DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.14.3.2018.145285

Soft winter wheat varieties with resistance to negative environmental factors

Н. В. Булавка, Т. В. Юрченко, О. М. Кучеренко, А. В. Пірич

Abstract


Purpose.To study the soft winter wheat varietal material for frost and drought resistance increasing during further breeding practice.

Methods. Wheat resistance to frost was evaluated by the methods of plant freezing in seed boxes (for sprouts), low temperature chambers (for seedlings) and drought tolerance by sprouting in sucrose solution with the intensity of the electrolyte’s leakage determination and the root system growth measurement.

Results. The most frost-resistant in the seed boxes were the varieties ‘Trudivnytsia Myronivska’, ‘Rozkishna’, ‘Hordovyta’, ‘Kokhana’, ‘Zira’, ‘Tsarivna’ and ‘Charodiika bilotserkivska’. The high seedling frost resistance was typical of the varieties ‘Kalynova’, ‘Voloshkova’, ‘Remeslivna’, ‘Yuviliar Myronivskyi’, ‘Pamiati Remesla’, ‘Myronivska storichna’, ‘Favorytka’, ‘Bohdana’, ‘Yasnohirka’. Among the varieties from other breeding institutions were ‘Kokhana’, ‘Kraievyd’, ‘Romantyka’ and ‘Donsimb’. As a result of laboratory evaluation of soft winter wheat drought tolerance the highest percentage of seed germination in conditions of high osmotic pressure was common for varieties ‘Horlytsia Myronivska’, ‘MIP Kniazhna’, ‘MIP Valensiia’, ‘Statna’, ‘Hordovyta’, ‘Shchedra Nyva’, ‘Zira’. According to the intensity of the electrolyte’s leakage majority of varieties showed tolerance to the moisture deficit at phase VI of organogenesis. The most tolerant were varieties ‘Hordovyta’, ‘Benefis’, ‘Hospodynia Myronivska’, ‘Svitanok Myronivskyi’, ‘Berehynia myronivska’ and some others. Among the varieties of Myronivka breeding, according to the intensity of the root system growth, the varieties ‘MIP Valensiia’, ‘Hospodynia myronivska’, ‘Horlytsia myronivska’, ‘Podolianka’ were marked.

Conclusions. The varieties ‘Trudivnytsia Myronivska’, ‘Roz­kishna’, ‘Hordovyta’, ‘Tsarivna’, ‘Charodiika Bilotserkivska’, ‘Zira’ were identified as of higher frost resistance. The varieties ‘Horlytsia Myronivska’, ‘MIP Kniazhna’, ‘MIP Valensiia’, ‘Podolianka’, ‘Statna’, ‘Rozkishna’, ‘Hordovyta’, ‘Shched­ra Nyva’, ‘Zira’ were found as of high drought tolerance. The varieties ‘MIP Kniazhna’, ‘Rozkishna’, ‘Hordovyta’ and ‘Zira’ were identified as of high complex adaptive ability.


Keywords


soft winter wheat; frost resistance; drought tole­rance; evaluation methods

References


Blum, A. (1988). Plant breeding for stress environments. Boca Raton, FL.: CRC Press.

Polovyi, A. M., Blyshchyk, D. V., & Feoktistov, P. O. (2014). The dynamic model of frost resistance formation for winter wheat in the Southern Steppe of Ukraine. Ukr. Gìdrometeorol. Ž. [Ukr. Hydrometeor. J.], 14, 105–111. [in Ukrainian]

Ionova, E. V., & Ivanisov, M. M. (2014). Frost resistance of winter wheat. Zernovoe khozyaystvo Rossii [Grain Economy of Russia], 4, 36–40. [in Russian]

Rossykhina, H. S., & Popov, V. Ya. (2009). Systematisation and improvement of methodological coverage of the research of plants drought-resistance. Visnyk Dnipropetrovskoho universytetu. Biolohiia, ekolohiia [Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology. Ecology], 17(1), 199–204. doi: 10.15421/010930 [in Ukrainian]

