CC BY
37
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2017, том 52, № 3, с. 615-621
УДК 633.521: 575.167(476-18) doi: 10.15389/agrobiology.2017.3.615rus
ОЦЕНКА ГЕНОТИПОВ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА (Linum usitatissimum L.) ПО
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТИВНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ
В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ БЕЛАРУСИ
К.П. КОРОЛЕВ1, Н.А. БОМЕ2
Лен-долгунец (Linum usitatissimum L.) — единственная техническая культура, которая возделывается в Республике Беларусь на площади свыше 50 тыс. га для получения волокна. Наряду с традиционными направлениями селекционной работы, большое значение приобретает создание сортов, экологически адаптированных к различным условиям выращивания. В настоящей работе нами впервые в условиях Беларуси установлена реакция родительских и гибридных форм льна-долгунца на абиотические факторы внешней среды и доля влияния последних на высоту растений, техническую длину и массу стебля, содержание волокна. Целью стало морфобиологи-ческое изучение, выделение источников по каждому из основных признаков и поиск экологически адаптированных генотипов среди 36 гибридных популяций. В период наблюдений (опытное поле, Оршанский р-н, Витебская обл., Республика Беларусь, 2012-2014 годы) метеорологические условия различались по количеству выпавших осадков (16,7-27,1 мм) и среднесуточной температуре воздуха (12,4-16,4 °С). Оценивали сорта и коллекционные образцы различного эколого-гео-графического происхождения, гибридные формы получили при межсортовых скрещиваниях. Скрининг выявил раннеспелые комбинации (11 шт.), высокорослые формы (15 шт.), с высокими значениями технической длины стебля (10 шт.), массы стебля (4 шт.), содержания волокна (3 шт.). Установлена достоверность (уровень значимости 95 и 99 %) влияния факторов А (генотип) №факг. > Ff^p.), В (среда) и С (взаимодействие А х В). В результате проведенных исследований с применением метода S.A. Eberhart и W.A. Russell получена новая информация о стабильности и отзывчивости к условиям среды каждого из изученных генотипов льна-долгунца. Высокоотзывчивыми на улучшение условий выращивания по высоте растения оказались сорта и гибридные формы Alizee (bi = 1,12), Upite 2 (bi = 1,22), Львiвський 7 (bi = 1,02), Львiвський 7 х Ярок (bi = 1,79), Львiвський 7 х Восход (bi = 3,07); по технической длине стебля — К-65 (bi = 1,33), Велiч (bi = 1,12), Upite 2 (bi = 1,22), Львiвський 7 (bi = 1,32), Ярок х К-65 (bi = 1,87), К-65 х Ласка (bi = 1,37), Велiч х Ярок (bi = 2,09); по массе стебля — Восход (bi = 2,38), Ласка (bi = 1,85), К-65 (bi = 1,76), Ярок (bi = 2,32), Ярок х Ласка (bi = 1,87), Ласка х Восход (bi = 2,16), Восход х Alizee (bi = 1,17), К-65 х Ласка (bi = 1,31); по содержанию волокна — Ласка (bi = 1,14), Восход (bi = 1,27), Drakkar (bi = 1,59), К-65 (bi = 1,32), Василек (bi = 1,39), Ярок х Ласка (bi = 2,54), Ярок х Восход (bi = 1,78), Велiч х Восход (bi =3,11), Львiвсь-кий 7 х Ярок (bi = 1,31). Низкие показатели варианс стабильности установлены у следующих сортов: по высоте растения — Велiч (S2di = 2,33), Львiвський 7 (S2di = 4,62), Drakkar (S2di = 6,18); по технической длине стебля — Велiч (S2di = 5,37), Львiвський 7 (S2di = 4,62), Drakkar (S2di = 6,20); по массе стебля — Upite 2 (S2di = 1438,68), Ярок (S2di = 3465,94), Львiвський 7 (S2di = 2268,62); по содержанию волокна — Василек (S2di = 1,47), Upite 2 (S2di = 0,85), Drakkar (S2di = 3,98), Восход (S2di = 3,65), Ярок (S2di = 2,29). Число генотипов льна-долгунца, характеризующихся высокой адаптивностью, стабильностью и сочетающих эти признаки с продуктивностью, оказалось невелико, что требует продолжения исследований с использованием различных подходов при создании исходного материала.
