Экологическая стабильность и пластичность сортов горчицы сарептской яровой селекции ВНИИМК Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

ISSN pr. 2412–608Х, ISSN on. 2412-6098

Погодные условия 2018 и 2022 гг. были наименее

Масличные культуры.

благоприятны для оценки образцов горчицы са-

Вып. 1 (197). 2024

рептской

_______________________________________________________________

( Ij = -1,71 и -2,00). Сравнительный ана-

_______________________________________________________________

лиз сортов горчицы сарептской яровой селекции

Научная статья

ВНИИМК по параметрам экологической пластич-

ности и стабильности в Краснодарском крае пока-

УДК 631.52:633.853.483

зал, что Юнона, ВН-27/18 и ВН-11/18 обладали

DOI: 10.25230/2412-608Х-2024-1-197-40-44

наибольшей пластичностью, а Юнона и Галатея

показали высокую стабильность и приспособлен-

ность к ухудшению условий произрастания. Та-

Экологическая стабильность

ким

образом,

сорта

Юнона

и

Галатея

и пластичность сортов горчицы

характеризовались наиболее важным сочетанием

сарептской яровой

высокой урожайности, пластичности, стабильно-

сти, генетической гибкости и адаптивности. У

селекции ВНИИМК

перспективного сорта ВН-9/18 в контрастных

условиях наблюдались высокие показатели устой-

Виктория Сергеевна Трубина

чивости к стрессовым факторам, урожайности и

Оксана Анатольевна Сердюк

коэффициента адаптивности.

Людмила Анатольевна Горлова

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК

Ключевые слова: горчица сарептская яровая,

Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17

урожайность, пластичность, стабильность, адап-

Тел.: (861) 275

тивность, стрессоустойчивость, генетическая гиб-

-79-10

кость

[email protected]

Для цитирования: Трубина В.С., Сердюк О.А., Аннотация. Создание новых генотипов гор-

Горлова Л.А. Экологическая стабильность и пла-

чицы сарептской яровой должно основываться на

стичность сортов горчицы сарептской яровой се-

анализе параметров экологической пластичности

лекции ВНИИМК // Масличные культуры. 2024.

и стабильности. Целью исследований являлась

Вып. 1 (197). С. 40–44.

сравнительная характеристика сортов горчицы

сарептской яровой селекции ВНИИМК по рассчи-

UDC 631.52:633.853.483

танным статистическим параметрам адаптивно-

сти, экологической пластичности, стабильности,

Ecological stability and plasticity of spring brown стрессоустойчивости и генетической гибкости в

mustard variety of VNIIMK breeding

условиях центральной зоны Краснодарского края,

Trubina V.S., head of the lab., researcher, PhD in agriculture складывающихся в 2018–2022 гг. Изучали ком-

Serdyuk О.А., senior researcher, PhD in agriculture

мерческие (Ника, Юнона, Горлинка, Галатея) и

Gorlova L.А., head of the department, leading researcher, PhD

перспективные

сорта

(ВН-11/18,

ВН-27/18,

in agriculture

ВН-9/18 и ВН-25/18). Показатели экологической

пластичности и стабильности рассчитывали на

V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil

основании урожайности семян сортов горчицы

Crops

сарептской яровой за 5 лет по методике

17 Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia

S.A. Eber-

Теl.: (861) 275-79-10

hart, W.A. Rassell в редакции В.А. Зыкина. Для

вычисления коэффициента линейной регрессии

[email protected]

определяли индексы условий среды

, характери-

зующие изменчивость условий, в которых выра-

Abstract. Analysis of ecological plasticity and

щивали сорт.

stability must be a base in the development of new

Стрессоустойчивость и генетиче-

скую гибкость определяли по уравнению

genotypes of spring brown mustard. The purpose of

A.A. Ros-

the research was a comparative characteristic of

sille, J. Hamblin в изложении А.А. Гончаренко.

Выявление потенциальной продуктивности и

spring brown mustard cultivars bred at the V.S.

адаптивности

Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops

проводили по методике Л.А. Жи-

воткова

by calculated statistic parameters of adaptability, eco-

. Наилучшим образом метеоусловия сло-

жились в 2020 и 2021 гг., где индекс условий

logical plasticity, stability, stress-resistance, and ge-

среды имел наибольшее положительное значение –

netic flexibility in the central zone of the Krasnodar 1,74 и 1,82, при самой высокой средней урожай-

region in 2018–2022. We studied commercial (Nika,

ности образцов горчицы сарептской, которая со-

Yunona, Gorlinka, Galateya) and promising (VN-

ставляла 1

11/18, VN-27/18, VN-9/18, and VN-25/18) cultivars.

