Повышение адаптивности в селекции зерновых культур

Повышение адаптивности в селекции зерновых культур

Автор: Рыбась И.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Обзоры, проблемы

Статья в выпуске: 5 т.51, 2016 года.

Бесплатный доступ

Важнейшее требование, которому должны соответствовать перспективные сорта, -адаптивность, то есть способность противостоять действию факторов среды, снижающих продуктивность и урожай. Проблема адаптации в системе «растение-среда» и использование механизмов саморегуляции продуктивного и средообразующего процессов занимает центральное место в эволюционной теории и селекции (З.В. Андреева с соавт., 2014). В этой системе следует обратить особое внимание на потенциал растения. В обзоре обсуждаются основные понятия, особенности и направления селекции на адаптивность. Цель такой селекции - выведение сортов с высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям. Рассмотрены представления о стабильности, пластичности, гомеостатичности и устойчивости изучаемого генотипа к стрессорам. Взаимодействие «генотип-среда» (ВГС) в широком смысле отражает реакцию растения на любые изменения среды. В узком смысле это понятие применяется для описания смены рангов продуктивности у набора генотипов в разных средах. ВГС играет главную роль в повышении урожаев сельскохозяйственных растений. Взаимодействия и взаимосвязи генотипа и среды разнообразны и сложны по характеру и степени проявления, они зависят от генотипа и того, какой фактор рассматривают в роли среды или условий (В.А. Зыкин с соавт., 2005). Невысокое различие между генотипическими возможностями и их фенотипическим проявлением свидетельствует о меньшей реакции конкретного генотипа на факторы среды. Рассматривается использование различных методик выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов. Применение методов оценки стабильности и пластичности позволяет установить достоверность различий и получить дополнительную информацию для отбора ценного исходного материала при селекции на адаптивность. Создание сортов и гибридов с высокой адаптивностью предполагает использование специальных методов селекции в зависимости от условий внешней среды и фазы онтогенеза растений (А.П. Головоченко, 2001).

Еще

Селекция, адаптивность, стабильность, пластичность, гомеостатичность и устойчивость к стрессорам

