zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2024-92-3-47-52zhros-2707Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSВлияние анатомического строения стебля на полегаемость горохаThe effect of an anatomical structure of a stem on pea lodginghttps://orcid.org/0000-0002-4618-6125ГазеВ. Л.GazeV. L.

младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

junior researcher of the laboratory for cell breeding

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3

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

младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

junior researcher of the laboratory for cell breeding

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3

https://orcid.org/0000-0002-6268-7915ЯновскаяН. В.YanovskayaN. V.

агроном лаборатории клеточной селекции

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

agronomist of the laboratory for cell breeding

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3

https://orcid.org/0000-0001-6198-6270ЧерпаковаЕ. Ю.CherpakovaE. Yu.

агроном лаборатории клеточной селекции

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

agronomist of the laboratory for cell breeding

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3

https://orcid.org/0000-0002-2101-2321АшиевА. Р.AshievA. R.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства зернобобовых культур

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory for legumes breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3

arkady.ashiev@yandex.ruФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияFSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”Russian Federation2024150720241634752Copyright © Газе В.Л., Лобунская И.А., Яновская Н.В., Черпакова Е.Ю., Ашиев А.Р., 20242024Газе В.Л., Лобунская И.А., Яновская Н.В., Черпакова Е.Ю., Ашиев А.Р.Gaze V.L., Lobunskaya I.A., Yanovskaya N.V., Cherpakova E.Y., Ashiev A.R.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/2707

В настоящее время в нашей стране возрастает интерес к возделыванию высокотехнологичных сортов гороха, которые характеризуются равномерным созреванием, высокой продуктивностью и устойчивостью к полеганию. Таким образом, селекция на устойчивость к полеганию является одним из важнейших критериев в программах селекции гороха. Цель наших исследований – поиск анатомических показателей, способных служить критерием при отборе образцов гороха на устойчивость к полеганию. Полевые исследования проводили на полях лаборатории селекции и семеноводства зернобобовых культур, лабораторные исследования – в лаборатории клеточной селекции ФГБНУ АНЦ «Донской» в 2022–2023 годах. Оценку устойчивости к полеганию проводили на 22 образцах гороха посевного местной и инорайонной селекции. Изучаемые образцы отличались высотой растений, морфо-анатомическими особенностями строения стебля, а также устойчивостью к полеганию. По результатам оценки анатомического строения стебля гороха выделены образцы, характеризующиеся комплексом признаков (количество пучков, соотношение количества пучков к тканям стебля): Лу-153-06, Г-1234, Г-1193, Г-1288, АКМ, Г-1313, Флагман 10, Г-1313. Анализ корреляционных связей анатомических показателей с полевой устойчивостью к полеганию выявил высокую положительную связь с высотой стеблестоя (r = 0,78±0,14), среднюю отрицательную связь с высотой растений (r = -0,66±0,17) и среднюю положительную с количеством проводящих пучков (r = 0,69±0,16). Полученные экспериментальные результаты позволяют сделать вывод, что оценка устойчивости к полеганию по признаку «анатомическое строение стебля гороха» эффективна и может служить в качестве тестера на устойчивость к полеганию.

Currently, in our country there is growing interest in the cultivation of high-tech pea varieties, which are characterized by uniform maturity, high productivity, and lodging resistance. Thus, breeding for lodging resistance is one of the most important criteria in pea breeding programs. The purpose of the current study was to search for anatomical indicators that could serve as a criterion when selecting pea samples for lodging resistance. The field trials were carried out in the fields of the laboratory for legumes breeding and seed production, the laboratory study was conducted in the laboratory for cell breeding of the FSBSI “ARC “Donskoy” in 2022–2023. The estimation of lodging resistance was carried out on 22 pea samples of the regional and foreign breeding. The studied samples differed in plant height, morpho-anatomical features of a stem structure, and lodging resistance. Based on the results of estimating an anatomical structure of a pea stem, there were identified such samples with a complex of traits (number of bundles, ratio of a number of bundles to stem tissues) as ‘Lu-153-06’, ‘G-1234’, ‘G-1193’, ‘G-1288’, ‘AKM’, ‘G-1313’, ‘Flagman 10’, ‘G-1313’. The analysis of correlations between anatomical indicators and field resistance to lodging has shown a high positive correlation with a stem height (r = 0.78±0.14), a mean negative correlation with a plant height (r = -0.66±0.17), and a mean positive correlation with a number of vascular bundles (r = 0.69±0.16). The experimental results allow concluding that the estimation of lodging resistance based on an anatomical structure of a pea stem is effective and can serve as a tester for lodging resistance.

