izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2023-3-73-86izvestiiatimacad-373Research ArticleГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BIOTECHNOLOGY, BREEDING AND SEED PRODUCTIONГенетические ресурсы для приоритетных направлений селекции ярового ячменя в Волго-Вятском регионеGenetic resources for priority concepts of spring barley breeding in the Volga-Vyatka regionhttps://orcid.org/0000-0002-1228-2151ЗайцеваИ. Ю.ZaytsevaI. Yu.

Зайцева Ирина Юрьевна, младший научный сотрудник лаборатории селекции и первичного семеноводства ячменя

610007, г. Киров, ул. Ленина, 166а

тел. (раб.): (332) 33–10–26

тел. (моб.): (900) 528–38–96

Irina Yu. Zaytseva, Junior Research Associate, Laboratory of Breeding and Primary Seed Production of Barley

166a, Lenina Str., Kirov, 610007

phones: (332) 33–10–26; (900) 528–38–96

irina-zajjceva30@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5143-9246ЩенниковаИ. Н.SchennikovaI. N.

Щенникова Ирина Николаевна, д-р с.-х. наук, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией селекции и первичного семеноводства ячменя

610007, г. Киров, ул. Ленина, 166а

тел. (раб.): (332) 33–10–26

тел. (моб.): (912) 737–63–44

Irina N. Schennikova, DSc (Ag), Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Head of the Laboratory of Breeding and Primary Seed Production of Barley

166a, Lenina Str., Kirov, 610007

phones: (332) 33–10–26; (912) 737–63–44

i.schennikova@mail.ruФедеральный аграрный научный центр Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого – ФГБНУ ФАНЦ Северо-ВостокаРоссияFederal Agricultural Research Center of the North-East named after N.V. RudnitskyRussian Federation202321082023037386Copyright © Зайцева И.Ю., Щенникова И.Н., 20232023Зайцева И.Ю., Щенникова И.Н.Zaytseva I.Y., Schennikova I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/373

В настоящее время вследствие меняющихся почвенно-климатических условий наблюдаются резкие колебания сбора зерна ячменя по годам. В связи с этим остро стоит проблема подбора нового исходного материала для создания сортов, способных противостоять действию абиотических и биотических стрессов. Изучение мирового генофонда ярового ячменя в условиях Волго-Вятского региона позволяет выделить адаптивные формы с комплексом или отдельными признаками и свойствами, которые отвечают современным задачам селекции. Таким образом, целью исследований является выделение источников для селекции ярового ячменя в условиях Волго-Вятского региона РФ на основе оценки коллекционных образцов различного эколого-географического происхождения по урожайности и комплексу селекционно-ценных признаков. Экспериментальная работа проводилась в 2019–2021 гг. в ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока. Объектом исследований являлись 26 образцов ярового ячменя различного эколого-географического происхождения из коллекции ФГБНУ ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (23 образца) и ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока. Изучение коллекции проводилось в соответствии с Методическими указаниями по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса (2012) и Международным классификатором СЭВ рода Hordeum L. (1983). Оценку образцов к пыльной головне давали на основании шкалы В.И. Кривечнко, А.П. Хохловой (2008), к листовым болезням – на основании шкалы О.С. Афанасенко (2005). Засухоустойчивость ярового ячменя изучали по лабораторной методике ВИР (1988). Оценку сортов к алюмокислому стрессу проводили согласно методике лабораторной оценки алюмоустойчивости зерновых культур (2003) и рекомендациям Е.М. Лисицына (2018). В результате исследований выделены источники хозяйственно-ценных признаков: урожайности – 1; сочетающие высокую урожайность с высокими показателями некоторых элементов продуктивности – 15; с наименьшим периодом от всходов до созревания – 3; устойчивости к полеганию – 19; устойчивости в естественных условиях (к возбудителю пыльной головни – 1, полосатой пятнистости – 7); устойчивости на стадии проростков к осмотическому стрессу – 5, к алюмокислому стрессу – 14.

At present, the yield of barley varies greatly from year to year. This is due to changes in soil and climatic conditions. In this regard, the problem of selecting new source material for the creation of varieties capable of resisting the action of abiotic and biotic stresses is acute. The study of the global gene pool of spring barley under the conditions of the Volga-Vyatka region helps to identify adaptive forms with a complex or individual traits and properties that meet modern breeding objectives. Thus, the aim of the research is to identify sources for spring barley breeding under the conditions of the Volga-Vyatka region of the Russian Federation based on the evaluation of collection samples of different ecological and geographical origin for yield and a complex of valuable breeding traits. The experimental work was carried out in 2019–2021 at FARC North- East. The research object was 26 samples of spring barley of different ecological and geographical origin from the collection of the All-Russian Institute of Plant Genetic Resources named after N.I. Vavilov (23 samples) and FARC North-East. The collection was studied according to the Methodological Guidelines for the Study and Preservation of the World Collection of Barley and Oats (2012) and the International Comecon List of Descriptors for the genus Hordeum L. (subgen. Hordeum) (1983). The samples were evaluated for dusty smut on the basis of the scale of V.I. Krivechnko, A.P. Khokhlova (2008) and for leaf diseases according to the scale of O.S. Afanasenko (2005). Drought resistance of spring barley was studied by the laboratory method of VIR (1988). The evaluation of varieties against alumina stress was carried out according to the methodology of laboratory evaluation of aluminum resistance of grain crops (2003) and the recommendations of E.M. Lisitsyn (2018). As a result of the conducted research, the sources of economically valuable traits were identified: yield capacity – 1; combination of high yield capacity with high indicators of some elements of productivity – 15; with the shortest period from germination to maturity – 3; resistance to lodging – 19; resistance in vivo: to the causative agent of dusty smut – 1; stripe disease – 7; resistance to osmotic stress at the seedling stage – 5 and to alumina stress – 14.

урожайностьэлементы продуктивностиустойчивость к полеганиюпыльная головняпятнистостизасухоустойчивостькислотоустойчивостьyieldproductivity elementslodging resistancedusty smutspottingdrought resistanceacid resistanceReferencesАнисимова Н.Н., Ионова Е.В. Элементы структуры урожая сортов ярового ячменя и их вклад в формирование высокой продуктивности растений // Зерновое хозяйство России. – 2016. – № 5. – С. 40–43.Anisimova N.N., Ionova E.V. Elements of the Yield Structure of Spring Barley Varieties and Their Contribution to The Formation of High Plant Productivity. Zernovoe khozyaystvo Rossii. 2016; 5: 40–43. (In Rus.)Афанасенко О.С. Устойчивость ячменя к гемибиотрофным патогенам // Идентифицированный генофонд растений и селекция. – СПб.: Государственный научный центр Российской Федерации «Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова» (ГНЦ РФ ВИР), 2005. – С. 592–615.Afanasenko O.S. Barley Resistance to Hemibiotjpphic Pathogens. Identifitsirovanniy genofond rasteniy i selektsiya. Saint Petersburg; 2005: 592–615. (In Rus.)Баталова Г.А. Овес в Волго-Вятском регионе: М. – Киров: ООО «Орма», 2013. – 288 с.Batalova G.A. Oats in the Volga-Vyatka Region. Kirov: OOO “Orma”, 2013: 288. (In Rus.)Волкова Л.В., Тулякова М.В. Влияние длительного эдафического стресса на характеристики проростков следующего поколения гибридов яровой пшеницы // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2021. – № 22 (4). – С. 466–476.Volkova L.V., Tulyakova M.V. Effect of Long-Term Edaphic Stress on the Characteristics of Seedlings of the Next Generation of Spring Wheat Hybrids. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2021; 22 (4): 466–476. (In Rus.)Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям: методическое руководство / Под ред. Г.В. Удовенко. – Л.: ВИР, 1988. – 227 с.Diagnosis of Plant Resistance to Stress: Methodological Guide. Ed. by Udovenko G.V. Leningrad: VIR, 1988: 277. (In Rus.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: М. – М.: Колос, 1985. – 416 с.Dospekhov B.A. Methodology of Field Experiment. Moscow: Kolos, 1985: 416. (In Rus.)Ковригина Л.Н., Заушинцена А.В. Источники устойчивости ярового ячменя к полеганию // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2010. – № 1. – С. 57–62.Kovrigina L.N., Zaushintsena A.V. Sources of Summer Barley Resistance to Lodging. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2010; 1: 57–62. (In Rus.)Кривченко В.И., Хохлова А.П. Головневые болезни зерновых культур. Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам: Методическое пособие. – М.: Типография Россельхозакадемии, 2008. – С. 32–85.Krivchenko V.I., Khokhlova A.P. Smut Diseases of Grain Crops. Study of genetic Resources of Grain Crops for Resistance to Harmful Organisms. Study Guide]. Moscow: Tip. Rossel’khozakademii, 2008: 32–85. (In Rus.)Ланочкина М.А., Блохин В.И. Оценка мирового генофонда ячменя // Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур. – 2015. – С. 96–106.Lanochkina M.A., Blokhin V.I. Evaluation of the Global Barley Gene Pool. Sovremennye tekhnologii vyrashchivaniya sel’skokhozyaystvennykh kul’tur. 2015: 96–106. (In Rus.)Лисицын Е.М. Методика лабораторной оценки алюмоустойчивости зерновых культур // Доклады РАСХН. – 2003. – № 3. – С. 5–7.Lisitsyn E.M. Methods for Laboratory Evaluation of Alum Stability in Grain Crops. Doklady Rossiyskoy akademii sel’skokhozyaystvennykh nauk. 2003; 3: 5–7. (In Rus.)Лисицын Е.М. Физиологические параметры корневых систем в селекции зерновых культур на абиотическую устойчивость // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». – 2018. – Т. 4, № 3. – С. 7–44.Lisitsyn E.M. Physiological Parameters of Root Systems in the Selection of Grain Crops for Abiotic Resistance. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo universiteta Seriya “Sel’skokhozyaystvennye nauki. Ekonomicheskie nauki”. 2018; 4; 3: 7–44. (In Rus.)Ляпкало Л.А., Хронюк В.Б. Изучение коллекционного материала ярового ячменя для селекционных целей // Современная техника и технологии. – 2016. – № 6. – С. 55–60.Lyapkalo L.A., Khronyuk V.B. Study of Collection Material Spring Barley for Breeding Purposes. Sovremennaya tekhnika i tekhnologii. 2016; 6: 55–60. (In Rus.)Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г. Возможности создания сортов яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) с широкой изменчивостью параметров вегетационного периода // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2015. – Т. 19, № 2. – С. 176–184.Mal’chikov P.N., Myasnikova M.G. Approaches to the Development of Durum Wheat Cultivars (Triticum Durum Desf.) with Wide Variability of the Growing Season. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2015; 19; 2: 176–184. (In Rus.)Махмудова К.Х., Богданова Е.Д., Кирикович С.С., Левитес Е.В. Оценка стабильности признаков, индуцированных тритоном Х-100 у мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2014. – Т. 16, № 1. – С. 193–201.Makhmudova K.Kh., Bogdanova E.D., Kirikovich S.S., Levites E.V. Evaluation of the Stability of Traits Induced by Triton X-100 in Common Wheat (Triticum Aestivum L.). Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2014; 16; 1: 193–201. (In Rus.)Международный классификатор СЭВ рода Hordeum L. / Сост. Я. Лекеш, И. Береш, А. Форал, И. Одигнал, Ф. Ружичка, М. Бобек, А. Трофимовская, М. Лукьянова, В. Корнейчук, Н. Ильина, Н. Ярош. – Ленинград: ВИР, 1983. – 50 с.Lekesh J., Baresh I., Foral A., Odignal V., Ruschichka F., Bobek M et al. International Comecon List of Descriptors for the Genus Hordeum L. (Subgen. Hordeum). Leningrad: VIR, 1983: 50. (In Rus.)Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса / Под ред. д-ра биол. наук И.Г. Лоскутова. – СПб.: ООО «Копи-Р», 2012. – 64 с.Methodological Guidelines for the Study and Preservation of the World Collection of Barley and Oats. Ed. by DSc (Bio) I.G. Loskutov. St. Petersburg, 2012: 64. (In Rus.)Наумкин Д.В. Влияние погодных условий и генотипа ячменя ярового на продолжительность вегетационного периода в условиях ЦЧР // Экологизация сельскохозяйственного производства: Сборник Всероссийской (Национальной) научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов. – Орёл: Изд-во Орловского ГАУ, 2021. – С. 154–160.Naumkin D.V. Effect of Weather Conditions and Genotype of Spring Barley on the Duration of the Growing Season in the Central Chernozem Region. (Ekologizatsiya sel’skokhozyaystvennogo proizvodstva: Sbornik Vserossiyskoy (Natsional’noy) nauchno-prakticheskoy konferentsii studentov, aspirantov, molodykh uchenykh i spetsialistov. Orel, 2021: 154–160. (In Rus.)Павлова Н.А., Муругова Г.А., Клыков А.Г. Использование двурядных и многорядных форм ярового ячменя в гибридизации в условиях Приморского края // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2015. – № 5. – С. 126–130.Pavlova N.A., Murugova G.A., Klykov A.G. Use of the Double-Row and the Multi-Row Spring Barley Forms for Hybridization under the Primorsky Krai Conditions. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015; 5: 126–130. (In Rus.)Тимошенкова Т.А. Доноры устойчивости к болезням ячменя и твердой пшеницы для селекции в степной зоне Оренбургского Предуралья // Животноводство и кормопроизводство. – 2017. – № 4 (100). – С. 234–239.Timoshenkova T.A. Donors of Resistance to Diseases of Barley and Hard Wheat for Selection in the Steppe Zone of Orenburg Cis-Urals. Zhivotnovodstvo i kormoproizvodstvo. 2017; 4(100): 234–239. (In Rus.)Фатуллаев П.У. Изучение болезни ячменя в условиях Нахчыванской автономной республики Азербайджана // Тенденции развития науки и образования. – 2019. – № 52–3. – С. 63–68.Fatullaev P.U. Study of Barley Disease under the Conditions of the Nakhchivan Autonomous Republic of Azerbaijan. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2019; 52–3: 63–68. (In Rus.)Щенникова И.Н., Кокина Л.П. Приоритетные направления и некоторые результаты селекции ярового ячменя в Волго-Вятском регионе // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2018. – Т. 20, № 2–2. – С. 214–219.Shchennikova I.N., Kokina L.P. Priority Directions and Some Results of Spring Barley Breeding in Volga-Vyatka Region. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. 2018; 20; 2–2: 214–219. (In Rus.)Щенникова И.Н., Шешегова Т.К., Кокина Л.П., Зайцева И.Ю., Ковалёва О.Н. Биоресурсы ячменя ярового для селекции новых коммерческих сортов в условиях Волго-Вятского региона: Методическое руководство / Под ред. акад. РАН Г.А. Баталовой. – Киров: ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, 2022. – 28 с. – URL: http://fanc-sv.ru//uploads/docs/2022/Биоресурсы-ячменя-2022.pdf.Shchennikova I.N., Sheshegova T.K., Kokina L.P., Zaytseva I.Yu., Kovaleva O.N. Bioresources of Spring Barley for Breeding New Commercial Varieties under the Conditions of the Volga-Vyatka Region. Methodological Guide. Ed. by Academician of the Russian Academy of Sciences G.A. Batalova. Kirov, 2022: 28. (In Rus.)Яковлева О.В. Фитотоксичность ионов алюминия // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2018. – Т. 179, № 3. – С. 315–331.Yakovleva O.V. Phytotoxicity of Aluminum Ions. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. 2018; 179; 3: 315–331. (In Rus.)

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