Horlachova, O. V. (2013). Millet selection for drought tole­rance in the conditions of the eastern Forest-Steppe of Ukraine. Visnyk centru naukovogo zabezpechennja APV Harkivs’koi’ oblasti [Bulletin of the Center for Science Provision of Agribusiness in the Kharkiv region], 15, 65–71. [in Ukrainian]

Xoconostle-Cazares, B., Ramirez-Ortega, F. A., Flores-Elenes, L., & Ruiz-Medrano, R. (2010). Drought tolerance in crop plants. Am. J. Plant Physiol., 5(5), 1–16. doi: 10.3923/ajpp.2010.241.256

Osakabe, Y., Osakabe, K., Shinozaki, K., & Tran, L. S. P. (2014). Response of plants to water stress. Front. Plant Sci., 5, 86. doi: 10.3389/fpls.2014.00086

Kovalenko, O. A., & Korkhova, M. M. (2011). Evaluation of drought resistance and winter wheat VCU selection (Triticum aestivum L.) for Mykolayiv region. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Ser.: Silskohospodarski nauky [Proceedings of Vinnytsia National Agrarian University. Ser.: Agricultural Sciences], 9, 62–73. [in Ukrainian]

Cakmak, T., Dumlupinar, R., & Erdal, S. (2010). Acceleration of germination and early growth of wheat and bean seedlings grown under various magnetic field and osmotic conditions. Bioelectromagnetics, 31(2), 120–129. doi: 10.1002/bem.20537

Varavkin, V. A., & Taran, N. Yu. (2014). Evaluation of wheat drought resistance of various selections based on osmoregulatory properties of seeds. ScienceRise, 3(1/3), 18–22. doi: 10.15587/2313-8416.2014.27463 [in Russian]

Varavkin, V., & Taran, N. (2014). Intensity of growth processes in winter wheat seedlings (Triticum aestivum L.) of various selections under conditions of higher osmotic pressure. Vìsnik Kіїvsʹkogo nacìonalʹnogo unìversitetu ìmenì Tarasa Ševčenka. Serìâ: Problemi regulâcìï fìzìologìčnih funkcìj [Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv: Problems of Physio­logical Functions Regulation], 4, 423–428. [in Ukrainian]

Frolov, V. V., & Chynova, L. Yu. (2012). Method of relative drought tolerance determination for melon varieties. Tavriiskyi naukovyi visnyk [Tavria Scientific Bulletin], 80, 153–157. [in Ukrainian]

Mel’nitskiy, V. N., & Samygin, G. A. (1980). The study of physiological features of winter cereals’ frost resistance by the method of seedling freezing. Fiziologiya rastenii [Russian Journal of Plant Physiology], 27(1), 157–164. [in Russian]

Pshenytsia ozyma. Metody vyznachannia morozostiikosti sortiv: DSTU 4749:2007 [Winter Wheat. Method for Frost Resistance Determination of Varieties: State Standard 4749:2007]. (2008). Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy. [in Ukrainian]

Dorofeev, V. F. (Ed.). (1974). Zasukhoustoychivye pshenitsy (metodicheskie ukazaniya) [Drought-resistant wheat (guidelines)]. Leningrad: All-Union Institute of Plant Production. [in Russian]

Tret’yakov, N. N. (Ed.). (1990). Praktikum po fiziologii rasteniy [Manual on Plant Physiology]. Мoscow: Agropromizdat. [in Russian]

Wu, G. Q., Zhang, L. N., & Wang, Y. Y. (2012). Response of growth and antioxidant enzymes to osmotic stress in two different wheat (Triticum aestivum L.) cultivars seedlings. Plant Soil Environ., 58(12), 534–539.


GOST Style Citations


Blum A. Plant breeding for stress environments. Boca Raton, FL. : CRC Press, 1988. 223 p.

