Level of manifestation and variability of grain number per spike in spring barley | Рівень прояву та варіабельність кількості зерен у колосі ячменю ярого

English. Purpose. To identify features of the level of manifestation and variability of grain number per spike in spring barley and reveal new genetic sources by combining increased and stable level of manifestation of the trait for breeding in the central part of the Forest-Steppe of Ukraine. Methods. The research was conducted in 2018–2020 under conditions of the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of NAAS. We studied 96 collection accessions of different subspecies and groups of spring barley varieties originating from 15 countries. A number of statistical parameters and graphical models were used. Results. The ANOVA of the AMMI model revealed significantly higher part of contribution in the total phenotypic variation for every its component: growing season conditions (33.8–40.2%), genotype (35.2–48.9%), and genotype – environment interaction (17.3–29.3%). According to the homeostaticity (Homi) and breeding value (Sci) levels and GGE biplot visualizations, the samples were differentiated by the level of manifestation and variability of the trait and new genetic sources for barley breeding were identified. The coefficient of phenotypic variation ranged from low in two-rowed hulled samples (PCV = 9.60%) to near-high in hulless ones (PCV = 18.9%). High values of the coefficient of genotypic variation were found in hulless (GCV = 10.95%) and six-rowed samples (GCV = 13.28%). The coefficient of heritability of the trait varied from high (H2 = 79.4%) in two-rowed samples to near-low (H2 = 33.7%) in six-rowed samples. The expected genetic improvement ranged from middle in multi-row samples (GAM = 13.10%) to high in hulless samples (GAM = 23.51%). Conclusions. Collection accessions combining increased grain number and its relative stability were identified, namely, two-rowed hulled ones ‘Tiver’ (UKR), ‘Almonte’ (CAN), ‘Despina’ (DEU), ‘Symbat’ (KAZ), ‘Smaragd’ (UKR), ‘Novator’ (UKR); two-rowed hulless ones ‘CDC Candle’ (CAN) and ‘Millhouse’ (CAN); multi-row hulled ones ‘AC Wes­tech’ (CAN) and ‘AC Alma’ (CAN). The prospect of further research is to involve the selected accessions into creation of new source material and establish the peculiarities of the inheritance of grain number per spike, as well as to identify the relationship of this trait with other yield components.

Ukrainian. Мета. Виявити особливості рівня прояву і варіабельність кількості зерен у колосі ячменю ярого та виділити нові генетичні джерела за поєднанням підвищеного та стабільного рівня прояву ознаки для селекції в умовах центральної частини Лісостепу України. Методи. Дослідження проведено у 2018–2020 рр. в умовах Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН. Дослідили 96 колекційних зразків різних підвидів та груп різновидностей ячменю ярого походженням з 15 країн світу. Застосовували низку статистичних параметрів та графічних моделей. Результати. Дисперсійним аналізом AMMI моделі виявлено достовірно високі частки внеску у загальній фенотиповій варіації усіх її складових: умов року (33,8–40,2%), генотипу (35,2–48,9%) і взаємодії генотип–середовище (17,3–29,3%). За показниками гомеостатичності (Homi) і селекційної цінності (Sci) та візуалізаціями GGE biplot диференційовано зразки відповідно до рівня прояву і варіабельності ознаки та виокремлено нові генетичні джерела для селекції. Коефіцієнт фенотипової варіації варіював від низького у дворядних плівчастих зразків (PCV = 9,60%) до наближеного до високого у голозерних (PCV = 18,9%). Високе значення коефіцієнту генотипової варіації виявлено у голозерних (GCV = 10,95%) та шестирядних зразків (GCV = 13,28%). Коефіцієнт успадковуваності ознаки мав значення від високого (H2 = 79,4%) у дворядних зразків до наближеного до низького (H2 = 33,7%) у шестирядних. Очікуване генетичне поліпшення становило від середнього у багаторядних зразків (GAM = 13,10%) до високого у голозерних (GAM = 23,51%). Висновки. Виділено колекційні зразки які поєднують підвищену озерненість та її відносну стабільність: дворядні плівчасті – ‘Тівер’ (UKR), ‘Almonte’ (CAN), ‘Despina’ (DEU), ‘Cымбат’ (KAZ), ‘Смарагд’ (UKR), ‘Новатор’ (UKR); дворядні голозерні – ‘CDC Candle’ (CAN) і ‘Millhouse’ (CAN), багаторядні плівчасті – ‘AC Westech’ (CAN) і ‘AC Alma’ (CAN). Перспективою подальших досліджень є залучення виділених зразків для створення нового вихідного матеріалу та встановлення особливостей успадкування кількості зерен у колосі, а також виявлення взаємозв’язків цієї ознаки з іншими структурними елементами врожайності.