Accelerated development of high-quality analogues of durum wheat genotypes adapted to the Middle Volga conditions using genomic selection methods | Ускоренное создание с помощью методов геномной селекции высококачественных аналогов генотипов твердой пшеницы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья

English. The purpose of the studies was to develop methods for the accelerated introduction of genes encoding high-quality gluten into an adapted gene pool with the prospect of developing competitive varieties of spring durum wheat in Russia. The work was performed in the Middle Volga region in 2016–2019. The methodology for the use of marker-associated (MAS) and genomic selection (GS) was tested. MAS technology was used to identify genetic systems encoded gluten quality. The biochemical marker Glu–A1 (7+8) and the molecular markers of the microsatellite groups of SSR - Single sequence Repeat (Barc148) and SNP – Single Nucleotide Polymorphism (BM140362) were used. To identify genetic systems of adaptability in recombinant plants we used GS technology with 100 molecular markers of SSR. As a result, we bred Taganrog variety, which has been undergoing State variety testing since 2018, and the analogues of SP-3-2 selection line, which will be tested in the Russian variety testing system in 2021. According to the results of testing in 12 variety test plots in the Middle Volga region (Samara, Penza, and Ulyanovsk regions, Republic of Mordovia and Tatarstan), 'Taganrog' exceeded the average standard in the yield by 2.3 kg/ha, or by more than 11.0%. In variety test plots, grain yield of 'Taganrog' varied from 1.1 t/ha to 4.7 t/ha. In 9 out of 12 test plots, it exceeded the standards for some indicators. The high adaptability of two high-quality analogues of SP-3-2 breeding line was established in field tests at the Samara Research Institute of Agriculture in 2019. The yield of these varieties was 1.24 t/ha and 1.3 t/ha; the yield of 'Bezenchukskaya 210' standard variety was 1.29 t/ha; the yield of the recurrent parent (SP-3-2 breeding line) was 1.21 t/ha. The developed varieties are promising for cultivation in the steppe areas of the Volga region and of the Russian Federation.

Russian. Цель исследования - разработка способов ускоренного введения генов высокого качества клейковины в адаптированный генофонд с перспективой создания конкурентоспособных сортов яровой твёрдой пшеницы в России. Работу выполняли в условиях Среднего Поволжья в 2016–2019 гг. Апробирована методика применения маркер-ассоциированой (МАС) и геномной селекции (ГС). Технологию МАС использовали для идентификации генетических систем качества клейковины. Были задействованы биохимический маркер Glu–A1(7+8) и молекулярные маркеры микросаттелитной группы SSR – Single sequence Repeat (Barc148) и SNP–Single Nucleotid Polimorphism (BM140362). Для идентификации у рекомбинантных растений генетических систем адаптивности применяли технологию ГС с использованием 100 молекулярных маркеров SSR. В результате создан сорт Таганрог, проходящий Государственное сортоиспытание с 2018 г., и аналоги селекционной линии SP-3-2, которые будут переданы в систему Государственного сортоиспытания в 2021 г. По результатам испытания на 12 сортоучастках Средневолжского региона (Самарская, Пензенская и Ульяновская области, Республики Мордовия и Татарстан) сорт Таганрог превысил средний стандарт по урожайности на 2,3 ц/га, или более чем на 11,0%. Сбор зерна сорта Таганрог варьировала по сортоучасткам от 11,0 до 47,0 ц/га. На 9 из 12 сортоучастков отмечено его преимущество над стандартами. Высокая адаптивность двух высококачественных аналогов селекционной линии SP-3-2 установлена в полевых испытаниях в 2019 г. Их урожайность составила 12,4 ц/га и 13,0 ц/га, стандарта Безенчукская 210 – 12,9 ц/га, рекуррентного родителя (селекционная линия SP-3-2) – 12,1 ц/га. Созданные сорта перспективны для возделывания в степных регионах Поволжья и Российской Федерации.