VARIABILITY OF SPIKE PRODUCTIVITY IN F2 HYBRIDS OBTAINED BY CROSSING COMMON WHEAT VARIETIES NOVOSIBIRSKAYA 67, SARATOVSKAYA 29, AND PUZA-4 TO THE SKLE 123-09 MULTIFLORET LINE

Parameters of spike productivity were evaluated in plants of populations F2 obtained by crossing the varieties Novosibirskaya 67, Saratovskaya 29, and Puza-4 with the Skle 123-09 line, characterized by the multifloret habit. Skle 123-09 differed significantly from the studied cultivars in spike density, but no significant differences were found in spike length or the number of spikelets per spike. Two-way analysis of variance in F2 hybrids showed that the «spike length» variability character was determined mainly by the genotypic environment and the interaction of the factors «genotype × environment». The variability of the character “number of spikelets” was determined mainly by environmental conditions. This was particularly true for cultivars Saratovskaya 29 and Puza-4, recommended for arid areas. The variability of the resulting «spike density» character was affected by environmental conditions, genotype, and the «genotype × environment» interaction. The examination of the F2 populations revealed plants with fan-shaped spikelets; high grain content, as in Skle 123-09; and the best performance of other spike traits. The selected plants will be used to fix the «multiple florets» character in the parental varieties.

1. Арбузова В.С., Майстренко О.И. Изучение серий моносомных линий сортов пшеницы Саратовская 29 и Диамант I в разные годы вегетации по ряду количественных признаков. Сообщение I. Число колосков и зерен главного колоса // Генетика. 1986. Т. XXII. № 9. С. 2317–2325.

2. Ауземус Э.Р., Мак-Нил Ф.Х., Шмидт Ю.У. Генетика и наследование // Пшеница и ее улучшение. М., 1970. 519 с.

3. Вавилов Н.И. Научные основы селекции пшеницы // Теоретические основы селекции растений. Т. 2. М.; Л.: Сельхозгиз, 1935. 244 с.

4. Дорофеев В.Ф. Пшеницы мира. Л.: ВО Агропромиздат, 1987. 559 с.

5. Дорофеев В.Ф. Культурная флора СССР. Т. I. Пшеница. Л.: Колос, 1979. 356 с.

6. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: ООО «Изд-во Агрорус», 2004. 1110 с.

7. Куперман Ф.М. Биологические основы культуры пшеницы. Биологические особенности формирования органов плодоношения пшеницы. М.: МГУ, 1953. 299 с.

8. Лелли Я. Селекция пшеницы. Теория и практика. М.: Колос, 1980. 384 с.

9. Лукьяненко П.П. Селекция и семеноводство озимой пшеницы. Избр. труды. М.: Колос, 1973. 448 с.

10. Лутова Л.А., Ежова Т.Е., Додуева И.Е., Осипова М.А. Генетика развития растений / Под ред. С.Г. Инге-Вечтомова. 2-е изд. перераб. и доп. СПб.: ООО «Изд-во Н.–Л», 2010. 432 с.

11. Мережко А.Ф. Проблема доноров в селекции растений. СПб.: ВИР, 1994. 127 с.

12. Носатовский А.И. Пшеница. Биология. М.: Колос, 1965. 586 с.

13. Острейко С.А. Новая форма пшеницы // Вестн. с.-х. науки. 1959. № 11. С. 133–137.

14. Писарев В.Е. Селекция зерновых культур. Избранные работы. М.: Колос, 1964. 318 с.

15. Ригин Б.В. Генетический контроль некоторых признаков мягкой пшеницы // Цитогенетика пшеницы и ее гибридов. М.: Наука, 1971. С. 120–144.

16. Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику. Минск: Высш. шк., 1974. 448 с.

17. Филипченко Ю.А. Генетика мягких пшениц. M.; Л.: Сельхозгиз, 1934. 262 с.

18. Цильке Р.А. Генетика, цитогенетика и селекция растений. Собрание науч. тр. Новосибирск: Новосиб. гос. аграрн. ун-т, 2003. 622 с.

19. Цильке Р.А., Цильке И.А. Моносомный анализ плотности колоса у мягкой яровой пшеницы // Генетика. 1973. Т. IX. № 5. С. 5–12.

20. Цильке И.А., Цильке Р.А. Моносомный анализ числа колосков в колосе мягкой яровой пшеницы // Генетика. 1974. Т. Х. № 9. С. 5–10.

21. Цильке Р.А., Цильке И.А. Моносомный анализ длины колоса мягкой яровой пшеницы // Генетика. 1976. Т. XII. № 10. С. 5–9.

22. Чесноков Ю.В., Почепня Н.В., Козленко Л.В. и др. Картирование QTL, определяющих проявление агрономически и хозяйственно ценных признаков у яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в различных экологических регионах России // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2012. Т. 16. № 4/2. С. 970–986.

23. Якубцинер М.М. Пшеница. Описание культуры. Руководство по апробации сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1976. С. 7–39.

24. Aliyeva A.J., Aminov N.K. Inheritance of the branching in hybrid populations among tetraploid wheat species and the new branched spike line 166-Schakheli // Genet. Res. Crop Evol. 2011. V. 58. P. 621–628.

25. Araki E., Miura H., Sawada S. Identifi cation of genetic loci affecting amylose content and agronomic traits on chromosome 4A of wheat // Theor. Appl. Genet. 1999. V. 98. P. 977–984.

26. Börner A., Schumann E., Fürste A. et al. Mapping of quantitative trait loci determining agronomic important characters in hexaploid wheat (Triticum aestivum L.) // Theor. Appl. Genet. 2002. V. 105. P. 921–936.

27. Dobrovolskaya O., Martinek P., Voylokov A.V. et al. Microsatellite mapping of genes that determine supernumerary spikelets in wheat (T. aestivum) and rye (S. cereale) // Theor. Appl. Genet. 2009. V. 119. No. 5. P. 867–874.

28. Feil B. Breeding progress in small grain cereals – a comparison of old and modern cultivars // Plant Breed. 1992. V. 108. P. 1–11.

29. Godfray H.C.J., Beddington J.R., Crute I.R. et al. Food security: The challenge of feeding 9 billion people // Science. 2010. V. 327. P. 812–818.

30. Green A.J., Berger G., Griffey C.A. et al. Genetic yield improvement in soft red winter wheat in the eastern

31. United States from 1919 to 2009 // Crop. Sci. 2012. V. 52. P. 2097–2108.

32. Hucl P., Fowler J. Comparison of a branched spike wheat with the cultivars Neepawa and HY320 for grain yield and yield components // Can. J. Plant Sci. 1992. V. 2. P. 671–677.

33. Jiang J., Fribe B., Gill B.S. Recent advances in alien gene transfer in wheat // Euphytica. 1994. V. 73. P. 199–212.

34. Kato K., Miura H., Sawada S. Mapping QTLs controlling grain yield and its components on chromosome 5A of wheat // Theor. Appl. Genet. 2000. V. 101. P. 1114–1121.

35. Li W.P., Zhao W.M. A breeding method for increasing spikelet and studies on creation of new germplasm resource in wheat // Acta Agron. Sin. 2000. V. 26. P. 222–230.

36. McNeal F.H., Qualset C.O., Baldridge D.E., Stewart V.R. Selection for yield and yield components in wheat // Crop Sci. 1978. V. 18. P. 795–799.

37. Ma Z., Zhao D., Zhang C. et al. Molecular genetic analysis of five spike-related traits in wheat using RIL and immortalized F2 populations // Mol. Gen. Genomics. 2007. V. 277. P. 31–42.

38. Martinek P. Branchiness of the turgidum type spikes, its heredity and utilization in wheat (Triticum aestivum L.) // Genet Slecht. 1994. V. 30. P. 61–67.

39. Martinek P., Bednar J. Gene resources with non-standard spike morphology in wheat // Proc. Int. 9th Wheat Genet. Symp., Saskatoon, Canada. 2–7 Aug. 1988 / Ed. A. Slinkard. Univ. Saskatchewan, Saskatoon. P. 286–288.

40. Martinek P., Bednar J. Changes of spike morphology (multirowspike-MRS, long glumes-LG) in wheat (Triticum aestivum L.) and their importance for breeding // Proc. of Intern. Conf. «Genetic collections, isogenic and alloplasmic lines». Novosibirsk, Russia, 2001. P. 192–194.

41. Marza F., Bai G-H., Carver B.F., Zhou W-C. Quantitative trait loci for yield and related traits in the wheat population Ning7840 × Clark // Theor. Appl. Genet. 2006. V. 112. P. 688–698.

42. Morgounov A., Haun S., Lang L. et al. Climate change at winter wheat breeding sites in central Asia, eastern Europe, and USA, and implications for breeding // Euphytica. 2013. V. 94. P. 277–292.

43. Morris R. Chromosomal locations of genes for wheat characters // Wheat Newslett. 1974. V. 20. P. 20–44.

44. Pestsova E.G., Börner A., Röder M.S. Development and QTL assessment of Triticum aestivum–Aegilops tauschii introgression lines // Theor. Appl. Genet. 2006. V. 112. P. 634–647.

45. Reynolds M., Bonnett D., Chapman S.C., Furbank R.T., Manès Y., Mather D.E., Parry M.A.J. Raising yield potential of wheat. I. Overview of a consortium approach and breeding strategies // J. Exp. Bot. 2011. V. 62. No. 2. P. 439–452.

46. Sears E.R. The aneuploids of common wheat // Res. Bull. Mis. Agric. Exptl. Sta. 1954. V.572. P. 1–58.

47. Sreenivasulu N., Schnurbusch T. A genetic playground for enhancing grain number in cereals // Trends Plant Sci. 2012. V. 17. No. 2. P. 91–100.

48. Sourdille P., Cadalen T., Guyomarc’h H. et al. An update of the Courtot × Chinese Spring intervarietal molecular marker linkage map for the QTL detection of agronomic traits in wheat // Theor. Appl. Genet. 2003. V. 106. P. 530–538.

49. Zheng B.S., Gouis J.L., Lefl on M. et al. Using probe genotypes to dissect QTL × environment interactions for grain yield components in winter wheat // Theor. Appl. Genet. 2010. V. 121. P. 1501–1517.

50. Wang H., McCaig T. N., DePauw R. M. et al. Physiological characteristics of recent Canada western red spring wheat cultivars: Yield components and dry matter production // Can. J. Plant Sci. 2002. V. 82. P. 299–306.