Мета. Аналіз технологій мікроклонального розмноження рослин для створення життєздатних міжвидових гібридів і сортів Actinidia Lindl. Методи. Загальнонаукові – гіпотеза, експеримент, спостереження, аналіз, метод синтезу для формування висновків. Результати. Упровадження технологій in vitro натепер стає панівним комерційним методом масштабного й швидкого отримання саджанців зі стабільним успадкуванням ознак сорту, високим коефіцієнтом розмноження, збереженням господарсько-цінних ознак за відсутності сезонності виробництва та обмежень у часі. Крім розмноження, пришвидшується й селекційний процес, зокрема мутагенез і гібридизація. Важливо одержати не лише стерильний експлант, а й морфогенно активний, тобто такий, що приживеться, і згодом регенерує рослину in vitro. Найліпшим за ефективністю деконтамінації є спосіб оброблення гіпохлоритом та додавання у живильне середовище біоциду РРМ, але за цих умов відзначено найменше виживання експлантів у всіх зразків. На ефективність введення в асептичну культуру на першому етапі мікроклонального розмноження впливають також і біологічні особливості первинних експлантів. У дослідженнях із поживними середовищами для A. arguta встановлено, що з елементів мінерального живлення лише 11 іонів є необхідними для життєдіяльності: п’ять макро- (N, K, P, Mg, S) і шість мікроелементів (Cl, Fe, B, Mo, Na, I). Рослини in vitro мають нижчий уміст сухих речовин та більшу кількість вологи, зокрема й вільної, яка за умови порушення водного балансу швидко втрачається. Висновки. Здатність до регенерації більшою мірою виражена у видів A. chinensis та A. deliciosa, меншою – в А. arguta. Для A. chinensis ефективним є застосування гідропонної технології адаптації регенерантів на етапі ex vitro.

A highly efficient in vitro micropropagation protocol, using newly emerged sprouts coming from greenhouse-grown plants, was developed to produce Actinidia melanandra Franch. and Actinidia rubricaulis Dunn. This is the first report of in vitro culture of A. rubricaulis Dunn. Axenic culture was possible using one- or two-node explants or terminal buds, surface-sterilised with commercial bleach tablets. Nearly 90% success rate in establishment was observed. The best axillary shoot proliferation and maximum adventitious shoots elongation were achieved on Quoirin-Lepoivre medium supplemented with 1.5 mg L⁻¹ 6-benzyladenine and 30 g L⁻¹ sucrose. Although used as an inert support, agar brand has a significant effect. Kobe agar at 8 g L⁻¹ gave the best response. 100% of in vitro rooting was observed. Roots length and their quality were highly improved by the use of vermiculite in transfer medium. Over 99% of rooted plants survived after acclimatisation.

Actinidia deliciosa is a commercially important plant receiving recognition because of its high nutritive value. This study presents an efficient protocol for the hardening of in vitro raised Actinidia deliciosa plants using a hydroponic method. Leaf explants inoculated on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 5.00 μM 6-benzylaminopurine (BAP) and 1.00 μM α-naphthaleneacetic acid (NAA) resulted in 5.28 ± 0.14 shoots per explants and 8.33 ± 1.80 cm average shoot length. Rooting was achieved through half-strength MS medium supplemented with 1.5 μM indolebutyric acid (IBA) and 0.6 μM BAP. Maximum root number (12.76 ± 1.08) and 6.78 ± 0.25 cm average root length were recorded from plantlets using half-strength MS medium supplemented with 1.5 μM indolebutyric acid (IBA) and 0.6 μM BAP. In hydroponic system, an average root length of 22.40 ± 0.59 cm, average root number of 21.50 ± 1.24, average leaf number of 4.50 ± 0.40, and average shoot length of 9.71 ± 0.29 cm were observed in Hoagland & Arnon solution. The early development of shoots, roots, and leaves through hydroponics was advantageous in establishment of micropropagated plants in a greenhouse. Complete 100% plant survival was found by following proper acclimatization using hydroponic method. The study underlines the efficient hardening of micropropagated plants of A. deliciosa through hydroponic technique in Himalayan region.

