Perennial wheat-rye-wheatgrass hybrids as sources of high grain quality in wheat breeding | Многолетние пшенично-ржано-пырейные гибриды как источники высокого качества зерна в селекции пшеницы

English. Genetic diversity among ear crops is a promising source of raw material in wheat breeding for grain quality. The aim of the study was to evaluate and reveal clones of perennial wheat-rye-wheatgrass hybrids (WRWH) having high grain quality indicators and promising for wheat breeding. The studies were conducted at the North Caucasus Federal Agricultural Research Centre in 2016–2019. The plants were cultivated in an area with unstable moistening on bare fallow. Soils of the test plots are chernozems ordinary medium-thick low-humus medium-loamy. The collection of 246 clones of perennial wheat-rye-wheatgrass hybrids, which were obtained by A. I. Derzhavin, served as the research material. The collection of WRWH clones is represented by late-maturing tall forms having plant high of 128...153 cm. Under the Stavropol Krai conditions in different years, the stage of earing and grain ripening in hybrids begin 2–3 weeks later than in common winter wheat. According to the morphological characteristics of the ears, four main morphotypes of hybrids were identified: wheatgrass, wheatgrass-intermediate, intermediate and wheat-intermediate. In different clones, the average number of grains per ear was 13–40 pieces. The grain was small; 1000 grain weight reached 11.3–17.5 g. The grain of different clones, regardless of growing conditions, contained a lot of gluten, 39.8–57.2%, and protein, 16.6–23.8%. There is a close negative correlation between the number of grains per ear and gluten and protein contents (r= –0.70; p not more than 0.05). The largest amount of gluten and protein was observed in the grain of clone 95/1 (IV morphotype); it also differs in the highest (60 ml) sedimentation rate. There is an average positive correlation between the sedimentation index and the amount of gluten in the grain (r=0.53; p not more than 0.05); average negative correlation – between the sedimentation index and 1000 grain weight (r= –0.61; p not more than 0.05).

Russian. Генетическое разнообразие колосовых культур даёт основания рассматривать его как перспективный источник исходного материала в селекции пшеницы на качество зерна. Цель исследования – оценка многолетних пшенично-ржано-пырейных гибридов по хозяйственно ценным признакам и выделение среди них клонов с высокими технологическими показателями зерна для использования в селекции мягкой озимой пшеницы. Исследования проводили в Северо-Кавказском федеральном научном аграрном центре в 2016–2019 гг. Растения выращивали в зоне с неустойчивым увлажнением по чистому пару, на черноземе обыкновенном среднемощном слабогумусированном среднесуглинистом. Материалом для исследований послужила коллекция (246 образцов) клонов многолетних пшенично-ржано-пырейных гибридов (ПРПГ) А. И. Державина. Коллекция клонов ПРПГ представлена позднеспелыми высокорослыми (128–153 см) формами. Фаза колошения и фаза созревания зерна в разные годы в условиях Ставропольского края наступает у гибридов на 2–3 нед. позже, чем у мягкой озимой пшеницы. По морфологическим признакам колоса среди ПРПГ выделено 4 основных морфотипа гибридов: пырейный, пырейно-промежуточный, промежуточный и пшенично-промежуточный. Количество зерен в колосе у разных клонов в среднем составило 13–40 штук. Зерно было мелким, с массой 1000 зерен 11,3– 17,5 г. Зерно ПРПГ разных клонов независимо от условий выращивания отличается высоким содержанием клейковины (39,8–57,2%) и белка (16,6–23,8%). Между количеством зерен в колосе и содержанием клейковины и белка определена тесная отрицательная корреляционная связь (r = –0,70; p не более 0,05). Наибольшее количество клейковины и белка отмечено в зерне клона 95/1 (IV морфотип), который отличается и наибольшим показателем седиментации – 60 мл. Между показателем седиментации и количеством клейковины в зерне коэффициент корреляции был средним положительным (r = 0,53; p не более 0,05), а между показателем седиментации и массой 1000 зерен – средним отрицательным (r = –0,61; p не более 0,05).