,92 и 1,93 т/га соответственно.

40

The indicators of ecological plasticity and stability Возделываемые сорта горчицы, имея

were calculated basing on seed yield of spring brown

высокий ресурс урожайности, реализуют

mustard cultivars for five years by a methodology of

его всего лишь на 30–35 %. Для успешной

Eberhart S.A., Rassell W.A. as reworded by Zykin

селекции и внедрения сортов этой куль-

V.А. To calculate a coefficient of a linear regression,

туры в производство нашей страны

we determined environment indexes, which character-

и

ized variability of conditions of the cultivar cultiva-

ближнего зарубежья необходимы сорта с

tion. The stress-resistance and genetic flexibility were

высоким уровнем качественных и коли-

determined by an equation of Rossille A.A., Hamblin

чественных характеристик урожая семян

J. as presented by Goncharenko А.А. The potential

независимо от зоны возделывания. Одно

productivity and adaptability were revealed by a

из важнейших требований при создании

methodology of Zhivotkov L.А. The weather condi-

новых генотипов горчицы сарептской –

tions in 2020 and 2021 were the most favorable, envi-

это оценка параметров экологической

ronmental index had the highest positive meaning and

was equal to 1.74 and 1.82 under the highest average

пластичности, стабильности и адаптивно-

yield of brown mustard, which was equal to 1.92 and

сти. Пластичность – это степень отзывчи-

1.93 t/ha, respectively. The weather conditions of

вости сорта на улучшение условий

2018 and 2022 were less favorable for estimation of

выращивания. Стабильность сорта явля-

brown mustard samples ( Ij = -1.71 and -2.00). A com-

ется показателем устойчивости в реали-

parative analysis of brown mustard cultivars bred at

зации селекционно-генетических свойств

the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of

генотипа [1]. Параметры пластичности и

Oil Crops by parameters of ecological plasticity and

stability in the Krasnodar region showed the cultivars

стабильности определяют уровень адап-

Yunona, VN-27/18, and VN-11/18 had the highest

тации изучаемого материала к происхо-

plasticity, and Yunona and Galateya demonstrated the

дящим климатическим изменениям, а

highest stability and adaptability to declining of culti-

также показывают преимущества и недо-

vation conditions. Thus, the cultivars Yunona and

статки сорта, его поведение в различных

Galateya were characterized with high yield, plastici-

условиях выращивания [2]. Основным

ty, stability, genetic flexibility, and adaptability. In показателем, позволяющим судить об от-

contrast conditions, the promising cultivar VN-9/18

had high indicators of resistance to stress factors,

зывчивости сорта на изменение условий

yield, and adaptability coefficient.

выращивания и учитывающимся при

оценке параметров экологической пла-

Key words: spring brown mustard, yield, plastici-

стичности и стабильности, является уро-

ty, stability, adaptability, stress resistance, genetic жайность.

flexibility

Цель исследования – оценка сортов и

Введение. Потребность населения в

перспективного селекционного материала

растительных маслах ежегодно возраста-

горчицы сарептской яровой селекции

ет. Использование в питании горчичного

ВНИИМК на экологическую пластич-

масла расширяет линейку имеющихся на

ность, стабильность, стрессоустойчи-

рынке растительных масел, поскольку

вость,

генетическую

гибкость

и

оно становится отличным дополнением к

адаптивность в условиях центральной зо-

традиционным маслам: подсолнечному,

ны Краснодарского края.

кукурузному, оливковому и т.

Материалы и методы.

д.

Исследования

Посевные площади горчицы в Россий-

были проведены в 2018–2022 гг. на цен-

ской Федерации в 2023 г

тральной экспериментальной базе (ЦЭБ)

. в сравнении с

предыдущим годом возросли в 1,7 раза и

ВНИИМК, расположенной в центральной

составили 431,4 тыс. га. Эта положитель-

зоне Краснодарского края, в конкурсном

ная тенденция позволяет надеяться на

сортоиспытании горчицы сарептской

дальнейшее увеличение производства

яровой. Изучали коммерческие (Ника,

горчицы в нашей стране,

Юнона, Горлинка, Галатея

что обеспечит

) и перспек-

продовольственную безопасность и по-

тивные сорта (ВН-11/18, ВН-27/18,

высит экспортный потенциал страны.

ВН

-9/18 и ВН-25/18). Закладку опытов,

41

учет и анализ научных данных проводили

2020 и 2021 гг., когда индекс условий

по принятой во ВНИИМК методике [3].