Ключевые слова: лен-долгунец, сорта, гибридные формы, продуктивность, признаки, экологическая адаптивность, стабильность.
Современная селекция льна-долгунца ориентирована на повышение устойчивости к биотическим и абиотическим факторам с сохранением высокой продуктивности и качества сырья. Основным методом при создании исходного материала по-прежнему остается внутривидовая гибридизация, которая позволяет комбинировать ценные признаки родителей (1).
В литературе достаточно сведений по экологическому изучению сортов и сортообразцов многих культур — зерновых (2-7), кукурузы (8-9), люпина (10), риса (11), свеклы (12), клевера (13), древесных (14), сорго (15), декоративных растений (16), подсолнечника (17), картофеля (18), томатов (19). В то же время работ, посвященных экологической оценке образцов, сортов и тем более гибридных форм льна-долгунца, крайне мало, что делает подобные исследования актуальными. А.Б. Дьяков (20) указывает на каче-
ственные различия между экотипами льна по адаптивности к почвенно-климатическим условиям, на специфику конкуренции между растениями в агроценозах прядильного и масличного льна, а также на особенности взаимоотношений льна с другими компонентами биоценозов. Агроэкогическая оценка (21) показала наибольшую адаптированность среднеспелых сортов льна-долгунца псковской селекции к природным условиям низкогорий Северного Алтая, в связи с чем лен-долгунец признан перспективной культурой для этого региона. Обнаружение особей L. perenne в арктическом климате низовий Оби, Енисея, Лены и Индигирки, а также в горах Полярного и Среднего Урала, в Якутии и на Алтае (там же, где произрастают северные популяции льна многолетнего L. perenne) подтверждает наличие гомологического параллелизма между этими видами по адаптивности к арктическим и высокогорным условиям и определяет возможность селекции сортов культурного льна, адаптивных к северным условиям (22). В литовской коллекции льна-долгунца выявлены наиболее адаптированные образцы, которые рекомендованы для селекции на продуктивность, качество, устойчивость к полеганию и заболеваниям при разных условиях выращивания (23).
Продуктивность и урожайность льна зависят от генетического разнообразия и взаимодействия генотип х среда (24). При изучении образцов и высокопродуктивных форм, адаптивных к условиям Центрального района Нечерноземной зоны, обнаружены источники генов ряда хозяйственно ценных признаков (25, 26). Интенсивность роста и развития льна в значительной степени также обусловлена предпосевной обработкой почвы и взаимодействием этого фактора и генотипа. Температура существенно влияла на появление всходов льна: максимальное прорастание (87 %) наблюдали при 30 °С, самое низкое — при 10 °С (27). В контролируемых условиях появление всходов льна было дружным и быстрым при температуре 30 °С, а от фотопериода этот процесс зависел незначительно (28).
В.З. Богдан (29) и Л.М. Полонецкая (30) впервые изучили коллекционный материал льна масличного с помощью статистических подходов и определили долю влияния ряда факторов на формирование признаков. В результате авторами выделены генотипы, адаптированные к условиям северо-востока Беларуси. Л.В. Ивашко (31) и К.П. Королев (32), проанализировав характер изменчивости показателей у различных сортов, выявили источники высокой экологической стабильности — Грант, Ярок, Василек, Веста, Ласка (Беларусь), Drakkar, Alizee (Франция), Suzanne (Нидерланды).
В настоящей работе нами впервые в условиях Беларуси установлена реакция родительских и гибридных форм льна-долгунца на абиотические факторы и доля их влияния на формирование таких признаков, как высота растения, техническая длина стебля, масса стебля и содержание волокна.
Цель исследования — оценка форм льна-долгунца по экологической адаптивности и стабильности в условиях северо-востока Беларуси.
Методика. Наблюдения проводили в 2012-2014 годах на опытном поле (Оршанский р-н, Витебская обл., Республика Беларусь). Почва дерново-подзолистая, легкосуглинистая, подстилаемая на глубине 1 м моренным суглинком, содержание гумуса — 1,6-1,9 %, P205 — 193,0-228,0 мг/кг почвы, К2О — 107,0-219,0 мг/кг почвы, рНка 5,2-5,9; предшественник — зерновые культуры. Изучали районированные в Беларуси сорта отечественной (Ярок, Ласка, Василек, К-65, Вел1ч) и французской (Drakkar, Alizee) селекции, коллекционные образцы Upite 2 (Литва), Восход (Россия), Львiвський 7 (Украина) (генофонд Института льна, Республика Беларусь), а также 36 гибридных популяций льна-долгунца F2-F4. Стандартами служили районированные в Беларуси сорта Ярок, Алей и Могилевский. Посев в гибридном питомнике проводили луночным способом (площадь питания
2,5x2,5 см) при наступлении оптимальных условий. Родительские формы высевали через 20 номеров, в начале и конце яруса размещали несколько защитных рядков. Закладку опытов, учеты и наблюдения выполняли в соответствии с методическими указаниями по селекции льна-долгунца (33).
Метеорологические условия в годы исследований различались. Вегетационный период 2012 года был засушливым (недостаток влаги на стадиях от всходов до бутонизации), с высокой среднесуточной температурой в III декаде июня—I декаде июля, тогда как 2013 год оказался в целом благоприятным по количеству осадков и температуре воздуха. В 2014 году отмечали неравномерное выпадение осадков и колебания температуры: в период быстрого роста—цветения количество осадков составило 33 % от нормы, а во время созревания при сумме осадков 0,8 мм (3 % от нормы) средняя температура достигла 23,5 °С (на 6,2 °С выше климатической нормы).
Статистическую обработку данных выполняли по Б.А. Доспехову (34) с использованием пакета программ Microsoft Excel 2007 и Statistica 7 («StatSoft, Inc.», США). Коэффициент пластичности (bj) и вариансу стабильности (S2dj) оценивали по S.A. Eberhart и W.A. Russell (35).
Результаты. Целесообразность выбора генотипов в качестве родительских форм обусловлена высокой продуктивностью, качеством, устойчивостью к полеганию и фузариозному увяданию. Они были предварительно изучены в условиях северо-востока Беларуси. Районированные в Беларуси сорта Ярок, Алей и Могилевский, которые в течение длительного времени проявляли меньшую зависимость от метеорологических условий по основным хозяйственно ценным признакам, принимали за стандарты. Оценка всего набора изучаемых признаков с использованием двухфакторного дисперсионного анализа доказала достоверность влияния фактора «генотип». Значимость вариации среднего квадрата (MS) для сочетания генотип x среда (линейная) по содержанию волокна оказалась статистически не подтвержденной, что указывает на одинаковую реакцию генотипов на изменяющиеся условия выращивания (по остальным признакам выявлено достоверное взаимодействие этих факторов) (табл.). При уровне значимости 95 и 99 % наибольший вклад генотипа установили для таких признаков, как масса стебля (MS = 19361,41) и высота растения (MS = 7347). Среда была фактором с наибольшим вкладом в формирование двух признаков — массы стебля (MS = 343543,12) и технической длины стебля (MS = 8343,12).
Результаты двухфакторного дисперсионного анализа сортов и межсортовых гибридов ^2^4) льна-долгунца (Ытит шЫмЫтпт L.) по проявлению четырех целевых признаков (п = 46, Оршанский р-н, Беларусь, 2012-2014 годы)
Средний квадрат (MS)
Фактор высота техническая масса содержание
растения длина стебля стебля волокна
Генотип 73,47* 59,24* 19361,41* 10,79*
Среда 22,70 17,41 5865,55 2,82
Среда (линейная) 3644,52* 8343,12 343543,12 150,16
Генотип х среда (линейная) 25,83* 17,96* 9231,85* 5,96
Объединенное отклонение от регрессии 3,71 1,29 2214,41 1,41
* Различия между показателями статистически значимы при р > 0,05.
Наиболее благоприятные условия для роста у льна-долгунца сложились в 2013 году, в который высота растений у сортов К-65, Львiвський 7 и гибридных комбинаций Василек х К-65, Ярок х Восход, Василек х Drakkar достигала 98,2 см. Высокая среднесуточная температура воздуха в период цветения в 2012 году негативно повлияла на формирование генеративных органов и оплодотворение, но год оказался наилучшим для технической длины стебля: максимальные значения отмечали в комбинации
Василек х Drakkar (81,4 см) и у сортов Ярок (79,3 см) и Восход (77,3 см). Масса стебля лучше сформировалась в 2014 году, о чем свидетельствовали показатели в гибридных комбинациях с участием сортов Восход и Drakkar.
При морфологическом анализе гибридных форм выявились раннеспелые генотипы (в комбинациях Ярок х Ласка, Ласка х К-65, Ласка х Ве-лiч, Ярок х Upite 2, Ярок х Drakkar, Ярок х Василек, Ярок х Восход, Восход х Львiвський 7, Восход х Ласка, Восход х Велiч; Ярок х Alizee) и высокорослые генотипы (Ярок х Велiч, Василек х К-65, Ласка х Ярок, Ярок х Велiч, Alizee х Upite 2, Upite 2 х Drakkar, Ласка х Drakkar, Upite 2 х Василек, Upite 2 х Ярок, К-65 х Ярок, К-65 х Drakkar, Велiч х Alizee, Восход х Ярок, Ласка х Восход, Восход х Alizee); генотипы с максимальной технической длиной стебля (в комбинациях Upite 2 х Ласка, Upite 2 х Drakkar, Ярок х Велiч, Восход х Ярок, Восход х Alizee, Велiч х Alizee, Восход х К-65, Ласка х Ярок, Ярок х Велiч, Alizee х Upite 2) и наибольшей массой стебля (в комбинациях Alizee х Upite 2, Upite 2 х Drakkar, Ласка х Ярок, Ярок х Велiч), наибольшей массой волокна (Ласка х Ярок, Ярок х Велiч, Alizee х Upite 2, Восход х К-65, Upite2 х Drakkar), с максимальным содержанием волокна (Ярок х Велiч, Upite 2 х Drakkar, Alizee х Upite 2).
Адаптивность и стабильность родительских сортов льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) по высоте растения (А), технической длине стебля (Б), массе стебля (В) и содержанию волокна (Г): 1 — Василек, 2 — Льв1всь-кий 7, 3 — Upite 2, 4 — Вел1ч, 5 — К-65, 6 — Drakkar, 7 — Alizee, 8 — Восход, 9 — Ласка, 10 — Ярок; диаграмма — bi (коэффициент пластичности, шкала слева), график — S2di (варианса стабильности, шкала справа) (Оршанский р-н, Беларусь, 2012-2014 годы).
Среди родительских форм (рис.) минимальной вариабельностью по высоте растения характеризовались сорта Ярок (bi = 0,45, S2di = 16,21), Восход (bi = 0,25, S2di = 10,92), К-65 (bi = 0,67, S2di = 11,90), Василек (bi = 0,23, S2di = 15,78), по технической длине стебля — Восход (bi = 0,47, S2di = 6,23), Василек (bi = 0,23, S2di = 15,78), Велiч (bi = 0,89, S2di = 2,45), Drakkar (bi = 0,89, S2di = 2,45), по массе стебля — Upite 2 (bi = 0,76, S2di = 1553,86), Львшський 7 (bi = 0,98, S2di = 2268,64), по содержанию волокна — Велiч (bi = 0,48, S2di = 31,2), Upite 2 (bi = 0,35, S2di = 41,5). Из гибридных комбинаций адаптивностью по высоте растения обладали генотипы Ярок х Ласка (bi = 0,67, S2di = 12,33), Ярок х Восход (bi = 0,87, S2di = 12,33), Восход х Ярок (bi = 0,83, S2di = 32,31), Восход х Ласка (bi = 0,83, S2di =32,31), Велiч х Ярок (bi = 0,23, S2di = 12,34), по технической длине стебля — Велiч х Alizee (bi = 0,53, S2di = 34,43), Восход х Ярок (bi = 0,54, S2di = 2,45), Ласка х Восход (bi = 0,31, S2di = 56,78), Ласка х Drakkar (bi = 0,12, S2di = 11,43), по массе стебля — Ярок х Upite 2 (bi = 0,78, S2di = 3243,12), Upite 2 х Drakkar (bi = 0,14, S2di = 2256,78), Ярок х ЛьвiБсь-
кий 7 (bi = 0,43, S2di = 1237,01), по содержанию волокна — Ярок х Вел1ч (bi = 0,76, S2di = 4,56), Ласка х Велiч (bi = 0,56, S2di = 3,23), К-65 х Upite 2 (bi = 0,32, S2di = 2,34).
В настоящее время в связи с изменяющимися климатическими условиями скрининг на адаптивность и стабильность считается одним из важных этапов при оценке селекционного материала. Как отмечает Л.В. Ивашко
(31), сорта Ярок и Василек по продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды в ряде случаев превосходят зарубежные аналоги, однако для расширения генетического разнообразия новых сортов в скрещиваниях рекомендуют использовать сорта иностранной селекции, обладающие не только высокой продуктивностью, но и устойчивостью к полеганию. О возможности выявления адаптивных форм среди коллекционных образцов льна-долгунца и льна масличного сообщали К.П. Королев
(32), В.З. Богдан с соавт. (29) и Л.М. Полонецкая (30) при проведении экологического изучения в условиях Беларуси, что согласуется с результатами зарубежных исследований (26), в которых изменчивость признаков обнаружена у 1117 коллекционных образцов льна.
Следует отметить, что в родословной сортов белорусской селекции (Ярок, Василек, Ласка, Велiч, К-65) имеется сорт местного происхождения, что дает возможность получить гибридные формы, характеризующиеся не только продуктивностью, но и устойчивостью к неблагоприятным факторам среды без снижения проявления признака.
Итак, среди проанализированной группы в изменяющихся условиях среды сорта белорусской селекции и большинство гибридов, созданных на их основе, оказались стабильнее, чем сорта зарубежной селекции. Стабильностью по высоте растения и технической длине стебля характеризовались сорта Восход, Ярок, К-65, по технической длине стебля, массе стебля и содержанию волокна — Василек, Велiч, Drakkar, Upite 2. Сорта Upite 2, Велiч, Drakkar, Львiвський 7, Ласка, Alizee по высоте растений, массе стебля, содержанию волокна можно отнести к генотипам, хорошо отзывающимся на улучшение условий среды (bi > 1). Высокую адаптивность по всем изученным признакам проявили сорта Ласка и Alizee. В результате испытаний в условиях северо-восточной части Беларуси выделены следующие сорта: Ярок, Василек, Велiч, К-65, Upite 2 и гибридные комбинации Ласка х Ярок, Ярок х Велiч, Alizee х Upite 2, Восход х К-65, Upite 2 х Drakkar, Ласка х Велiч, К-65 х Upite 2, которые можно использовать в дальнейшем для создания сортов льна с высокой продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Генетические основы селекции растений /Под ред. А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой. Минск, 2008.
2. Боме Н.А., Рипбергер Е.И., Дитер Т. Изменчивость признаков продуктивности колоса гибридных форм Тriticum aestivum L. как способ адаптации в различных эколого-географических условиях. Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование, 2015, 1(1/1): 98-107.
3. Рипбергер Е.И., Боме Н.А., Траутц Д. Изменчивость высоты растений гибридных форм яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) как способ их адаптации в различных эколого-географических условиях. Вавиловский журнал генетики и селекции, 2015, 19(2): 185-190.
4. Ripberger E.I., Bo me N.A., Trautz D. Variation in the plant height of spring common wheat (Triticum aestivum L.) hybrid forms under different ecological and geographical conditions. Russian Journal of Genetics: Applied Research, 2016, 6(3): 258-263.
5. Рябчун В.К., Мельник В.С., Капустта Т.Б., Щеченко О.6. Урожайшсть тритикале ярого та ïï стабиьтстъ залежно вщ генотипу та умов середовища. Сортовив-чення та охорона прав на сорти рослин, 2016, 1(30): 37-44.
6. Madry W., Paderewski J., Rozbicki J., Gozdowski D., Golba J., Piechocinski M., Studnicki M., Derejko А. Yielding of winter wheat cultivars across environments — one-year multi-environment post-registration trial. Biul. Inst. Hodowli Aklimat. Roslin, 2012, 263: 189-204.
7. Zamfir M.C., Zamfir I. Studiul comportarii unor soiuri de grau in conditiile pedocli-matice din campia Burnasului. Univ. de Stiinte Agronomice si Medicina Veterinara. Ser. A: Agronomie, 2004, 45: 82-90.
8. Silva R.G., Cruz C.D., Miranda G.V., Galvao J.C.C., Silva D.G. Adaptabilidade de familias de meio-irmaos de milho submetidas ao deficit hidrico e baixa disponibilidade deni-trogenio. Revista Ceres, 2008, 55(4): 344-351.
9. Brito A.R. de M., Tabosa J.N., De Carvalho H.W.L., Dos Santos M.X., T a v a r e s J.A. Adaptability and stability of corn cultivars in the State of Pernambuco, Brazil. Revista Ciencia Agronomica, 2005, 36(3): 348-353.
10. Агаркова С.Н. Эколого-генетический контроль формирования корневой системы и надземных органов различных морфотипов люпина узколистного. Вестник Орловского аграрного университета, 2012, 3: 41-44.
11. Matsushita K., Ishii T., Ideta O., Iida S., Sunohara Y., Maeda H., Watana-b e H. Yield and lodging resistance of Tachiayaka, a novel rice cultivar with short panicles for whole-crop silage. Plant Product Science, 2014, 17(2): 202-206 (doi: 10.1626/pps. 17.202).
12. Ошевнев В.П., Грибанова Н.П., Колосова Н.Н., Самодурова Н.И., Новикова Л.Н. Селекция адаптивных гибридов сахарной свеклы для различных регионов РФ. Сахарная свекла, 2009, 6: 12-15.
13. Бекузарова С.А., Самова И.Т., Цопанова Ф.Т. Эколого-генетические основы адаптивной системы селекции клевера лугового. Известия Горского государственного аграрного университета, 2010, 47(1): 40-43.
14. Rousi M., Heinonen J., Neuvonen S. Intrapopulation variation in flowering phenology and fecundity of silver birch, implications for adaptability to changing climate. Forest Ecol. Manag., 2011, 262(12): 2378-2385 (doi: 10.1016/j.foreco.2011.08.038).
15. Rao P.S., Reddy P.S., Rathore A., Vs Reddy B., Panwar S. Application GGE biplot and AMMI model to evaluate sweet sorghum (Sorghum bicolor) hybrids for genotype x environment interaction and seasonal adaptation. Ind. J. Agr. Sci., 2011, 81(5): 438-444.
16. Недолужко А.И. Перспективы использования диких родичей в адаптивной селекции хризантемы садовой. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2010, 11: 43-50.
17. Дьяков А.Б., Барсуков А.А Особенности адаптивных реакций гибридов подсолнечника на условия экстремальной засухи 2010 года на европейской территории России. Масличные культуры, 2014, 2: 3-26.
18. Стрельцова Т.А., Добруцкая Е.Г. Адаптивность генотипов картофеля по урожайности в горном Алтае. Вестник российской сельскохозяйственной науки, 2008, 6: 59-61.
19. N a c h e v a E. Evaluation for yield, stability and adaptability of mid-late potato lines and varieties. Genet. Breed., 2010, 39(1-2): 181-185.
20. Дьяков А.Б. Физиология и экология льна. Краснодар, 2006.
21. Штабель Ю.П., Попеляева Н.Н. Агроэкологическая оценка сортов льна-долгунца. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2013, 1: 54-56.
22. Лукомец В.М., Зеленцов С.В., Рябенко Л.Г. Применение закона гомологических рядов при определении потенциальной адаптивности культурного льна Linum usitatis-simum L. к приполярным и альпийским условиям. Масличные культуры, 2015, 1: 121-132.
23. Razukas А., Jankauskiene Z., Jundulas J., Asakaviciute R. Research of technical crops (potato and flax) genetic resources in Lithuania. Agronomy Research, 2009, 7(1): 59-72.
24. Diederichsen А., Ulrich А. Variability in stem fibre content and its association with other characteristics in 1177 flax (Linum usitatissimum L.) genebank accessions. Ind. Crops Prod., 2009, 30(1): 33-39 (doi: 10.1016/j.indcrop.2009.01.002).
25. Рожмина Т.А., Павлова Л.Н., Куземкин И.А., Рыжов А.И. Роль генофонда льна в получении конкурентоспособного волокнистого сырья многоцелевого назначения. Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2015, 54: 263-267.
26. Diederichsen A., Rozhmina L., Kudrjavceva A. Variation patterns within 153 flax (Linum usitatissimum L.) genebank accessions based on evaluation for resistance to fusarium wilt, an-thracnose and pasmo. Plant Genetic Resources, 2008, 6: 22-32 (doi: 10.1017/S1479262108913897).
27. Kurt O., Bozkurt D. Effect of temperature and photoperiod on seedling emergence of flax. Journal of Agronomy, 2006, 5: 541-545 (doi: 10.3923/ja.2006.541.545).
28. Darapuneni M.K., Morgan G.D., Ibrahim A.M., Duncan W.R. Effect of vernalization and photoperiod on flax flowering time. Euphytica, 2014, 195: 279-285 (doi: 10.1007/s10681-013-0996-x).
29. Б о гд ан В.З., П о ло н е ц ка я Л.М. Оценка генотипической изменчивости сортов льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) в условиях северо-востока Беларуси. Весщ НАН Беларусь Сер. бшл. навук, 2009, 1: 72-78.
30. Полонецкая Л.М. Идентификация при отборе генотипов льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) в различных условиях выращивания. Весщ НАН Беларусь Сер. бшл. навук, 2009, 2: 22-27.
31. И ваш ко Л.В. Оценка различных сортов льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) питомника сравнительного изучения по урожайности и экологической стабильности в условиях северо-восточной части Беларуси. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2013, 4: 95-99.
32. Королев К.П. Оценка коллекционного материала льна-долгунца и выделение источников продуктивности, качества, устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2014, 4: 131-135.
33. Павлова Л.Н., Александрова Т.А. Методические указания по селекции льна-долгунца. М., 2004.
34. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1972.
35. Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Sci., 1966, 6: 36-40.
1РНДУП Институт льна, Поступила в редакцию
211003 Республика Беларусь, Витебская обл., Оршанский р-н, аг. Устье, 19 января 2017 года e-mail: [email protected];
2ФГБОУ ВО Тюменский государственный университет, 625003 Россия, г. Тюмень, ул. Володарского, 6, e-mail: [email protected]
Sel'skokhozyaistvennaya biologiya [Agricultural Biology], 2017, V. 52, № 3, pp. 615-621
EVALUATION OF FLAX (Linum usitatissimum L.) GENOTYPES ON ENVIRONMENTAL ADAPTABILITY AND STABILITY IN THE NORTH-EASTERN BELARUS
K.P. Korolev1, N.A. Bome2
1The Institute of Flax NAS of Belarus, ag. Ust'e, Orshanskii Region, Vitebsk Province, 211003 Republic of Belarus, e-mail [email protected];
2Tyumen State University, 6, ul. Volodarskogo, Tyumen, 625003 Russia, e-mail [email protected] (corresponding author)
ORCID: Bome N.A. orcid.org/0000-0002-8496-5365 The authors declare no conflict of interests
Received January 19, 2017 doi: 10.15389/agrobiology.2017.3.615eng
Abstract
Flax is the only industrial crop cultivated in Belarus for fiber on the area over 50 thousand ha. An environmental adaptation is of special interest for innovative flax varieties. We focused on selection of genetic sources of adaptability and stability and the search for environmentally adapted genotypes among the extensive flax hybrids. For this, we have studied a response of the parent forms and 36 hybrid populations of fiber flax to abiotic factors and estimated the influence of environment on economically important traits. The field trials (Orshanskii Region, Belarus, 2012 to 2014) were carried out under weather conditions which varied in precipitations (16.7-27.1 mm) and daily air temperature (12.4-16.4 °С). Plant height, stem technical length, weight, and fiber content were studied in 10 parental varieties different in geographic origin (i.e. derived from Belarus, Russia, France, Ukraine, Lithuania), and also in their combinations. Morphological and biological screening identified 11 early ripening combinations, 15 forms with tall stem, 10 forms with a significant technical stem length, 4 ones with high stem weight, and 3 ones with high fibre content. A statistically significant impact (at 95 and 99 % level) of genotypes (Fo > Fe), environment factor and their interactions (genotype x environment) have been found. The estimation of stability and responsiveness to environmental conditions of each of the studied flax genotypes by Eberhart and Russell method revealed that high responsiveness to the improved growing conditions was characteristic of Alizee (bi = 1.12), Upite 2 (bi = 1.22), Lvovskiy 7 (bi = 1.02), Lvovskiy 7 x Yarok (bi = 1.79), Lvovskiy 7 x Voskhod (bi = 3.07) for plant height, K-65 (bi = 1.33), Velich (bi = 1.12), Upite 2 (bi = 1.22) Lvovskiy 7 (bi = 1.32), Yarok x K-65 (bi = 1.87), K-65 x Laska (bi = 1.37), Yarok x Velich (bi = 2.09) for technical stem length; Voskhod (bi = 2.38), Laska (bi = 1.85), K-65 (bi = 1.76), Voskhod (bi = 2.32), Yarok x Laska (bi = 1.87), Laska xVoskhod (bi = 2.16), Voskhod x Alizee (bi = 1.17), K-65 x Laska (bi = 1.31) for stem weight; Laska (bi = 1.14), Voskhod (bi = 1.27), Drakkar (bi = 1.59), K-65 (bi = 1.32), Vasilek (bi = 1.39), Yarok x Laska (bi = 2.54), Yarok x Voskhod (b, = 1.78), Velich x Voskhod (b, = 3.11), Yarok x Lvovskiy (b, = 1.31) for fiber content. Low levels of variance stability was found in Velich (S2di = 2.33), Lvovskiy 7 (S2dj = 4.62), Drakkar (S2d; = 6.18) for plant height; in Velich (S2d; = 5.37), Lvovskiy 7 (S2d; = 4.62), Drakkar (S2d; = 6.20) for technical stem length; in Upite 2 (S2d; = 1438.68), Yarok (S2d; = 3465.94), Lvovskiy 7 (S2dj = 2268.62) for stem weight; in Vasilek (S2di = 1.47), Upite 2 (S2d; = 0.85), Drakkar (S2dj = 3.98), Voshod (S2dj = 3.65), Yarok (S2dj = 2.29) for the fiber content. High adaptable, stable and productive genotypes were few thereby necessitating further researches to create new breeding material.
Keywords: flax, varieties, hybrids, environmental adaptability, stability, productivity.