Короткий адрес: https://sciup.org/142214149

IDR: 142214149   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.5.617rus

Список литературы Повышение адаптивности в селекции зерновых культур

  • Корзун О.С., Бруйло А.С. Адаптивные особенности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений. Гродно, 2011.
  • Жученко А.А. Эколого-генетические основы адаптивной селекции. Сельскохозяйственная биология, 2000, 3: 3-29.
  • Christiansen M. World environmental limitations to food and fiber cultures. In: Breeding plants for less favorable environments. NY, 1982: 1-11.
  • Лыкова Н.А. Адаптивность злаков (Poaceae) в связи с условиями превегетации и вегетации. Сельскохозяйственная биология, 2008, 1: 48-54.
  • Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений (эколого-генетические основы). Кишинев, 1988.
  • Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев, 1989.
  • Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции. М., 1987.
  • Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические аспекты). Т. I, II. М., 2001.
  • Ведров Н.Г. Особенности селекции и семеноводства яровой пшеницы в Восточной Сибири. Мат. Межд. школы «Актуальные задачи селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений на современном этапе». Новосибирск, 2005: 72-77.
  • Халипский А.Н. Роль экотипа сорта в эффективности сортосмены полевых культур в Краснодарском крае. Мат. Межд. школы «Актуальные задачи селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений на современном этапе». Новосибирск, 2005: 559-563.
  • Rosielle A.A., Hamblin J. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Sci., 1981, 21(6): 943-946.
  • Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур. Вестник РАСХН, 2005, 6: 49-53.
  • Сапега В.А., Турсумбекова Г.Ш., Сапега С.В. Урожайность и параметры стабильности сортов зерновых культур. Достижения науки и техники АПК, 2012, 10: 22-26.
  • Островерхов В.О. Сравнительная оценка экологической пластичности сортов сельскохозяйственных растений. В сб.: Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений. М., 1978: 128-141.
  • Мамонтова В.Н. Селекция и семеноводство яровой пшеницы. М., 1980.
  • Герасименко В.Ф. Предварительная оценка селекционного материала по параметрам экологической пластичности. Сельскохозяйственная биология, 1981, 6: 938-941.
  • Зыкин В.А. Основы повышения адаптивности сортов яровой пшеницы в Западной Сибири. Вестник РАСХН, 1992, 2: 23-26.
  • Ожогина Л.В., Хижникова Т.Г., Комарова С.П. Адаптивный потенциал и качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от места произрастания. Мат. Межд. науч.-практ. конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве». Барнаул, 2003: 62-65.
  • Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Sci., 1966, 6(1): 36-40.
  • Зыкин В.А., Мешков В.В. Связь параметров экологической пластичности с факторами среды и урожайностью яровой пшеницы в условиях Сибирского Прииртышья. Научно-технический бюллетень, 1986, 14: 3-13.
  • Розова М.А., Янченко В.И., Мельник В.М. Экологическая пластичность яровой твердой пшеницы в условиях Алтая. Барнаул, 2010.
  • Зиборов А.И. Оценка экологической пластичности современных сортов и перспективных линий яровой твердой пшеницы в условиях Приобской лесостепи Алтайского края. Канд. дис. Барнаул, 2013.
  • Юсуфов А.Г. Гомеостаз и его значение в онтогенезе растений. Сельскохозяйственная биология, 1983, 1: 25-35.
  • Сапега В.А. Урожайность и гомеостатичность районированных сортов яровой пшеницы. Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 1988, 10: 24-28.
  • Цильке Р.А. Изменчивость и наследование массы 1000 зерен у мягкой яровой пшеницы в условиях засухи. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 1997, 1/2: 12-19.
  • Валекжанин В.С. Экологическая пластичность и стабильность сортов и линий яровой мягкой пшеницы по урожайности и элементам ее структуры в условиях Приобской лесостепи Алтайского края. Канд. дис. Барнаул, 2012.
  • Хангильдин В.В., Литвиненко Н.А. Гомеостатичность и адаптивность сортов озимой пшеницы. Научно-технический бюллетень, 1981, 1: 8-14.
  • Allard R.W., Bradshaw A.D. Implication of genotype -environmental interaction in applied plant breeding. Crop Sci., 1964, 4: 503-508.
  • Бриггс Ф., Ноулз П. Научные основы селекции растений. М., 1972.
  • Зыкин В.А., Белан И.А., Юсов В.С., Недорезков В.Д., Исмагилов Р.Р., Кадиков Р.К., Исламгулов Д.Р. Методика расчета и оценки параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений. Уфа, 2005.
  • Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Генотип и среда в селекции растений. Минск, 1989.
  • Бурдун А.М., Лопатина Л.М., Гуйда А.Н., Логинов Ю.П., Максименко В.П. Оценка экологической адаптивности сортов на ранних этапах селекции. В сб.: Теоретические и прикладные аспекты селекции и семеноводства пшеницы, ржи, ячменя и тритикале. Одесса, 1981: 169.
  • Зыкин В.А. Экологическая пластичность сортов яровой мягкой пшеницы. В сб.: Теоретические основы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Западной Сибири. Новосибирск, 1985: 9-19.
  • Федин М.А., Силис Д.Я., Смиряев А.В. Статистические методы генетического анализа. М., 1980.
  • Comstock K.E., Moll K.H. Genotype and environment interactions. In: Statistical genetics and plant breeding/H.F. Robinson, W.D. Hanson (eds.). NAS-NRC, Washington, 1963: 164-196.
  • Freeman G.H. Statistical methods for the analysis of genotype environment interactions. Heredity, 1973, 31(3): 339-354.
  • Hiil J. Genotype-environment interactions -a challenge for plant breeding. Agric. Sci. Camb., 1975, 85(3): 477-493.
  • Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Bзаимодействие генотипа и среды. Методы оценки. Минск, 1982.
  • Westcott B. Some methods of analysing genotype-environment interaction. Heredity, 1986, 56(2): 243-253.
  • Кильчевский А.В. Основные направления экологической селекции растений. Селекция и семеноводство, 1993, 3: 5-9.
  • Fethi B., Mohamed E.L.G. Epistasis and genotype-by-environment interaction of grain yield related traits in durum wheat. Plant Breed. Crop Sci., 2010, 2(2): 024-029.
  • Cherif M., Rezgui S., Devaux P., Harrabi M. Genotype ½ environment interactions and heritability of quantitative resistance to net blotch in Tunisian barley. Plant Breed. Crop Sci., 2010, 2(5): 110-116.
  • Ebadi-Segherloo A., Sabaghpour S.H., Dehghani H., Kamrani M. Screening of superior chickpea genotypes for various environment of Iran using genotype plus genotype ½ environment (GGE) biplot analysis. Plant Breed. Crop Sci., 2010, 2(9): 286-292.
  • Abo-Hegazy S.R.E., Selim T., Ashrie A.A.M. Genotype ½ environment interaction and stability analysis for yield and its components in lentil. Plant Breed. Crop Sci., 2013, 5(5): 85-90.
  • Gedif M., Yigzaw D., Tsige G. Genotype-environment interaction and correlation of some stability parameters of total starch yield in potato in Amhara region, Ethiopia. Plant Breed. Crop Sci., 2014, 6(3): 31-40.
  • Кумаков В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы. М., 1985.
  • Зыкин В.А., Шаманин В.П., Белан И.А. Экология пшеницы. Омск, 2000.
  • Walton P.D. Spring wheat variety trials in the Prairie Provinces. Can. J. Plant Sci., 1968, 48: 601-609.
  • Perez de la Vega M. Plant genetic adaptedness to climatic and edaphic environment. Euphytica, 1996, 92: 27-38 ( ) DOI: 10.1007/BF00022825
  • Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений (адаптация, рекомбиногенез, агробиоценоз). Кишинев, 1980.
  • Моргунов А.И., Наумов А.А. Селекция зерновых культур на стабильность урожайности: Обзорная информация. М., 1987.
  • Finlay K.W., Wilkinson G.N. The analysis of adaptation in a plant-breeding program. Austral. J. Agr. Res., 1963, 14(2): 742-754.
  • Добруцкая Е.Г., Пивоваров В.Ф. Экологическая роль сорта в XXI веке. Селекция и семеноводство, 2000, 1: 28-30.
  • Сапега В.А., Турсумбекова Г.Ш. Урожайность и адаптивность сортов озимой ржи в Северном Зауралье. Земледелие, 2015, 2: 45-46.
  • Рыбась И.А., Гуреева А.В., Марченко Д.М. Оценка массы 1000 зерен сортов озимой пшеницы по параметрам адаптивности. Достижения науки и техники АПК, 2014, 9: 17-19.
  • Mohamed Ahmed S.B., Abdella A.W.H. Genetic yield stability in some sunflower (Helianthus annuus L.) hybrids under different environmental conditions of Sudan. Plant Breed. Crop Sci., 2009, 1(1): 016-021.
  • Mut Z., Aydin N., Bayramoglu H.O., Ozcan H. Stability of some quality traits in bread wheat (Triticum aestivum) genotypes. Journal of Environmental Biology, 2010, 31: 489-495.
  • Das S., Misra R.C., Sinha S.K., Pattanaik M.C. Variation in streptomycin-induced bleaching and dark induced senescence of rice (Oryza sativa) genotypes and their relationship with yield and adaptability. Plant Breed. Crop Sci., 2010, 2(6): 139-147.
  • Raja S., Bagle B.G., More T.A. Drumstick (Moringa oleifera Lamk.) improvement for semiarid and arid ecosystem: analysis of environmental stability for yield. Plant Breed. Crop Sci., 2013, 5(8): 164-170.
