Оценка стабильности линий регенерантов ячменя в рамках текущего селекционного процесса

Параметрические методы оценки фенотипической стабильности сельскохозяйственных культур требуют соблюдения нормальности распределения данных и сбалансированного дизайна эксперимента, что редко достижимо в условиях текущей селекционной работы. Актуально это и для технологии создания in vitro регенерантов с устойчивостью к эдафическим стрессовым факторам, когда объем семенного материала ограничен. Целью исследования являлась сравнительная оценка стабильности регенерантов ярового ячменя и их донорных генотипов (сорта Ача, Красноярский 80, линии Н-42-1060, Р-71-2431, Р-7-1854, С-7-2623) на основании данных полевых испытаний 2011–2014 гг. при неполном совпадении наборов исследуемых генотипов от года к году. В работе задействованы индексы, позволяющие проводить оценку в условиях неполного массива данных «генотип × среда» (индекс превосходства P_i, непараметрические индексы S⁽¹⁾, S⁽³⁾, NP⁽²⁾). Ранжирование образцов на основании индексов стабильности показало, что половина регенерантов превзошли свои донорные генотипы по фенотипической стабильности (S⁽¹⁾) (НР.1-Ача, НР-Р-71, КР.1-Р-71, СР.1-Р-71, КР.2-Р-7, НР.1-С-7, НР.2-С-7), четыре из них – по индексу превосходства P_i; два (КР.1-Р-71, КР.1-Р-7) – по сбалансированности продуктивность / стабильность (NP ²⁾, S⁽³⁾). При этом большинство регенерантов имело массу 1000 зерен на уровне донорных генотипов. Условия культивирования каллусных тканей in vitro (низкий рН, NaCl 0,42 %, отсутствие стрессора) не влияли на стабильность формирующихся линий регенерантов. Таким образом, технология отбора сомаклональных вариантов в каллусной культуре позволяет получать линии, зачастую не отличающиеся по массе 1000 зерен от донорного генотипа и превосходящие его по параметрам стабильности.

1. Егорова Н. А., Ставцева И. В. Биотехнологические приемы получения форм шалфея, устойчивых к осмотическому стрессу in vitro // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2013. № 8(27). С. 93–100.

2. Кильчевский А. В. Генетико-экологические основы селекции растений // Информационный вестник ВОГиС. 2005. № 4(9). С. 518–526.

3. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1989. 195 с.

4. Рожанская О. А., Горшкова Е. М. Кyльтyра 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.

5. Ступко В. Ю., Луговцова С. Ю., Зобова Н. В. Полевая оценка результативности создания in vitro стрессоустойчивых форм ячменя и пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 6. С. 11–14.

6. Чешкова А. Ф., Гребенникова И. Г., Алейников А. Ф., Чанышев Д. И. Реализация методов оценки стабильности сортов сельскохозяйственных культур в пакете функций agrostab программной среды R // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34, № 7. С. 91–96. DOI: 10.24411/0235-2451-2020-10716.

7. Cheshkova A. F., Stepochkin P. I., Aleynikov A. F., Grebennikova I. G., Ponomarenko V. I. A comparison of statistical methods for assessing winter wheat grain yield stability // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020. Vol. 24, № 3. P. 267–275. DOI: 10.18699/VJ20.619.

8. Olivoto T., Lúcio A. D. Metan: An R package for multi-environment trial analysis // Methods in Ecology and Evolution. 2020. Vol. 11(6). P. 783–789. DOI: 10.1111/2041-210X.13384.

9. Pour-Aboughadareh A., Khalili M., Poczai P., Olivoto T. Stability Indices to Deciphering the Genotype-by-Environment Interaction (GEI) Effect: An Applicable Review for Use in Plant Breeding Programs // Plants. 2022. Vol. 11(3). P. 414–437. DOI: 10.3390/plants11030414.