яровой горохсортлинияустойчивость к полеганиюанатомическое строение стебляspring peasvarietylinelodging resistanceanatomical structure of a stemReferencesАшиев А.Р., Хабибуллин К.Н., Скулова М.В. Оценка параметров адаптивности образцов гороха с разным типом листа // Зерновое хозяйство России. 2023. Т. 15, № 6. С. 24–28. DOI: 10.31367/2079-8725-2023-89-6-24-28Ashiev A.R., Khabibullin K.N., Skulova M.V. Otsenka parametrov adaptivnosti obraztsov gorokha s raznym tipom lista [Estimation of adaptability parameters of pea samples with different leaf types] // Zernovoe khozyaistvo Rossii. 2023. T. 15, № 6. S. 24–28. DOI: 10.31367/2079-8725-2023-89-6-24-28Белышкина, М.Е. Проблема производства растительного белка и роль зерновых бобовых культур в ее решении // Природообустройство. 2018. № 2. С. 65–73. DOI: 10.26897/1997-6011/2018-2-65-73Belyshkina, M.E. Problema proizvodstva rastitel'nogo belka i rol' zernovykh bobovykh kul'tur v ee reshenii [The problem of vegetable protein production and the role of grain legumes in solving it] // Prirodoobustroistvo. 2018. № 2. S. 65–73. DOI: 10.26897/1997-6011/2018-2-65-73Газе В.Л., Яновская Н.В., Лобунская И.А., Костылев П.И., Марченко Д.М. Проводящая система флагового листа озимой пшеницы в условиях модельной засухи // Зерновое хозяйство России. 2022. Т. 14, № 3. С. 57–63. DOI: 10.31367/2079-8725-2022-81-3-57-63Gaze V.L., Yanovskaya N.V., Lobunskaya I.A., Kostylev P.I., Marchenko D.M. Provodyashchaya sistema flagovogo lista ozimoi pshenitsy v usloviyakh model'noi zasukhi [Conductive system of a winter wheat flag leaf under model drought conditions] // Zernovoe khozyaistvo Rossii. 2022. T. 14, № 3. S. 57–63. DOI: 10.31367/2079-8725-2022-81-3-57-63Ионова, Е.В. Методика оценки уровня развития проводящей системы колосонесущего междоузлия озимой пшеницы при различной водообеспеченности // Зерновое хозяйство России. 2009. № 4. С. 18–21.Ionova, E.V. Metodika otsenki urovnya razvitiya provodyashchei sistemy kolosonesushchego mezhdouzliya ozimoi pshenitsy pri razlichnoi vodoobespechennosti [Methodology for estimating a level of development of the conductive system of the winter wheat spike-bearing internode at different water availability] // Zernovoe khozyaistvo Rossii. 2009. № 4. S. 18–21.Ильинская-Центилович М.А., Тетерятченко К.Г. Особенности анатомического строения стебля озимой пшеницы в связи с полеганием. Изв. АН СССР. Сер. биол. 1963. № 1. С. 105–107.Il'inskaya-Tsentilovich M.A., Teteryatchenko K.G. Osobennosti anatomicheskogo stroeniya steblya ozimoi pshenitsy v svyazi s poleganiem [Features of the anatomical structure of the winter wheat stem according to lodging]. Izv. AN SSSR. Ser. biol. 1963. № 1. S. 105–107.Кайгородова И.М., Котляр И.П., Ушаков В.А., Енгалычева И.А., Козарь Е.Г. Приоритетные направления современной селекции гороха овощного (Pisum sativum L.) // Овощи России. 2023. № (4). С. 5–12. DOI: 10.18619/2072-9146-2023-4-5-12Kaigorodova I.M., Kotlyar I.P., Ushakov V.A., Engalycheva I.A., Kozar' E.G. Prioritetnye napravleniya sovremennoi selektsii gorokha ovoshchnogo (Pisum sativumL.) [Priority directions of current vegetable pea breeding (Pisum sativum L.)] // Ovoshchi Rossii. 2023. № (4). S. 5–12. DOI: 10.18619/2072-9146-2023-4-5-12Котляр И.П., Ушаков В.А. Устойчивость стебля гороха овощного к полеганию // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2015. № 5. С. 30–32.Kotlyar I.P., Ushakov V.A. Ustoichivost' steblya gorokha ovoshchnogo k poleganiyu [Lodging resistance of a vegetable pea stem] // Vestnik rossiiskoi sel'skokhozyaistvennoi nauki. 2015. № 5. S. 30–32.Пинкаль А.В., Кривко Ю.В., Кротова Л.А., Казыдуб Н.Г., Омельянюк Л.В. Оценка устойчивости к полеганию однодольных и двудольных культур на основе изучения анатомического строения стебля // Омский научный вестник. 2012. № 2(114). С. 172–175.Pinkal' A.V., Krivko Yu.V., Krotova L.A., Kazydub N.G., Omel'yanyuk L.V. Otsenka ustoichivosti k poleganiyu odnodol'nykh i dvudol'nykh kul'tur na osnove izucheniya anatomicheskogo stroeniya steblya [Lodging resistance estimation of monocotyledonous and dicotyledonous crops based on the study of the anatomical structure of a stem] // Omskii nauchnyi vestnik. 