Evaluation of collection specimens of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) by economically valuable traits

Abstract

For effective introduction of guar into production, it is necessary to use varieties adapted to the Southern Steppe of Ukraine, the creation of which is impossible without well-researched collection material, which is relevant and important. Guar is in high demand globally in the food and oil industries, and most importantly, thanks to its ability to symbiotically fix nitrogen, it improves soil quality in a cost-effective and natural way. However, it is a completely new culture for Ukraine. The purpose of this study was to investigate the gene pool of guar plants and identify the best ones with economically valuable traits. The study used field, laboratory, and statistical methods. The results of the study conducted in 2020–2022 helped to identify the best introduced guar samples in terms of tolerance to hot temperatures and the arid climate of the Southern Steppe of Ukraine. The most adapted to this zone are IU07466 Haldi bhati and IU074658 Pusa Naubahar. They formed the maximum yields: IU07466 Haldi bhati – 262.5 g/m2, IU074658 Pusa Naubahar – 329.0 g/m2, which is more than 135% compared to the standard. The above-mentioned samples were characterised by a vegetation period of 133.5 days and 129.5 days, respectively, which, on average, over two years of research, exceeded the duration of the «germination – maturation» period of the standard variety IU074657 Ankur by 4.5–8.5 days. The correlation and regression analysis of the data obtained from the study of the introduced samples of the guar gene pool suggested a direct correlation between the weight of seeds per square metre and the number of beans and seeds per plant. The correlation coefficient is 0.997–0.986, respectively. It is recommended to use the identified sources of valuable traits for further effective implementation in the breeding and research programmes of scientific institutions to create self-pollinated lines, synthetic populations, varieties adapted to the extreme conditions of the Southern Steppe of Ukraine.

Для ефективного впровадження гуару в виробництво, необхідно використовувати сорти, адаптовані до Південного Степу України, створення яких неможливе без добре дослідженого колекційного матеріалу, що є актуальним і важливим. Гуар користується широким попитом у світі в харчовій та нафтовидобувній промисловості, а головне – завдяки здатності до симбіотичної фіксації азоту, покращує якість ґрунту рентабельним і природним шляхом. Проте є зовсім новою культурою для України. Метою наукової роботи було проведення дослідження генофонду рослин гуару та виділити кращі за господарсько-цінними ознаками. В роботі було використано польовий, лабораторний, статистичний методи. Результати проведених досліджень впродовж 2020–2022 рр. дозволили виділити кращі інтродуковані зразки гуару за толерантністю до високої температури та посушливого клімату Південного Степу України. Найбільш приспособленими до цієї зони є IU07466 Haldi bhati та IU074658 Pusa Naubahar. Вони сформували максимальні показники врожайності: IU07466 Haldi bhati – 262,5 г/м2, IU074658 Pusa Naubahar – 329,0 г/м2, яка, по відношенню до стандарту, становить більше 135%. Вище згадані зразки характеризувались тривалістю періоду вегетації 133,5 та 129,5 діб, відповідно, що в середньому за два роки досліджень перевищувало тривалість періоду «сходи – дозрівання» стандартного сорту IU074657 Ankur на 4,5–8,5 діб. Кореляційно-регресійний аналіз отриманих даних результатів досліджень інтродукованих зразків генофонду гуару свідчить, що існує пряма залежність між показниками маси насіння з одного метра квадратного та кількістю бобів і насінин на рослину. Коефіцієнт кореляції складає 0,997–0,986, відповідно. Виділені джерела цінних ознак рекомендується використовувати для подальшого ефективного впровадження в селекційні та дослідницькі програми наукових закладів з метою створення самозапилених ліній, синтетичних популяцій, сортів, адаптивних до екстремальних умов Південного Степу України.