Statistical and AMMI evaluation of stability of spring barley breeding lines in multi-environment trials | Статистическая и AMMI оценка стабильности селекционных линий ячменя ярового в многосредовых испытаниях | Статистична та AMMI оцінка стабільності селекційних ліній ячменю ярого в багатосередовищних випробуваннях

English. Purpose. Evaluate the genotype–environment interaction and identify the spring barley breeding lines with a combination of yield performance and stability in the multi-environment trials. Methods. Twelve barley breeding lines and standard variety ‘Vzirets’ were tested in three different ecological zones of Ukraine: Central Forest-Steppe, Polissia and Northern Steppe. To characterize the genotype–environment interaction and differentiate of breeding lines for yield and adaptability, a number of the most used methods were applied: S. A. Eberhart, W. A. Russel (1966); G. Wricke (1962); C. S. Lin, M. R. Binns (1988); M. Huehn (1990); A. V. Kilchevskiy, L. V. Khotyleva (1985); V. V. Khangildin, N. A. Litvinenko (1981); J. L. Purchase et al. (2000). Graphical analysis was performed with the AMMI model. Results. The high variation in the yield performance of spring barley breeding lines was revealed, which was determined both by the ecological and the weather conditions of the years of the research. The ANOVA revealed reliable contributions from all three source of the variation: genotype, environment and genotype–environment interaction. The part of influence for environment was the highest – 93.17%. The correlation between yield and individual stability indices was determined. Some indices estimated the stability only, without considering yield level. Other indices were related with the mean yield, with the maximum or minimum its limits. The breeding lines ‘Nutans 5152’, ‘Nutans 4982’, ‘Nutans 5069’ and ‘Nutans 5093’ with the optimal combination of yield performance and stability were identified. These breeding lines were transmitted to the Ukrainian Institute of Plant Varieties Examination for the qualification examination as new spring barley varieties ‘MIP Sharm’, ‘MIP Deviz’, ‘MIP Tytul’ and ‘MIP Zakhysnyk’, res­pectively. A number of breeding lines can be used in hybridization as a source of high adaptive potential for the suitable environmental conditions: Polissia – ‘Nutans 5061’, Polissia and Forest-Steppe – ‘Nutans 5081’ and ‘Nutans 4966’, Nor­thern Steppe – ‘Deficiens 5145’. Conclusions. Conducting multi-environment trials and processing experimental data in combination with statistical indices and AMMI promotes an in-depth assessment of the genotype–environment inte­raction and the identification the best of the best genotypes at the final stages of breeding process.

Russian. Цель. Оценить взаимодействие генотип–среда и выделить селекционные линии ячменя ярового с сочетанием потенциала урожайности и стабильности в многосредовых испытаниях. Методы. Двенадцать селекционных линий ячменя ярового и стандарт сорт ‘Взірець’ исследовали в трех различных экологических зонах Украины: Центральная Лесостепь, Полесье и Северная Степь. Для характеристики взаимодействия генотип–среда и дифференциации селекционных линий по урожайности и стабильности использовали ряд наиболее распространенных подходов: S. A. Eber­hart, W. A. Russel (1966); G. Wricke (1962); C. S. Lin, M. R. Binns (1988); M. Huehn (1990); А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылёва (1985); В. В. Хангильдин, Н. А. Литвиненко (1981);J. L. Purchase et al. (2000). Графический анализ проводили с использованием AMMI модели. Результаты. Обнаружена сильная изменчивость урожайности селекционных линий, которая обусловливалась как экологическими, так и погодными условиями лет исследований. С помощью дисперсионного анализа обнаружены достоверные вклады в вариацию генотипа, среды и их взаимодействия. Доля условий среды существенно преобладала – 93,17%. Определена корреляция между урожайностью и показателями стабильности. Ряд параметров оценивает только стабильность без учета уровня урожайности. Другие параметры довольно сильно связаны со средним уровнем урожайности, максимальным или минимальным её значением. Выделены селекционные линии ‘Нутанс 5152’, ‘Нутанс 4982’, ‘Нутанс 5069’ и ‘Нутанс 5093’ с оптимальным сочетанием потенциала урожайности и стабильности. Данные линии переданы в Украинский институт экспертизы сортов растений для проведения квалификационной экспертизы как новые сорта ячменя ярового ‘МІП Шарм’, ‘МІП Девіз’, ‘МІП Титул’ и ‘МІП Захисник’ соответственно. Ряд селекционных линий могут быть использованы в гибридизации как источники повышенного адаптивного потенциала для соответствующих экологических условий: Полесье – ‘Нутанс 5061’, Полесья и Лесостепи – ‘Нутанс 5081’ и ‘Нутанс 4966’, Северной Степи – ‘Дефіцієнс 5145’. Выводы. Проведение многосредовых экологических испытаний и анализ экспериментальных данных в сочетании со статистическими показателями и AMMI способствуют углубленной оценке взаимодействия генотип–среда и выделению лучших из лучших генотипов на завершающих этапах селекционной работы.

Ukrainian. Мета. Оцінити взаємодію генотип–середовище та виділити селекційні лінії ячменю ярого з поєднанням потенціалу врожайності та стабільності в багатосередовищних випробуваннях. Методи. Дванадцять селекційних ліній ячменю ярого і стандарт сорт ‘Взірець’ досліджували у трьох різних екологічних зонах України: Центральний Лісостеп, Полісся та Північний Степ. Для характеристики взаємодії генотип–середовище та диференціації селекційних ліній за врожайністю і стабільністю використали низку найбільш поширених підходів: S. A. Eberhart, W. A. Russel (1966); G. Wricke (1962); C. S. Lin, M. R. Binns (1988); M. Huehn (1990); А. В. Кільчевський, Л. В. Хотильова (1985); В. В. Хангільдин, М. А. Литвиненко (1981); J. L. Purchaseetal. (2000). Графічний аналіз проводили з використанням AMMI моделі. Результати. Виявлена сильна мінливість врожайності селекційних ліній, яка зумовлювалась як екологічними, так і погодними умовами років досліджень. Дисперсійним аналізом виявлено достовірні вклади у варіацію генотипу, середовища та їх взаємодії. Частка умов середовища суттєво переважала інші – 93,17%. Визначена кореляція між врожайністю та окремими показниками стабільності. Низка параметрів оцінює тільки стабільність без урахування рівня врожайності. Інші параметри досить сильно пов’язані з середнім рівнем врожайності, або максимальним чи мінімальним її значенням. Виділені селекційні лінії ‘Нутанс 5152’, ‘Нутанс 4982’, ‘Нутанс 5069’ та ‘Нутанс 5093’ з оптимальнішим поєднанням потенціалу врожайності та стабільності. Дані лінії передані до Українського інституту експертизи сортів рослин для проведення кваліфікаційної експертизи як нові сорти ячменю ярого ‘МІП Шарм’, ‘МІП Девіз’, ‘МІП Титул’ та ‘МІП Захисник’, відповідно. Низка селекційних ліній може бути використана в гібридизації як джерело підвищеного адаптивного потенціалу для відповідних екологічних умов: Полісся – ‘Нутанс 5061’, Полісся та Лісостепу – ‘Нутанс 5081’ та ‘Нутанс 4966’, Північного Степу – ‘Дефіцієнс 5145’. Висновки. Проведення багатосередовищних екологічних випробувань та аналіз експериментальних даних поєднуючи статистичні показники і AMMI сприяє поглибленій оцінці взаємодії генотип–середовище та виділенню кращих з кращих генотипів на завершальних етапах селекційної роботи.