Kiwifruit (Actinidia spp., Family Actinidiaceae) is a recently domesticated crop with highly endangered genetic resources in field genebanks and in the centre of diversity. Improved genotypes of several species in the genus have been commercialised and several other species are used in breeding programmes. Cryopreservation is considered a safe and cost-effective option for ex-situ conservation of clonal crops. In the current research we tested if the currently available method of droplet vitrification (DV) cryopreservation could be simplified whilst improving plant regeneration. Plant regeneration in the nine accessions belonging to A. chinensis var. chinensis, and A. chinensis var. deliciosa, A. arguta, A. macrosperma and A. polygama after cryopreservation ranged from 59 to 88% with the improved method where cold acclimation and antioxidant treatment steps were eliminated while sucrose pretreatment of shoot tips has been reduced to two steps in two days. Use of smaller (0.5–1 mm compared to 2 mm) in vitro shoot tips from younger (two weeks after subculture), fast-growing shoots and the use of liquid sucrose for shoot tip pretreatment are considered to be the reasons for this improved response. We also introduced the use of sodium dichloroisocyanurate as an alternative to household bleach as a sterilant for kiwifruit tissue culture establishment. The improved DV protocol is being used to cryopreserve valuable kiwifruit genetic resources with greater efficiency.

Kiwifruit has high economic value but is susceptible to fungal infection after harvest. Botrytis cinerea (B. cinerea) is one of these fungal pathogens that cause huge economic losses and potential food safety problems. Auxin is a vital plant growth regulator that has been reported to play a role in plant defense. In this study, postharvest kiwifruit was treated with different concentrations of indole-3-acetic acid (IAA), after which the average incidence rate and lesion area were analyzed to determine the appropriate concentration of IAA for disease resistance. Defense enzymes, such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) were detected. Ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS)-based widely targeted metabolomic analysis was used to investigate the mechanism of kiwifruit active compounds during IAA treatment and B. cinerea infection. Exogenous IAA treatment (especially at 50 μg/ mL) enhanced the resistance of kiwifruit to B. cinerea, resulting in reduced disease incidence and lesion area, and showed higher pathogen resistance-related defense enzyme activity in response to B. cinerea infection. Further metabolomic analysis revealed 776 metabolites in kiwifruit after IAA treatment, among which 51 metabolites in IAA_24h (24 h after IAA treatment) vs. CK (sterilized ddH₂O treatment) fruit, 55 metabolites in IAA_72h (72 h after IAA treatment) vs. CK, and 67 metabolites in IAA_24h vs. IAA_72h were found to be significantly different. KEGG analysis showed that the resistance induced in kiwifruit by IAA treatment was closely related to the activation of phenylpropanoids, including flavonoids and phenols, terpenoids, carbohydrate metabolism, and hormone signaling pathways. These results might reveal the mechanism of IAA-induced resistance in kiwifruit and provide a new theoretical basis for the safe and efficient control of postharvest diseases in kiwifruit.

The design of plant tissue culture media remains a complicated task due to the interactions of many factors. The use of computer-based tools is still very scarce, although they have demonstrated great advantages when used in large dataset analysis. In this study, design of experiments (DOE) and three machine learning (ML) algorithms, artificial neural networks (ANNs), fuzzy logic, and genetic algorithms (GA), were combined to decipher the key minerals and predict the optimal combination of salts for hardy kiwi (Actinidia arguta) in vitro micropropagation. A five-factor experimental design of 33 salt treatments was defined using DOE. Later, the effect of the ionic variations generated by these five factors on three morpho-physiological growth responses – shoot number (SN), shoot length (SL), and leaves area (LA) – and on three quality responses - shoots quality (SQ), basal callus (BC), and hyperhydricity (H) – were modeled and analyzed simultaneously. Neurofuzzy logic models demonstrated that just 11 ions (five macronutrients (N, K, P, Mg, and S) and six micronutrients (Cl, Fe, B, Mo, Na, and I)) out of the 18 tested explained the results obtained. The rules “IF – THEN” allow for easy deduction of the concentration range of each ion that causes a positive effect on growth responses and guarantees healthy shoots. Secondly, using a combination of ANNs-GA, a new optimized medium was designed and the desired values for each response parameter were accurately predicted. Finally, the experimental validation of the model showed that the optimized medium significantly promotes SQ and reduces BC and H compared to standard media generally used in plant tissue culture. This study demonstrated the suitability of computer-based tools for improving plant in vitro micropropagation: (i) DOE to design more efficient experiments, saving time and cost; (ii) ANNs combined with fuzzy logic to understand the cause-effect of several factors on the response parameters; and (iii) ANNs-GA to predict new mineral media formulation, which improve growth response, avoiding morpho-physiological abnormalities. The lack of predictability on some response parameters can be due to other key media components, such as vitamins, PGRs, or organic compounds, particularly glycine, which could modulate the effect of the ions and needs further research for confirmation.

Мета. Аналіз технологій мікроклонального розмноження рослин для створення життєздатних міжвидових гібридів і сортів Actinidia Lindl.Методи. Загальнонаукові – гіпотеза, експеримент, спостереження, аналіз, метод синтезу для формування висновків.Результати. Упровадження технологій in vitro натепер стає панівним комерційним методом масштабного й швидкого отримання саджанців зі стабільним успадкуванням ознак сорту, високим коефіцієнтом розмноження, збереженням господарсько-цінних ознак за відсутності сезонності виробництва та обмежень у часі. Крім розмноження, пришвидшується й селекційний процес, зокрема мутагенез і гібридизація. Важливо одержати не лише стерильний експлант, а й морфогенно активний, тобто такий, що приживеться, і згодом регенерує рослину in vitro. Найліпшим за ефективністю деконтамінації є спосіб оброблення гіпохлоритом та додавання у живильне середовище біоциду РРМ, але за цих умов відзначено найменше виживання експлантів у всіх зразків. На ефективність введення в асептичну культуру на першому етапі мікроклонального розмноження впливають також і біологічні особливості первинних експлантів. У дослідженнях із поживними середовищами для A. arguta встановлено, що з елементів мінерального живлення лише 11 іонів є необхідними для життєдіяльності: п’ять макро- (N, K, P, Mg, S) і шість мікроелементів (Cl, Fe, B, Mo, Na, I). Рослини in vitro мають нижчий уміст сухих речовин та більшу кількість вологи, зокрема й вільної, яка за умови порушення водного балансу швидко втрачається.Висновки. Здатність до регенерації більшою мірою виражена у видів A. chinensis та A. deliciosa, меншою – в А. arguta. Для A. chinensis ефективним є застосування гідропонної технології адаптації регенерантів на етапі ex vitro. | Purpose. Analysis of plant micropropagation technologies for the creation of viable interspecific hybrids and varieties of Actinidia Lindl. Methods. General scientific – hypothesis, experiment, observation, analysis, synthesis method for drawing conclusions. Results. The introduction of in vitro technologies is now becoming the dominant commercial method of large-scale and rapid production of seedlings with stable inheritance of variety traits, high multiplication rate, preservation of economically valuable traits in the absence of production seasonality and time constraints. In addition to reproduction, the breeding process is also accelerated, including mutagenesis and hybridization. It is important to obtain not only a sterile explant, but also a morphogenically active one, that is, a plant that takes roots and subsequently regenerates in vitro. The best in terms of decontamination efficiency is the method of treatment with hypochlorite and the addition of PPM biocide to the nutrient medium, but under these conditions, the lowest survival of explants in all samples was noted. The efficiency of introduction into aseptic culture at the first stage of micropropagation is also affected by the biological characteristics of the primary explants. In studies with nutrient media for A. arguta, it was found that of the elements of mineral nutrition, only 11 ions are necessary for life: five macro- (N, K, P, Mg, S) and six microelements (Cl, Fe, B, Mo, Na, I). Plants in vitro have a lower dry matter content and a greater amount of moisture, including free moisture, which is quickly lost when the water balance is disturbed. Conclusions. The abi­lity to regenerate is more pronounced in the species A. chinensis and A. deliciosa, and to a lesser extent in A. arguta. For A. chinensis, the use of hydroponic technology for the adaptation of regenerants at the ex vitro stage is effective.

Angular, necrotic leaf spot, longitudinal cracks along the petiole, oozing and wilting of branches were observed during summer 2008 on Actinidia chinensis (yellow kiwifruit) cultivar Hort16A, cultivated in different orchards located the province of Latina (central Italy). Symptoms closely resembled those incited by Pseudomonas syringae pv. actinidiae on kiwifruit A. deliciosa. Isolates obtained from typical lesions were assessed by means of biochemical, pathogenicity and host range tests and compared with some Pseudomonas syringae pathovars by enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC-PCR) analysis. The isolates belong to Pseudomonas LOPAT group Ia, incited the death of pot-cultivated A. chinensis cv. Hort 16A and A. deliciosa cv. Hayward plants in few days, but did not cause any symptoms to the other inoculated plant species. Upon ERIC-PCR analysis, all the isolates showed similarity with P. syringae pv. actinidiae NCPPB 3739, type-strain of the pathovar. This is the first report of this pathogen on A. chinensis in Italy and, as far as we currently know, in the world.

In traditional in vitro culture, the low CO₂ concentration inside the vessels restricts photosynthesis and necessitates the addition of sucrose to the culture medium as the main energy source, thus bringing about changes in the absorption of mineral elements from the culture medium. In this study, we investigated macronutrient absorption and sugar consumption in Actinidia deliciosa Chevalier Liang and Ferguson cv. Hayward (kiwi), cultured on medium supplemented with varying amounts of sucrose (0, 10, and 20 g l⁻¹) under both heterotrophy and autotrophy, flushed with different concentrations of CO₂ (non-ventilation, 300, 600, and 2,000 μl l⁻¹). In ventilated systems with 20 g l⁻¹ of sucrose, sucrose absorption was less than under non-ventilation. The lowest rate of sucrose absorption was recorded when the explants were cultured on medium supplemented with 20 g l⁻¹ of sucrose and flushed with 600 μl l⁻¹ CO₂. Absorption of NO₃ ⁻, PO₄ ³⁻, and Mg²⁺ were high (maximum) at the end of the culture period (40 d) in explants flushed with 600 μl l⁻¹ CO₂ that have been cultured 20 d in the presence of sucrose and then transferred to a sucrose-free medium. These autotrophic conditions promoted maximum plant growth in terms of both fresh and dry mass as well as the length and number of shoots and leaves. The study shows that to maintain an optimum regime of mineral nutrition for prolonged culture of kiwi in vitro, an increased amount of these three ions should be supplemented in Murashige and Skoog's medium.

The patterns of the distribution of nutrients in kiwiberry (Actinidia arguta (Siebold & Zucc.) Planch. ex Miq.), family Actinidiaceae (Gilg & Werderm), leaves growing under different soil and climatic conditions (Ukraine and China) were studied. Using scanning electron microscopy, significant differences were shown in the distribution of assimilates and mineral nutrients in the leaves of kiwiberry cultivated under different climate and soil conditions (Kyiv city, Ukraine and Jiamusi, China). The leaves of plants grown in China have higher concentration of all of the studied nutrients exception for silicon. The differences found in the content of macro- and microelements in plant tissues are consistent with their total content in the soil, and depend on the synthesis of low molecular weight organic compounds, namely, hydroxybenzoic, benzoic and triterpene acids. An increase in the silicon content in the leaves of kiwiberry plants grown in Ukraine indicates the moisture deficit in the soil. This conclusion is confirmed by the anatomical differences viz. the presence of additional integumentary formations and fewer stomata number per 1 mm2 of leaf surface. The specific feature of ‘Perlyna sadu’ cultivar was high concentrations of sodium and aluminum in the foliar tissues, regardless of the place of growth. The analysis of the distribution of nutrients in the leaves located along the stem showed remobilization of the former within the three layers: the lower one nourishes the roots, the upper one nourishes the leaves in the active growth phase and the middle one allocates the assimilates in both directions. A significant positive relationship was found between the biosynthesis of photosynthetic pigments and electrophysiological activity, especially for the leaves of the lower zone. The revealed differentiation into layers differing in polarity of bioelectric potentials and the distribution of assimilates suggests functional differentiation of the kiwiberry leaves. In particular, the leaves of the lower layer perform a storage function. The middle part is less conservative and characterized by higher sensitivity to environmental factors performs a mainly synthetic function. The upper layer performs an active growth function. The results of the comparative analysis of the indicators of the number of chloroplasts in the mesophyll cells proved that the obtained dependence can be used as a diagnostic criterion in assessing the predicted plant productivity at the early stages of their development.

Designing an optimal mineral-salt composition medium for plant micropropagation is one of the biggest challenges for the plant biotechnologist. Several micropropagation protocols for Actinidia spp. have been proposed since Harada (1975), although the MS (Murashige and Skoog, 1962) medium is the most commonly used for kiwifruit in vitro culture. In this research, six different culture media currently used for Actinidia micropropagation, MS (Murashige and Skoog), Ch (Cheng), H (Harada), St (Standardi), B5 (Gamborg) and Kh medium (modified Cheng), were tested to assess the multiplication response of in-vitro-cultured Actinidia arguta ‘Issai’. All media were supplemented with 1 mg L-1 6-benzylaminopurine (BAP) and 1 mg L-1 gibberellic acid (GA3). The vegetative growth of explants varied significantly depending on the media used, with the St medium being the most effective, generating healthy (4.1 up to 5) and long (3.4 cm) shoots and the highest number of leaves (27 per explant) with the largest leaf area (43.1 cm2). In contrast, B5 medium promoted low (3.5) and short (1.9 cm) shoots, fewest leaves (18) and smallest leaf area (21.4 cm2), but more importantly, B5 also produced physiological disorders such as undesirable callus and abnormal leaves. The rest of the media produced intermediate and/or not significantly different results compared with St and B5. Standardi medium seems to be the most appropriate medium for good proliferation of Actinidia arguta ‘Issai’, although it clearly needs improving since it also produced physiological side-effects such as callus formation.

Мета. Визначити вплив умов зволоження та обробки насіння біологічними препаратами Азотофіт-р, Фітоцид, Мікофренд-р, Органік-баланс Монофосфор на ростові процеси на початкових етапах життя рослин, формування густоти стояння та урожайність зерна сортів пшениці озимої. Методи. Для досліджень використовували загально­наукові, спеціальні, польові, математично-ста­тистичні та розрахунково-порівняльні методи. Результати. Запорукою високої врожайності пшениці озимої є одержання дружних сходів, формування оптимальної густоти стояння рослин на час збирання з урахуванням показників їх виживаності, коефіцієнту продуктивної кущистості та вивчення нових сортів, адаптованих до змін клімату. За результатами досліджень визначено, що в середньому за 2020–2022 рр. більшу урожайність зерна серед досліджуваних сортів пшениці озимої сформовано у рослин сорту ‘Дума одеська’ (8,38 т/га) на зрошенні у варіанті з передпосівною обробкою насіння біопрепаратом Азотофіт-р, що на 0,78 т/га більше, порівнюючи з контролем (обробка водою). У варіанті без зрошення урожайність становила 6,08 т/га, що менше за контроль на 2,3 т/га або 27,4%. Висновки. Розроблені елементи технології вирощування сортів пшениці озимої дають можливість сформувати оптимальну густоту стояння рослин та значно підвищити урожайність зерна в умовах Південного Степу України.

