Creation and analysis of the starting material obtained by hybridisation of Triticum spelta L. × Triticum compactum Host.

Abstract

In the conducted studies, as a result of the hybridisation of Triticum spelta L. × Triticum compactum Host. several new forms were obtained that differ in morphobiological and economically valuable traits. The research aims to expand the genetic diversity of spelt wheat and to obtain new introgressive forms with a high level of manifestation of economically valuable traits. The following methods were used: field, laboratory, hydrological analysis, and statistical analysis. As a result of the research, new source material was obtained and valuable genotypes with a unique combination of genetic material of the source species were identified. An intermediate type of inheritance of plant morphology traits (plant height, ear length and density, grain weight per ear) in F1 hybrids was established. In F2 hybrids, a split of 3:1, indicates the dominant monogenic nature of inheritance. The shape of the ear is inherited monogenically by the type of incomplete dominance. The analysis of transgressive variability in F3-4 hybrids Triticum spelta L. × Triticum compactum Host. shows that the highest proportion of positive transgressions was recorded for the number of spikelets (28.1–28.5%) and grains (23.4–51.0%) in the ear and grain weight per spikelet (20.3–32.1%). The analysis of stability and adaptability indices allowed us to distinguish line 201, characterised by high stability (S2di=0.027), homeostasis (Hom=193.3) and breeding value (Sc=3.9), and line 206, combining high yield (5.11 t/ha) with high homeostasis (Hom=182.3) and breeding value (Sc=3.9). The introgressive hybridisation with Triticum compactum Host. identified new genetic sources characterised by the presence of deficient traits for breeding and of great practical importance for further breeding and genetic improvement of spelt, as they can enrich the existing gene pool of the crop.

У проведених дослідженнях в результаті гібридизації Triticum spelta L. × Triticum compactum Host. отримано декілька нових форм, які відрізняються за морфобіологічними та господарсько-цінними ознаками. Метою дослідження є розширення генетичного різноманіття пшениці спельти та отримання нових інтрогресивних форм з високим рівнем прояву господарсько-цінних ознак. У роботі використовували такі методи: польовий, лабораторний, гідрологічний аналіз, статистичний аналіз. В результаті досліджень отримано новий вихідний матеріал та виділено цінні генотипи з унікальним поєднанням генетичного матеріалу вихідних видів. Встановлено проміжний тип успадкування морфологічних ознак рослин (висота рослин, довжина і щільність колоса, маса зерна з колоса) у гібридів F1. У гібридів F2 розщеплення 3:1, що свідчить про домінантний моногенний характер успадкування. Форма колоса успадковується моногенно за типом неповного домінування. Аналіз трансгресивної мінливості у F3-4 гібридів Triticum spelta L. × Triticum compactum Host. показав, що найбільша частка позитивних трансгресій зафіксована за кількістю колосків (28,1–28,5 %) і зерен (23,4–51,0 %) у колосі та масою зерна з колоса (20,3–32,1 %). Аналіз показників стабільності та адаптивності дозволив виділити лінію 201, що характеризується високою стабільністю (S2 di=0,027), гомеостазом (Hom=193,3) та селекційною цінністю (Sc=3,9), та лінію 206, що поєднує високу врожайність (5,11 т/га) з високим гомеостазом (Hom=182,3) та селекційною цінністю (Sc=3,9). В результаті інтрогресивної гібридизації з Triticum compactum Host. виявлено нові генетичні джерела, які характеризуються наявністю дефіцитних для селекції ознак і мають велике практичне значення для подальшої селекції та генетичного поліпшення спельти, оскільки вони можуть збагатити існуючий генофонд культури.