среды имел наибольшее положительное

Расчет параметров индекса условий

значение – 1,74 и 1,82, при самой высокой

среды, экологической пластичности ( bi) и

средней урожайности образцов горчицы

стабильности реакции сорта ( Si²) рассчи-

сарептской, которая составляла 19,2 и

тывали по методике S.A. Eberhart,

19,3 ц/га соответственно. 2018 и 2022 гг.

W.A. Rassell в изложении В.А. Зыкина

были наименее благоприятны для горчи-

[4]. Стрессоустойчивость (Y min – Y max) и

цы сарептской ( Ij = -1,71 и -2,00). В

генетическую гибкость (Y max + Y min)/2)

2019 г. индекс среды был положитель-

сортов рассчитывали по уравнению

ным, но с низким значением – Ij = 0,14,

A.A. Rossielle, J. Hamblin в изложении

что говорит о неблагоприятных условиях,

А.А. Гончаренко, где Y – показатель

сложившихся в период вегетации культу-

урожайности [5; 6]. Расчет коэффициента

ры (табл. 2).

адаптивности (Yij*100/∑Yj) проводили

по методу Л.А. Животкова [7] посред-

Таблица 2

ством деления показателя общей видовой

Урожайность, параметры пластичности

реакции отдельных образцов на их коли-

и стабильности сортов горчицы сарепт-

чество.

ской яровой селекции ВНИИМК

Погодные условия 2018–2022 гг. во

время вегетационного периода культуры

ЦЭБ ВНИИМК, 2018–2022 гг.

были не одинаковы (табл

Урожайность, т/га,

Параметры

. 1).

Сорт

по годам

адаптивности

2018 2019 2020 2021 2022

Y

²

i

b i

S i

Таблица 1

ВН-11/18 1,61 1,72 2,03 1,88 1,40 1,73 1,25 0,96

ВН-27/18 1,56 1,84 1,92 1,99 1,38 1,74 1,36 0,68

Погодные условия в период вегетации

ВН-9/18 1,66 1,83 1,97 1,72 1,65 1,77 0,52 1,21

сортов горчицы сарептской яровой

ВН-25/18 1,60 1,61 1,88 1,89 1,65 1,73 0,69 0,74

Галатея

селекции ВНИИМК

1,65

1,84 2,06 1,97 1,73 1,85 0,88 0,36

Горлинка 1,53 1,80 1,78 1,96 1,54 1,72 0,93 0,69

Данные метеостанции х. Октябрьский,

Юнона

1,60

1,92 2,03 2,13 1,55 1,85 1,40 0,26

Ника

1,38

1,51 1,68 1,87 1,46 1,58 0,96 1,04

ЦЭБ ВНИИМК, 2018–2022 гг.

Yj

1,57

1,76 1,92 1,93 1,55 1,74

-

-

Среднесуточная темпера-

Количество осадков

Ij

-1,71 0,14 1,74 1,82 -2,00

-

-

-

тура воздуха

по месяцам,

по месяцам

Год

, мм

С°

ап-

ап

Расчет коэффициента линейной ре-

май

-

май

рель

июнь июль

июнь июль

рель

грессии показал, что наибольшей пла-

2018

13,8 19,4 23,5

26,2

26,3 23,9 10,6 117,3

2019

11,9 19,0 25,3

23,0

44,0 53,0 35,0 132,0

стичностью обладают Юнона, ВН-27/18 и

2020

10,4 16,4 22,9

25,4

4,2

89,0 37,0 105,0

ВН-11/18 ( bi выше единицы: 1,40, 1,36 и

2021

11,1 18,0 21,7

26,2

86,5 64,2

108

27,1

2022

14,4 15,3 22,3

23,0

39,4 71,0 131,0 87,0

1,25 соответственно). Эти сорта предпо-

Средне-

чтительнее использовать для интенсивной

много-

летний 10,9 16,5 20,4 23,2 48,0 57,0 67,0 60,0

технологии возделывания. Наименьший

показа-

тель

показатель линейной регрессии отмечен у

ВН-9/18 ( bi = 0,52) и ВН-25/18 ( bi = 0,69),

Результаты исследования. Различа-

что может свидетельствовать о слабой

ющиеся погодные условия в годы прове-

реакции на изменение условий независи-

дения

исследований

позволили

мо от того, улучшаются они или ухудша-

объективно оценить коммерческие и пер-

ются. Сорта Ника, Горлинка и Галатея

спективные сорта горчицы сарептской.

Результаты испытаний показали, что в

продемонстрировали положительную за-

зависимости от года индекс условий сре-

висимость урожайности от метеорологи-

ды менялся от 1,82 до -2,00. Наилучшим

ческих факторов, поскольку показатель

образом сложились погодные условия в

нормы реакции у них был близок к еди-

42

нице и составлял 0,96, 0,93 и 0,88 соот-

Таблица 3

ветственно.