2012. № 2(114). S. 172–175.Пислегина С.С., Четвертных С.А. Урожайность сортов гороха в конкурсном сортоиспытании в условиях Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. Т. 67, № 6. С. 58–64. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.67.6.58-64Pislegina S.S., Chetvertnykh S.A. Urozhainost' sortov gorokha v konkursnom sortoispytanii v usloviyakh Kirovskoi oblasti [Productivity of pea varieties in the competitive variety testing in the Kirov region] // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2018. T. 67, № 6. S. 58–64. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.67.6.58-64Пономарева, С.В. Изучение исходного материала коллекции гороха в условиях Нижегородской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. № 63(2). С. 23–28. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.63.2.23-28Ponomareva, S.V. Izuchenie iskhodnogo materiala kollektsii gorokha v usloviyakh Nizhegorodskoi oblasti [The study of the initial material of the pea collection in the Nizhny Novgorod region] // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2018. № 63(2). S. 23–28. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.63.2.23-28Росстат. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Posev_2023.xlsx (дата обращения: 08.04.24).Rosstat [Rosstat (Federal State Statistics Service)]. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/ Posev_2023.xlsx (data obrashcheniya: 08.04.24).Ashiev A.R., Habibullin K.N., Skulova M.V., Pakhomov V.I. Assessment of adaptability parameters of zoned pea varieties // Fundamental and applied scientific research in the development of agriculture in the far east (AFE-2022): Agricultural Cyber-Physical Systems. 2024. Vol. 733–1, P. 1079–1085. DOI: 10.1007/978-3-031-37978-9_104Ashiev A.R., Habibullin K.N., Skulova M.V., Pakhomov V.I. Assessment of adaptability parameters of zoned pea varieties // Fundamental and applied scientific research in the development of agriculture in the far east (AFE-2022): Agricultural Cyber-Physical Systems. 2024. Vol. 733–1, P. 1079–1085. DOI: 10.1007/978-3-031-37978-9_104Fang Q., Castro-Urrea F.A., Haederle F., Sanderson R.W., Silva D.A., Cowling W., Kennedy B.F. In vivo characterisation of field pea stem wall thickness using optical coherence tomography // Plant Methods. 2023. Vol. 19(1), Article number: 105.Fang Q., Castro-Urrea F.A., Haederle F., Sanderson R.W., Silva D.A., Cowling W., Kennedy B.F. In vivo characterisation of field pea stem wall thickness using optical coherence tomography // Plant Methods. 2023. Vol. 19(1), Article number: 105.Karkanis A., Ntatsi G., Kontopoulou C.K., Pristeri A., Bilalis D., Savvas D. Field pea in European cropping systems: Adaptability, biological nitrogen fixation and cultivation practices // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2016. Vol. 44(2), P. 325–336.Karkanis A., Ntatsi G., Kontopoulou C.K., Pristeri A., Bilalis D., Savvas D. Field pea in European cropping systems: Adaptability, biological nitrogen fixation and cultivation practices // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2016. Vol. 44(2), P. 325–336.El-Okkiah S.A., El-Tahan A.M., Ibrahim O.M., Taha M.A., Korany S.M., Alsherif E.A., AbdElgawad H., Abo Sen E.Z.F., Sharaf-Eldin M.A. Under cadmium stress, silicon has a defensive effect on the morphology, physiology, and anatomy of pea (Pisum sativum L.) plants // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13, Article number: 997475.El-Okkiah S.A., El-Tahan A.M., Ibrahim O.M., Taha M.A., Korany S.M., Alsherif E.A., AbdElgawad H., Abo Sen E.Z.F., Sharaf-Eldin M.A. Under cadmium stress, silicon has a defensive effect on the morphology, physiology, and anatomy of pea (Pisum sativum L.) plants // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13, Article number: 997475.

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