  • Мартынов С.П. Оценка экологической пластичности сортов сельскохозяйственных культур. Сельскохозяйственная биология, 1989, 3: 124-128.
  • Martynov S.P. A method for the estimation of crop varieties stability. Biom. J., 1990, 32(7): 887-893 ( ) DOI: 10.1002/bimj.4710320717
  • Tai G.C.C. Genotypic stability analysis and its application to potato regional trials. Crop Sci., 1971, 11(2): 184-190 (doi: 10.2135/cropsci1971.0011183X001100020006x).
  • Зыкин В.А., Белан И.А., Юсов В.С., Корнева С.П. Методики расчета экологической пластичности сельскохозяйственных растений по дисциплине «Экологическая генетика». Омск, 2008.
  • Wricke G. Űber eine Methode zur Erfassung der őkologischen Streubreite in Feldversuchen. Z. Pflanzenzűchtung, 1962, 47(1): 92-96.
  • Аниськов Н.И. Использование параметров экологической пластичности сортов ярового ячменя на заключительном этапе селекционного процесса. Научно-технический бюллетень, 1986, 14: 23-30.
  • Драгавцев В.А., Цильке Р.А., Рейтер Б.Г. Генетика признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири. Новосибирск, 1984.
  • Хангильдин В.В. О принципах моделирования сортов интенсивного типа. В сб.: Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений. М., 1978: 111-116.
  • Животков Л.А., Морозова З.А., Секатуева Л.И. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю «урожайность». Селекция и семеноводство, 1994, 2: 3-6.
  • Малявко А.А., Марухленко А.В., Борисова Н.П. Коэффициент адаптивности сорта картофеля определяет его продуктивность. Картофель и овощи, 2012, 3: 10-11.
  • Мальчиков П.Н., Вьюшков А.А. Селекция твердой пшеницы на урожайность. В сб.: Генетика, селекция и семеноводство сельскохозяйственных (культур к 100-летию Самарского НИИСХ). Самара, 2003.
  • Евдокимов М.Г. Селекция яровой твердой пшеницы в Сибирском Прииртышье. Омск, 2006.
  • Зыкин В.А., Белан И.А., Россеев В.М. Селекция яровой мягкой пшеницы на адаптивность в условиях Западной Сибири: особенности, результаты и перспективы. Мат. семинара «Проблемы селекции и семеноводства полевых культур в Западной Сибири и Казахстане». Барнаул, 2001: 23-31.
  • Жученко А.А. Возможности создания сортов и гибридов растений с учетом изменения климата. В сб.: Стратегия адаптивной селекции полевых культур в связи с глобальным изменением климата. Саратов, 2004: 10-16.
  • Драгавцев В.А., Макарова Г.А., Кочетов А.А., Кочерина Н.В., Мирская Г.В., Синявина И.Г. Некоторые задачи агрофизического обеспечения селекционных технологий для генетического повышения продуктивности и урожая растений. Агрофизика, 2011, 1: 14-22.
  • Борисовец Т. Экономическое содержание и факторы интенсификации зернового производства. Агроэкономика, 2000, 3: 30-32.
  • Saeedipour S. Activities of sucrose-metabolizing enzymes in grains of two wheat (Triticum aestivum L.) cultivars subjected to water stress during grain filling. Plant Breed. Crop Sci., 2011, 3(6): 106-113.
  • Aliakbari M., Saed-Moucheshi A., Hasheminasab H., Pirasteh-Ano-sheh H., Asad M.T., Emam Y. Suitable stress Indices for screening resistant wheat genotypes under water deficit conditions. Agronomy and Plant Production, 2013, 4(10): 2665-2672.
  • Keshavarzi M., Miri H.R., Haghighi B.J. Effect of water deficit stress on grain yield and yield components of wheat cultivars. Agronomy and Plant Production, 2013, 4(6): 1376-1380.
  • Khavarinejad M.S., Karimov M. Study of genetic diversity among spring wheat genotypes in drought stress by advanced statistical analysis. Agronomy and Plant Production, 2012, 3(12): 590-598.
  • Varga B., Vida G., Varga-Laszlo E., Bencze S., Veisz O. Effect of simulating drought in various phenophases on the water use efficiency of winter wheat. Agronomy and Crop Science, 2015, 201: 1-9 ( ) DOI: 10.1111/jac.12087
  • Feng B., Liu P., Li G., Dong S.T., Wang F.H., Kong L.A., Zhang J.W. Effect of heat stress on the photosynthetic characteristics in flag leaves at the grain-filling stage of different heat-resistant winter wheat varieties. Agronomy and Crop Science, 2014, 200: 143-155 ( ) DOI: 10.1111/jac.12045
  • Bakhshi S., Ghorbanli M., Allahverdi Mamaghani M. Comparison of germination factors among some halophyte plants to salt stress. Agronomy and Plant Production, 2013, 4(6): 1281-1284.
  • Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика. М., 2008.
Еще
Статья обзорная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp