Ocena zmiennosci i wspolzaleznosci cech uzytkowych w kolekcji

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 517: 731S739
OCENA ZMIENNOŚCI I WSPÓŁZALEśNOŚCI
CECH UśYTKOWYCH W KOLEKCJI PSZENICY TWARDEJ
Krystyna Szwed-UrbaÑ, Zbigniew Segit
Instytut Genetyki, Hodowli i Biotechnologii RoÑlin,
Akademia Rolnicza w Lublinie
Wst““p
Zasoby genowe Triticum durum s sukcesywnie powi“kszane o nowe ïród»a
genetyczne, pozyskane zarówno z placówek zagranicznych, jak i krajowych. Poszerza to zakres zmiennoÑci wewntrzgatunkowej oraz dostarcza interesujcych materia»ów wyjÑciowych dla krajowego programu hodowli pszenicy. W niniejszym
opracowaniu podano wyniki obserwacji i pomiarów dla 138 nowych genotypów jarej
pszenicy twardej, uprawianych w latach 2003S2005. Badania obj“te s dotacj
Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi oraz koordynowane przez Centrum
RoÑlinnych Zasobów Genowych IHAR w Radzikowie.
Materia»» i metody
Wszystkie gromadzone w kolekcji materia»y uprawiane s w jednej miejscowoÑci (Gospodarstwo DoÑwiadczalne AR w Czes»awicach k. Na»“czowa, woj. lubelskie) i oceniane wed»ug jednolitej metodyki, podanej m.in. w pracach SZWEDURBAÑ [1998, 2001]. Umoóliwia ona porównanie ca»ego zestawu gromadzonych w
kolekcji obiektów i wybór najlepszych materia»ów do krzyóowa½. SpoÑród 138
badanych w latach 2003S2005 genotypów, 119 to odmiany hodowlane pochodzce
z 19 krajów europejskich i pozaeuropejskich, otrzymane z Banku Genów w PrahaRuzyne. Najliczniejsz grup“ stanowi odmiany meksyka½skie (40), francuskie (27) i
w»oskie (22). Do bada½ w»czono równieó 19 krajowych linii hodowlanych,
wyprowadzonych w Instytucie Genetyki i Hodowli RoÑlin AR w Lublinie.
Poszczególne lata róóni»y si“ uk»adem warunków pogodowych i zwizanym z tym
terminem siewu. W 2003 roku wysiano pszenic“ 24 kwietnia, w 2004 r. S 2 kwietnia,
w 2005 r. S 15 kwietnia. Przedplonem we wszystkich latach by»y buraki cukrowe,
nawoóenie stosowano w nast“pujcych iloÑciach czystego sk»adnika: P S 50
1
1
1
kg⋅haS , K S 50 kg⋅haS oraz 100 kg N⋅haS .
Zestawienie analizowanych cech podano w tabeli 1. Dla najwaóniejszego
elementu plonowania, jakim jest masa ziarn z k»osa, przeprowadzono ocen“ stabilnoÑci w oparciu o regresj“ wartoÑci fenotypowych poszczególnych genotypów
wzgl“dem indeksu Ñrodowiskowego [FINLAY, W ILKINSON 1963; EBERHART, RUSSEL 1966].
K. Szwed-Urbaś, Z. Segit
732
Tabela 1; Table 1
Ðrednie i zakres zmiennoÑci badanych cech iloÑciowych T. durum
Average values and variability range for investigated traits of T. durum
Rok
Year
Min. S Maks.
Min. S Max.
Ðrednia
Average
CV (%)
Liczba dni:
wschodySk»oszenie;
Number of days: emergenceStillering
2003
2004
2005
ogó»em; total
39S62
49S59
49S61
45,7S59,7
45,0
53,4
53,1
50,5
7,4
4,7
4,0
4,7
Liczba dni: wschodySdojrza»oу; Number of days: emergenceSmaturity
2003
2004
2005
ogó»em; total
94S100
108S116
98S105
100,7S106,0
95,1
111,6
100,3
102,3
1,9
1,6
1,2
1,2
Wysokoу roÑlin (cm)
Plant height (cm)
2003
2004
2005
ogó»em; total
42,7S125,3
53,0S112,3
62,7S137,0
60,0S122,5
73,9
72,5
84,3
76,9
19,5
15,9
15,6
16,0
D»ugoу osadki k»osowej
(cm); Spike rachis length
(cm)
2003
2004
2005
ogó»em; total
3,2S7,2
4,5S7,8
4,0S7,9
4,0S7,4
4,9
5,7
5,5
5,4
15,0
10,8
12,7
11,3
Liczba k»osków w k»osie
Number of spikelets per
spike
2003
2004
2005
ogó»em; total
10,4S19,7
10,9S16,0
14,0S24,6
12,8S19,0
14,9
13,4
18,7
15,7
10,5
7,2
10,7
6,9
Zbitoу k»osa (D)
Spike density (D)
2003
2004
2005
ogó»em; total
21,3S38,6
16,0S27,2
23,5S40,8
22,5S33,5
28,7
21,8
32,7
27,7
10,4
9,4
11,1
8,3
Liczba ziarn w k»osie
Number of grains per spike
2003
2004
2005
ogó»em; total
16,5S53,9
16,2S62,3
15,9S57,6
26,3S51,8
38,1
33,0
36,3
35,8
15,2
18,8
17,6
13,4
P»odnoу k»oska
Spikelet fertility
2003
2004
2005
ogó»em; total
1,6S3,3
1,1S4,8
1,0S3,1
1,6S3,2
2,6
2,5
2,0
2,3
13,9
16,7
19,9
12,6
Masa ziarn z k»osa (g)
Weight of grains per spike
(g)
2003
2004
2005
ogó»em; total
0,49S2,52
0,81S3,12
0,72S2,35
1,03S2,33
1,61
1,68
1,58
1,63
22,1
18,9
17,2
14,1
Masa 1000 ziarn (g)
1000 grains weight (g)
2003
2004
2005
ogó»em; total
24,0S55,9
38,2S62,6
30,9S56,9
32,3S58,1
42,0
51,1
44,0
45,7
14,5
8,8
10,8
8,9
Zawartoу bia»ka ogólnego
w ziarnie (%); Total protein
content (%)
2003
2004
2005
ogó»em; total
11,6S17,6
11,0S18,0
10,1S16,4
12,2S16,1
14,2
14,3
13,6
14,0
9,0
8,6
7,9
6,7
Cechy; Traits
CV
wspó»czynnik zmiennoÑci; variation coefficient
OCENA ZMIENNOŚCI I WSPÓŁZALEśNOŚCI CECH UśYTKOWYCH ...
733
734
K. Szwed-Urbaś, Z. Segit
OCENA ZMIENNOŚCI I WSPÓŁZALEśNOŚCI CECH UśYTKOWYCH ...
735
736
K. Szwed-Urbaś, Z. Segit
Wyniki
W odniesieniu do wszystkich cech biometrycznych stwierdzono duóe zróónicowanie materia»u tak w latach, jak i w obr“bie analizowanej populacji genotypów.
Najwyósze przy tym wspó»czynniki zmiennoÑci otrzymano dla wysokoÑci roÑlin S CV
= 16,0% (wahania zaleónie od roku od 15,6S19,5%), masy ziarn z k»osa S CV =
14,1% (wahania od 17,2 do 22,1%), liczby ziarn w k»osie (CV = 13,4%, dla lat
15,2S18,8%) oraz dla liczby ziarn w k»osku S CV = 12,6% (wahania 13,9S19,9%).
Najmniejszy wspó»czynnik, podobnie jak we wczeÑniejszych opracowaniach [SZWEDURBAÑ, SEGIT 1996; SZWED-URBAÑ 1998, 2001, 2004], otrzymano dla d»ugoÑci ca»ego
okresu wegetacji S CV = 1,2% (w latach 1,2S1,9%). Równieó w przypadku innych
analizowanych cech zarówno ich poziom, jak i zakres zmiennoÑci oraz wartoу
obliczonego wspó»czynnika zmiennoÑci by»y w duóej mierze zaleóne od roku uprawy
(tab. 1).
Z hodowlanego punktu widzenia najbardziej interesujce s genotypy, które
maj mas“ ziarn z k»osa powyóej Ñredniej dla ca»ej analizowanej populacji oraz
wspó»czynnik regresji (b) ponióej 1,0. Z podanego na rysunku 1 rozk»adu wynika, óe
nieliczne genotypy charakteryzuj si“ wymienionymi parametrami. W tab. 2 podano
10 z nich (9 odmian zagranicznych oraz krajowa linia LGR 2426/98/2), o doу
krótkiej, odpornej na wyleganie s»omie, zbitym k»osie i dobrej p»odnoÑci k»osa i
k»oska. Charakteryzuj si“ poza tym wysok mas 1000 ziarn oraz stosunkowo
wysok zawartoÑci bia»ka w ziarnie. Genotypy takie mog byƒ interesujcym
materia»em wyjÑciowym w krajowej hodowli zarówno pszenicy, jak i pszenóyta.
Rys. 1.
Fig. 1.
Rozk»ad badanych genotypów w zaleónoÑci od parametru stabilnoÑci (wspó»czynnik regresji) i masy ziarn i k»osa
The distribution of examined genotypes depending on the stability parameters
(regression coefficient) and weight of grains per spike
Masa ziarn z k»osa zaleóa»a g»ównie od liczby ziarn w k»osie i k»osku oraz
MTZ, natomiast wspó»czynniki korelacji z pozosta»ymi cechami s na ogó» niskie
bdï rozbieóne w latach. Niejednoznaczna jest korelacja pomi“dzy zawartoÑci
bia»ka ogólnego w ziarnie a MTZ. Obliczone wspó»czynniki korelacji dla wymie-
OCENA ZMIENNOŚCI I WSPÓŁZALEśNOŚCI CECH UśYTKOWYCH ...
737
nionych cech s stosunkowo niskie, przy czym w 2003 r. stwierdzono istotnie
ujemn korelacj“ (rxy = S0,296), natomiast w 2005 r. istotnie dodatni (rxy = 0,301).
W 2004 roku nie stwierdzono istotnej wspó»zaleónoÑci pomi“dzy wymienionymi
cechami (tab. 3).
Wnioski
1.
Badany w latach 2003S2005 materia» kolekcyjny T. durum jest zróónicowany
pod wzgl“dem wszystkich analizowanych cech, przy czym ich bezwzgl“dna
wartoу zaleóy zarówno od genotypu, jak i lat bada½.
2.
Stwierdzono istotny wp»yw lat i interakcji genotyp x lata na wartoу masy ziarn
k»osa. W analizowanych zasobach moóna jednak wskazaƒ na genotypy o
wysokim i stabilnym poziomie wymienionego elementu, co ma waóne
znaczenie przy wyborze materia»ów wyjÑciowych dla krajowych programów
hodowlanych.
3.
Masa ziarn z k»osa zaleóa»a g»ównie od liczby ziarn w k»osie i k»osku oraz
MTZ. Wspó»czynniki korelacji z pozosta»ymi cechami by»y na ogó» niskie bdï
rozbieóne w latach.
4.
S»aba korelacja pomi“dzy zawartoÑci bia»ka w ziarnie a mas ziarn z k»osa i
MTZ nie powinna utrudniaƒ hodowli odmian plennych o dobrych cechach
jakoÑciowych ziarna.
Literatura
EBERHART S.A., RUSSEL W.A. 1966. Stability parameters for comparing varieties. Crop
Sci. 6: 36S40.
FINLAY K.W., WILKINSON G.N. 1963. The analysis of adaptation in a plant breeding
programme. Austr. J. Agric. Res. 14: 742S754.
SZWED-URBAÑ K. 1998. Zakres i metody oceny materia»ów kolekcyjnych Triticum durum Desf. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 463: 471S480.
SZWED-URBAÑ K. 2001. Differentiation of biometric features in the Triticum durum
Desf. collection, w: Broad variation and precise characterization S limitation for the
future. Ðwi“cicki W., Naganowska B., Wolko B. EUCARPIA Section Genetic
Resources, Pozna½: 276S280.
SZWED-URBAÑ K. 2004. Zróónicowanie cech iloÑciowych w kolekcji Triticum durum
Desf. w zaleónoÑci od pochodzenia materia»u i lat bada½. Zesz. Probl. Post. Nauk
Rol. 497: 296S603.
SZWED-URBAÑ K., SEGIT ZB. 1996. Wartoу waóniejszych elementów plonowania Triticum durum z uwzgl“dnieniem interakcji genotypowo-Ñrodowiskowej. Biul. IHAR
200: 291S297.
S»»owa kluczowe: Triticum durum, zasoby genowe, ocena cech
Streszczenie
W latach 2003S2005 przeprowadzono badania ze 138 nowymi genotypami
pozyskanymi z Banku Genów w Praha Ruzyne oraz krajowych placówek. WÑród
K. Szwed-Urbaś, Z. Segit
738
badanych obiektów by»y odmiany hodowlane pochodzce z 19 krajów europejskich i
pozaeuropejskich, w tym doу liczn grup“ stanowi»y odmiany z Francji (27), W»och
(22) i Meksyku (40) oraz 19 krajowych linii hodowlanych. Podobnie jak we
wczeÑniejszych opracowaniach, wszystkie genotypy poddano szczegó»owej ocenie
w trzyletnim cyklu doÑwiadcze½ polowych, z uwzgl“dnieniem takich cech jak:
d»ugoу okresu wegetacji i waóniejszych faz wzrostu i rozwoju, wysokoу roÑlin,
d»ugoу osadki k»osowej, liczba k»osków w k»osie, zbitoу k»osa, liczba ziarn
w k»osie i k»osku, masa ziarn z k»osa, masa 1000 ziarn oraz zawartoу bia»ka ogólnego w ziarnie. Stwierdzono duóe zróónicowanie badanego materia»u pod wzgl“dem wszystkich analizowanych cech, przy czym na ich poziom istotny wp»yw mia»y
lata bada½. W odniesieniu do najwaóniejszego elementu plonotwórczego, jakim jest
masa ziarn z k»osa, oszacowano parametry stabilnoÑci, wykorzystujc analiz“
regresji odmianowej do Ñrednich z doÑwiadczenia, jako miary efektów genotypowoÑrodowiskowych. Przeprowadzona analiza pozwoli»a na wybór genotypów
o wysokim i stabilnym poziomie wymienionego elementu. Genotypy takie mog byƒ
interesujcym materia»em wyjÑciowym w hodowli w»asnych odmian T. durum. Masa
ziarn z k»osa zaleóa»a g»ównie od liczby ziarn w k»osie i k»osku oraz MTZ, natomiast
wspó»czynniki korelacji z pozosta»ymi cechami s na ogó» niskie bdï rozbieóne w
latach. Niejednoznaczna jest korelacja pomi“dzy zawartoÑci bia»ka ogólnego w
ziarnie a MTZ. Obliczone wspó»czynniki korelacji dla wymienionych cech s stosunkowo niskie, przy czym w 2003 r. stwierdzono istotnie ujemn korelacj“ (rxy =
S0,296), natomiast w 2005 r. istotnie dodatni (rxy = 0,301). W 2004 roku nie
stwierdzono istotnej wspó»zaleónoÑci pomi“dzy wymienionymi parametrami.
EVALUATION OF VARIABILITY AND RELATIONSHIPS AMONG
THE PERFORMANCE TRAITS IN DURUM WHEAT COLLECTION
Krystyna Szwed-UrbaÑ, Zbigniew Segit
Institute of Genetics, Breeding and Plant Biotechnology,
Agricultural University, Lublin
Key words:
Triticum durum, genetic resources, evaluation
Summary
Studies involving 138 new genotypes obtained from Gene Bank in Praha
Ruzyne and from domestic centers were conducted in 2003S2005. Tested genotypes included breeding varieties originating from 19 European and non-European
countries, with numerous groups from France (27), Italy (22) and Mexico (40), as
well as 19 Polish breeding lines. As in earlier research works, all genotypes were
subjected to detailed evaluation in three-year field experiment cycle relating to such
traits as: vegetation period and more important sub-phase lengths, plant height, the
length of spike rachis, number of spikelets per spike, spike density, number of
grains per spike and spikelet, the weight of grains per spike, 1000-grain weight, and
the total protein content in grain. High differentiation of tested material referring to
all analyzed traits was found; the years of study exerted significant influence on
their levels. Referring to the most important yield component S grain weight per
spike S stability parameters were estimated using variety regression analysis for
experimental means as a measure of genotype and environmental effects. The
analysis enabled to select the genotypes with high and stable levels of that
character. Such genotypes may be an interesting initial material for breeding T.
OCENA ZMIENNOŚCI I WSPÓŁZALEśNOŚCI CECH UśYTKOWYCH ...
739
durum varieties. Grain weight per spike mainly depended on the number of grains
per spike and per spikelet as well as on 1000-grain weight. Correlation coefficients
for other traits were in general low or variable in particular years. The correlation
between total protein content in grain and 1000-grain weight was inconsistent.
Correlation coefficients calculated for the traits were relatively low; significantly
negative correlation (rxy = S0.296) was recorded in 2003, while significant positive
correlation was calculated in 2005 (rxy = 0.301). In 2004, no significant relationship
among the traits was found.
Prof. dr hab. Krystyna Szwed-UrbaÑÑ
Instytut Genetyki, Hodowli i Biotechnologii RoÑlin
Akademia Rolnicza
ul. Akademicka 15
20S934 LUBLIN
e-mail: [email protected]