Стрессоустойчивость и генетическая

Отклонение фактических урожаев от

гибкость сортов горчицы сарептской

теоретических, рассчитанных на основе

яровой селекции ВНИИМК

средней урожайности и индекса среды,

ЦЭБ, ВНИИМК, 2018–2022 гг.

показывает меру стабильности сорта ( S 2

Урожайность,

Генети-

Коэффи-

i ).

Стрессо-

ц/га

ческая

циент

Стабильность сорта тем выше, чем мень-

Сорт

устойчи-

гиб-

адаптив-

max

min

вость

ше это отклонение. Самый низкий пока-

кость

ности, %

ВН-11/18

20,3

14,0

-6,3

17,2

99,0

затель S 2i отмечен у сортов Юнона и

ВН-27/18

19,9

13,8

-6,1

16,9

100,0

Галатея –

ВН-9/18

19,7

16,5

-3,2

18,1

102,0

0,26 и 0,36 соответственно. По-

ВН-25/18

18,9

16,0

-2,9

17,5

99,0

лученные данные дают возможность про-

Галатея

20,6

16,5

-4,1

18,6

106,0

Горлинка

демонстрировать

способность

этих

19,6

15,3

-4,3

17,5

99,0

Юнона

21,3

15,5

-5,8

18,4

106,0

сортов приспосабливаться к ухудшению

Ника

18,7

13,8

-4,9

16,3

91,0

условий в период вегетации.

Средняя урожайность в контрастных

Наиболее значимыми для аграрного

условиях (генетическая гибкость) у изу-

производства являются те сорта, которые

чаемых сортов была самой высокой у Га-

показывают высокую урожайность и в

латеи, Юноны и образца ВН-9/18 с

тоже время имеют невысокий размах ва-

показателями 1,86, 1,84 и 1,81 соответ-

рьирования этого признака, т. е. более

ственно.

стабильны [8]. Такими характеристиками

Показатель коэффициента адаптивно-

обладает сорт Юнона ( b

сти характеризует приспособленность к

i = 1,40; Si² =

0,26).

условиям региона возделывания, или

В южных регионах Российской Феде-

продуктивные возможности, селекцион-

рации: Краснодарском и Ставропольском

ного материала и сортов культур. Если

этот показатель превышает 100 %, то сорт

краях, Ростовской области, как правило, в

является потенциально адаптивным. В

разные периоды роста и развития расте-

условиях Краснодарского края коэффи-

ний горчицы сарептской наблюдается как

циент адаптивности выше 100 % имели

дефицит влаги, так и высокая температу-

сорта горчицы сарептской Галатея и

ра воздуха, поэтому растения могут часто

Юнона (106 %), а также ВН-9/18 (102 %),

испытывать стресс. В связи с этим важно

что говорит о перспективности их возде-

подобрать стрессоустойчивые сорта гор-

лывания в регионе.

чицы сарептской. Этот параметр опреде-

Заключение. Установлено, что Юно-

ляется

разностью

минимальной

и

на, ВН-27/18 и ВН-11/18 были отзывчивы

максимальной урожайности сортов

на улучшение условий произрастания.

и по-

казывает уровень их устойчивости к

Сорта Юнона и Галатея показали высо-

кую стабильность и приспособленность к

стрессовым условиям произрастания,

ухудшению условий, складывающихся в

имеет отрицательный знак. Стрессо-

период их роста и развития.

устойчивость сорта тем выше, чем мень-

Сорта Юнона и Галатея характеризо-

ше разрыв между максимальной и

вались очень ценным сочетанием высо-

минимальной урожайностью.

кой

урожайности,

пластичности,

Установлено, что наиболее стрессо-

стабильности, генетической гибкости и

устойчивыми сортами являются ВН-25/18

адаптивности.

и ВН-11/18 с показателями -0,29 и -0,32

У перспективных сортов горчицы са-

соответственно (табл. 3).

рептской ВН-25/18 и ВН-9/18 наблюда-

лась высокая устойчивость к стрессовым

43

факторам, причём у последнего она про-

2. Kurkova I.V., Fokin S.A. Otsenka adap-

являлась в совокупности с высокой уро-

tivnoy sposobnosti i ekologicheskoy plastichnos-

жайностью в контрастных по условиям

ti sortov i sortoobraztsov yarovogo yachmenya

вегетации периодах и высоким коэффи-

amurskoy selektsii // Vestnik KrasGAU. – 2018. –

циентом адаптивности.

