Влияние длительного эдафического стресса на характеристики проростков следующего поколения гибридов яровой пшеницы | The effect of long-term edaphic stress on the characteristics of next generation of spring wheat hybrids seedlings

English. A new genetic material of spring wheat (15 hybrid populations) developed within the breeding work for aluminum resistance, was studied in the field and laboratory conditions. Studies of F4 hybrids were carried out on soils that differ in the pH level and in the content of mobile aluminum ions. Strong edaphic stress on background 2 (pH = 3.8; Al3+ content = 211 mg/kg of soil) caused a sharp decrease in yield (by 88.2%) and productivity traits (by 18.5...63.8%) compared to background 1 (pH = 4.3; Al3+ = 5.4 mg/kg of soil). Laboratory analysis determined the influence of the reproduction conditions of the previous generation on the parameters of the root system of seedlings, their biomass and the root/sprout ratio (RSR index) in the offspring F5. The seeds were germinated in distilled water (control) and an aqueous solution of aluminum sulfate (experiment). It was shown that the weight of seedlings was significantly more strongly influenced by reproduction conditions (an average decrease of 26.1%) than artificially created stress (a decrease of 2.3...4.7%). The majority of hybrids showed a significant increase (by 3.9...16.4%) in laboratory resistance according to the root length index as an adaptive response to prolonged edaphic stress. The recommendation is given to take into account the growing conditions of the previous generation, since under their influence the reactions of genotypes by seedling weight, RSR index, as well as correlations between traits can change. The hybrid Karabalykskaya 98 x Lutescens 30 differed in the length of the roots, Baganskaya 95 x Gornouralskaya - in the weight of the seedling. The hybrid Baganskaya 95 x Jasna was characterized by the greatest stability according to a set of parameters. Hybrids with longer roots and high seedling mass showed greater sensitivity to changes in environmental conditions. Genotypes with a predominance of the aboveground part in the control were characterized by a more stable root/sprout ratio.

Russian. Изучен новый генетический материал яровой пшеницы (15 гибридных популяций), созданный в рамках селекции на алюмоустойчивость, в полевых и лабораторных условиях. Исследования гибридов F4 проводили в 2020 г. в Кировской обл., на почвах, различающихся по уровню рН и содержанию подвижных ионов алюминия. Сильный эдафический стресc на фоне 2 (рН 3,8; содержание Al3+ = 211 мг/кг почвы) послужил причиной резкого снижения урожайности (на 88,2%) и признаков продуктивности (на 18,5…63,8%) по сравнению с фоном 1 (рН 4,3; Al3+ = 5,4 мг/кг почвы). Методом лабораторного анализа определяли влияние условий репродукции предыдущего поколения на параметры корневой системы проростков, их биомассу и соотношение 'корень/росток' (индекс RSR) в потомствах F5. Семена проращивали в дистиллированной воде (контроль) и водном растворе сульфата алюминия (опыт). Показано, что на вес проростков гораздо сильнее повлияли условия репродукции (среднее снижение на 26,1%), чем искусственно созданный стресс (снижение на 2,3…4,7%). Отмечено значимое повышение (на 3,9…16,4%) лабораторной устойчивости по индексу длины корней у большинства гибридов как адаптивный ответ на длительный эдафический стресс. Рекомендовано учитывать условия вегетации предыдущего поколения, поскольку под их воздействием могут изменяться реакции генотипов по весу проростков, индексу RSR, а также корреляционные отношения между признаками. Выявлены различия генотипов по потенциальному уровню признаков и их стабильности в разных средах. По длине корней выделился гибрид Карабалыкская 98 х Лютесценс 30, по массе проростка – Баганская 95 х Горноуральская. Наибольшей стабильностью по комплексу параметров характеризовался Баганская 95 х Jasna. Гибриды с более длинным корнем и высокой массой проростков проявляли большую чувствительность к изменению условий среды. Генотипы с преобладанием надземной части в контроле характеризовались более стабильным соотношением 'корень/росток'.