aridity of the Stavropol Territory] // Zernovoe khozyaistvo Rossii. 2021. № 5(77). S. 29–34. DOI:10.31367/2079-8725-2021-77-5-29-34.Юсова О. А., Николаев П. Н., Бендина Я. Б., Сафонова И. В., Аниськов Н. И. Стрессоустойчивость сортов ячменя различного агроэкологического происхождения для условий резко континентального климата // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020. Т. 181, № 4. С. 44–45.Yusova O. A., Nikolaev P. N., Bendina Ya. B., Safonova I. V., Anis'kov N. I. Stressoustoichivost' sortov yachmenya razlichnogo agroekologicheskogo proiskhozhdenie dlya uslovii rezko-kontinental'nogo klimata [Stress resistance of barley varieties of different agro-ecological origin for conditions of sharply continental climate] // Trudy po prikladnoi botanike, genetike i selektsii. 2020. T. 181, № 4. S. 44–45.Macholdt J., Honermeier B. Yield Stability in Winter Wheat Production: A Survey on German Farmers’ and Advisors’ Views // Agronomy. 2017. Vol. 7(3). Р. 45. DOI:10.3390/agronomy7030045.Macholdt J., Honermeier B. Yield Stability in Winter Wheat Production: A Survey on German Farmers’ and Advisors’ Views // Agronomy. 2017. Vol. 7(3). Р. 45. DOI:10.3390/agronomy7030045.Marthandan V., Geetha R., Kumutha K., Renganathan VG., Karthikeyan A., Ramalingam J. Seed Priming: A Feasible Strategy to Enhance Drought Tolerance in Crop Plants // International Journal of Molecular Sciences. 2020. Vol. 21(21). Р. 8258. DOI:10.3390/ijms21218258.Marthandan V., Geetha R., Kumutha K., Renganathan VG., Karthikeyan A., Ramalingam J. Seed Priming: A Feasible Strategy to Enhance Drought Tolerance in Crop Plants // International Journal of Molecular Sciences. 2020. Vol. 21(21). Р. 8258. DOI:10.3390/ijms21218258.Sallam Ahmed, Alqudah Ahmad M., Mona F. A. Dawood, Baenziger P. Stephen, Börner Andreas. Drought Stress Tolerance in Wheat and Barley: Advances in Physiology, Breeding and Genetics Research // International Journal of molecular scince. 2019. Vоl. 20. Р. 3137. DOI:10.3390/ijms20133137.Sallam Ahmed, Alqudah Ahmad M., Mona F. A. Dawood, Baenziger P. Stephen, Börner Andreas. Drought Stress Tolerance in Wheat and Barley: Advances in Physiology, Breeding and Genetics Research // International Journal of molecular scince. 2019. Vоl. 20. Р. 3137. DOI:10.3390/ijms20133137.

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