№ 2 (137). –

S. 16–21.

3.

Metodika

provedeniya

polevykh

Список литературы

agrotekhnicheskikh opytov s maslichnymi kul'tu-

rami / Pod redaktsiey V.M. Lukomtsa. – Krasno-

1. Литун П.П. Взаимодействие генотип –

среда в генетических и селекционных иссле-

dar, 2010. – 327 s.

дованиях и способы его изучения // В сб.:

4. Zykin V.A., Belan I.A., Yusov V.S., Kor-

Проблемы отбора и оценки селекционного

neva S.P. Metodika rascheta ekologicheskoy

материала. –

plastichnosti sel'skokhozyaystvennykh rasteniy

К.: Наукова думка, 1980. – С.

63–92.

po distsipline «Ekologicheskaya genetika». –

2. Куркова И.В., Фокин С.А. Оценка адап-

Omsk, 2008. – 36 s.

тивной способности и экологической пла-

5. Rossielle A.A., Hamblin J. Theoretical as-

стичности сортов и сортообразцов ярового

pects of selection for yield in stress and nonstress

ячменя амурской селекции // Вестник

environments // Crop Science. – 1981. – Vol. 21

КрасГАУ. – 2018. – № 2 (137). – С. 16–21.

(6). – P. 12–23.

3. Методика проведения полевых агротех-

6. Goncharenko A.A. Sravnitel'naya otsenka

нических опытов с масличными культурами /

adaptivnogo materiala sortov zernovykh kul'tur i

Под редакцией В.М. Лукомца. – Краснодар,

zadachi selektsii // Vestnik Rossiyskoy akademii

2010. – 327 с.

sel'skokhozyaystvennykh nauk. – 2005. – № 5. –

4. Зыкин В.А., Белан И.А., Юсов В.С., Кор-

S. 46–53.

нева С.П. Методика расчета экологической

7.

Zhivotkov

L.A.,

Morozova

Z.N.,

пластичности сельскохозяйственных расте-

Sekatueva L.I. Metodika vyyavleniya potentsi-

ний по дисциплине «Экологическая генети-

al'noy produktivnosti i adaptivnosti sortov i

ка». – Омск, 2008. – 36 с.

selektsionnykh form ozimoy pshenitsy po poka-

5. Rossielle A.A., Hamblin J. Theoretical as-

zatelyu «urozhaynosti» // Selektsiya i semeno-

pects of selection for yield in stress and nonstress

vodstvo. – 1994. – № 2. – S. 3–6.

environments // Crop Science. – 1981. – Vol. 21

8.

Abdullaev

K.K.,

Bekenova

L.V.

(6). – P. 12–23.

Ekologicheskaya plastichnost' nekotorykh sortov

6. Гончаренко А.А. Сравнительная оценка

адаптивного материала сортов зерновых

yarovoy myagkoy pshenitsy, vklyuchennykh v

культур и задачи селекции // Вестник Россий-

Kazakhstano-Sibirskiy pitomnik v 2002 g. //

ской академии сельскохозяйственных наук. –

Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki. –

2005. – № 5. – С. 46–53.

Novosibirsk, 2004. – № 2. – S. 8–12.

7. Животков Л.А., Морозова З.Н. , Секату-

ева Л.И. Методика выявления потенциальной

Сведения об авторах

продуктивности и адаптивности сортов и се-

лекционных форм озимой пшеницы по пока-

зателю «урожайности» // Селекция и

В.С. Трубина, зав. лаб., науч. сотр., канд. с.-х наук

семеноводство. – 1994. – № 2. – С. 3–6.

О.А. Сердюк, вед. науч. сотр.,канд. с.-х. наук

8. Абдуллаев К.К., Бекенова Л.В. Экологи-

Л.А. Горлова, зав. отд., вед. науч. сотр., канд. биол. наук

ческая пластичность некоторых сортов яро-

вой мягкой пшеницы, включённых в

Казахстано-Сибирский питомник в 2002 г. //

Получено/Received

Сибирский вестник сельскохозяйственной

19.12.2023

науки. – Новосибирск, 2004. – № 2. – С. 8–12.

Получено после рецензии/Manuscript peer-reviewed

25.12.2023

Получено после доработки/

References

Manuscript revised

07.02.2024

1. Litun P.P. Vzaimodeystvie genotip – sreda

Принято/Accepted

v geneticheskikh i selektsionnykh issledova-

13.03.2024

Manuscript on-line

niyakh i sposoby ego izucheniya // V sb.: Prob-

30.05.2024

lemy otbora i otsenki selektsionnogo materiala. –

K.: Naukova dumka, 1980. – S. 63–92.

44