Польовий А. М., Блищик Д. В., Феоктістов П. О. Динамічна модель формування зимостійкості рослинами озимої пшениці на території Південного Степу України. Укр. гідрометео­рол. ж. 2014. № 14. С. 105–111.

Ионова Е. В., Иванисов М. М. Морозостойкость озимой пшеницы. Зерновое хозяйство России. 2014. № 4. С. 36–40.

Россихіна Г. С., Попов В. Я. Систематизація та вдосконалення методологічного забезпечення дослідження посухостійкості рослин. Вісн. Дніпропетр. ун-ту. Біологія, екологія. 2009. Вип. 17, Т. 1. С. 199–204. doi: 10.15421/010930

Горлачова О. В. Селекція проса на посухостійкість в умовах Східного Лісостепу України. Вісн. ЦНЗ АПВ Харківської області. 2013. № 15. С. 65–71.

Xoconostle-Cazares B., Ramirez-Ortega F. A., Flores-Elenes L., Ruiz-Medrano R. Drought tolerance in crop plants. Am. J. Plant Physiol. 2010. Vol. 5, Iss. 5. P. 1–16. doi: 10.3923/ajpp.2010.241.256

Osakabe Y., Osakabe K., Shinozaki K., Tran L. S. P. Response of plants to water stress. Front. Plant Sci. 2014. Vol. 5. P. 86. doi: 10.3389/fpls.2014.00086

Коваленко О. А., Корхова М. М. Оцінка посухостійкості та добір сортів пшениці озимої (Triticum aestivum L.), придатних до поширення в умовах Миколаївської області. Зб. наук. праць ВНАУ. Сер.: С.-г. науки. 2011. Вип. 9. С. 62–73.

Cakmak T., Dumlupinar R., Erdal S. Acceleration of germination and early growth of wheat and bean seedlings grown under various magnetic field and osmotic conditions. Bioelec­tromagnetics. 2010. Vol. 31, Iss. 2. P. 120–129. doi: 10.1002/bem.20537

Варавкин В. А., Таран Н. Ю. Диагностика засухоустойчивости сортов пшеницы разной селекции по осморегуляторным свойствам семян. ScienceRise. 2014. Т. 3, № 1(3). С. 18–22. doi: 10.15587/2313-8416.2014.27463

Варавкін В., Таран Н. Інтенсивність ростових процесів проростків озимої пшениці (Triticum aestivum L.) різної селекції за умов високого осмотичного тиску. Вісн. Київського нац. ун-ту ім. Т. Шевченка. Сер.: Проблеми регуляції фізіологічних функцій та біологія. 2014. № 4. С. 423–428.

Фролов В. В., Чинова Л. Ю. Метод визначення відносної посухостійкості сортів дині. Таврійський науковий вісник. 2012. № 80. С. 153–157.

Мельницкий В. Н. Самыгин Г. А. Изучение физиологических особенностей морозостойкости озимых злаков методом промораживания проростков. Физиология растений. 1980. Т. 27, № 1. С. 157–164.

Пшениця озима. Метод визначення морозостійкості сортів : ДСТУ 4749:2007. [Чинний від 2009-01-01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2008. 8 с.

Засухоустойчивые пшеницы (методические указания) / под ред. В. Ф. Дорофеева. Ленинград : ВИР, 1974. 186 с.

Практикум по физиологии растений / под ред. Н. Н. Третья­кова. 3-е изд., перераб. и доп. Москва : Агропромиздат, 1990. 271 с.

Wu G. Q., Zhang L. N., Wang Y. Y. Response of growth and antioxidant enzymes to osmotic stress in two different wheat (Triticum aestivum L.) cultivars seedlings. Plant Soil Environ. 2012. Vol. 58, Iss. 12. P. 534–539.







Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

DOI: 10.21498/2518-1017

Flag Counter