Magnetic or oxidation treatment of irrigation water can promote the transport of water and nutrients by the root system, improve the efficiency of water and fertilizer use and potentially increase yields. Hydroponic and field experiments were conducted to explore how irrigation with magnetized and/or oxidized water affects grain yield and water-use efficiency (WUE) in winter wheat with an emphasis on physiological changes in the root system. Hydroponic cultivation of winter wheat with pure groundwater and brackish water included the following treatments: control group (CK−G, CK−B); magnetization (GM, BM); oxidation (GO, BO); and the combination of magnetization and oxidation (G(M+O), B(M+O), G(O+M), B(O+M)). Field experiments only tested irrigation with various types of groundwater, including the control group (IG), magnetization treatment (IGM), oxidation treatment (IGO), and the combination of the two treatment methods (IG(M+O), IG(O+M)). Hydroponic cultivation revealed that the magnetic treatment and oxidation of both groundwater and brackish water can significantly improve the root vigor of winter wheat, i.e., improvements of 100.5–253.7% and 100.4–213.9% were seen in the groundwater and brackish treatment groups, respectively, relative to the control group. The root length density (RLD) of wheat increased by 67.6% (GM), 79.4% (GO), 7.5% (BM), and 40.0% (BO) relative to the respective control groups (CK−G and CK−B). Moreover, the root weight density (RWD) for BO and B(O+M) treatments improved significantly (66.7% and 55.4%, respectively) relative to CK−B. The maximal increases in root surface area density (RSD) were observed in treatments GO and B(O+M), which showed values 125% and 100%, respectively, higher than what was measured for the control groups. The root/shoot ratios of the GO and G(O+M) treatments improved significantly (by 75.3% and 62.0%, respectively) relative to CK−G. The results of field experiments showed that wheat in the IGO and IG(O+M) plots absorbed more water from the soil than wheat in the of IG plots (increases of 13.9% and 16.9%, respectively). Furthermore, the IGO and IG(O+M) treatments produced significantly higher grain yields and WUE than the IG plots, with IGO producing the maximum yield (11.7 × 10³ kg ha⁻¹) and IG(O+M) the highest observed WUE (30.3 kg ha⁻¹ mm⁻¹). Hence, the research provides clear evidence that the irrigation of winter wheat with magnetized and/or oxidized water can increase grain yields and WUE.

Мета. Визначити вплив умов зволоження та обробки насіння біологічними препаратами Азотофіт-р, Фітоцид, Мікофренд-р, Органік-баланс Монофосфор на ростові процеси на початкових етапах життя рослин, формування густоти стояння та урожайність зерна сортів пшениці озимої.Методи. Для досліджень використовували загально­наукові, спеціальні, польові, математично-ста­тистичні та розрахунково-порівняльні методи.Результати. Запорукою високої врожайності пшениці озимої є одержання дружних сходів, формування оптимальної густоти стояння рослин на час збирання з урахуванням показників їх виживаності, коефіцієнту продуктивної кущистості та вивчення нових сортів, адаптованих до змін клімату. За результатами досліджень визначено, що в середньому за 2020–2022 рр. більшу урожайність зерна серед досліджуваних сортів пшениці озимої сформовано у рослин сорту ‘Дума одеська’ (8,38 т/га) на зрошенні у варіанті з передпосівною обробкою насіння біопрепаратом Азотофіт-р, що на 0,78 т/га більше, порівнюючи з контролем (обробка водою). У варіанті без зрошення урожайність становила 6,08 т/га, що менше за контроль на 2,3 т/га або 27,4%.Висновки. Розроблені елементи технології вирощування сортів пшениці озимої дають можливість сформувати оптимальну густоту стояння рослин та значно підвищити урожайність зерна в умовах Південного Степу України. | Purpose. To determine the influence of the moistening conditions and treatment of seeds with biological preparations Azotofit-r, Fitotsyd, Mycofriend-r, Orhanik-balans Monofosfor on growth processes at the initial plant life stages, formation of stand density and grain yield of winter wheat varieties.Methods. General scientific, special, field, mathematical-statistical and calculation-comparative methods were used for research.Results. The key to a high yield of winter wheat is in obtaining even stands, forming the optimal density of plant stands at the time of harvesting, taking into account their survival rates, the coefficient of productive tillering, and the study of new varieties adapted to climate changes. According to the research results, it was determined that, on average, for 2020–2022, the highest grain yield among the studied varieties of winter wheat was recorded in plants of the variety ‘Duma Odeska’ (8.38 t/ha) under irrigation in the variant with pre-sowing treatment of seeds with the biopreparation Azotofit-r, which was 0.78 t/ha more compared to the control (treatment with water). In the variant without irrigation, the yield was 6.08 t/ha, which was less than the control by 2.3 t/ha or 27.4%.Conclusions. The developed elements of the technology of winter wheat varieties growing make it possible to form the optimal plant density and significantly increase grain yield in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine

Seeds are a vector of genetic progress and, as such, they play a significant role in the sustainability of the agri-food system. The current global seed market is worth USD 60 billion that is expected to reach USD 80 billion by 2025. Seeds are most often treated before their planting with both chemical and biological agents/products to secure good seed quality and high yield by reducing or preventing losses caused by diseases. There is increasing interest in biological seed treatments as alternatives to chemical seed treatments as the latter have several negative human health and environmental impacts. However, no study has yet quantified the effectiveness of biological seed treatments to enhance crop performance and yield. Our meta-analysis encompassing 396 studies worldwide reveals for the first time that biological seed treatments significantly improve seed germination (7±6%), seedling emergence (91±5%), plant biomass (53±5%), disease control (55±1%), and crop yield (21±2%) compared to untreated seeds across contrasted crop groups, target pathogens, climatic regions, and experimental conditions. We conclude that biological seed treatments may represent a sustainable solution to feed the increasing global populations while avoiding negative effects on human health and ensuring environmental sustainability.

International audience | Seeds are a vector of genetic progress and, as such, they play a significant role in the sustainability of the agri-food system. The current global seed market is worth USD 60 billion that is expected to reach USD 80 billion by 2025. Seeds are most often treated before their planting with both chemical and biological agents/products to secure good seed quality and high yield by reducing or preventing losses caused by diseases. There is increasing interest in biological seed treatments as alternatives to chemical seed treatments as the latter have several negative human health and environmental impacts. However, no study has yet quantified the effectiveness of biological seed treatments to enhance crop performance and yield. Our meta-analysis encompassing 396 studies worldwide reveals for the first time that biological seed treatments significantly improve seed germination (7±6%), seedling emergence (91±5%), plant biomass (53±5%), disease control (55±1%), and crop yield (21±2%) compared to untreated seeds across contrasted crop groups, target pathogens, climatic regions, and experimental conditions. We conclude that biological seed treatments may represent a sustainable solution to feed the increasing global populations while avoiding negative effects on human health and ensuring environmental sustainability.

Magnetic or oxidation treatment of irrigation water can promote the transport of water and nutrients by the root system, improve the efficiency of water and fertilizer use and potentially increase yields. Hydroponic and field experiments were conducted to explore how irrigation with magnetized and/or oxidized water affects grain yield and water-use efficiency (WUE) in winter wheat with an emphasis on physiological changes in the root system. Hydroponic cultivation of winter wheat with pure groundwater and brackish water included the following treatments: control group (CK−G, CK−B); magnetization (GM, BM); oxidation (GO, BO); and the combination of magnetization and oxidation (G(M+O), B(M+O), G(O+M), B(O+M)). Field experiments only tested irrigation with various types of groundwater, including the control group (IG), magnetization treatment (IGM), oxidation treatment (IGO), and the combination of the two treatment methods (IG(M+O), IG(O+M)). Hydroponic cultivation revealed that the magnetic treatment and oxidation of both groundwater and brackish water can significantly improve the root vigor of winter wheat, i.e., improvements of 100.5–253.7% and 100.4–213.9% were seen in the groundwater and brackish treatment groups, respectively, relative to the control group. The root length density (RLD) of wheat increased by 67.6% (GM), 79.4% (GO), 7.5% (BM), and 40.0% (BO) relative to the respective control groups (CK−G and CK−B). Moreover, the root weight density (RWD) for BO and B(O+M) treatments improved significantly (66.7% and 55.4%, respectively) relative to CK−B. The maximal increases in root surface area density (RSD) were observed in treatments GO and B(O+M), which showed values 125% and 100%, respectively, higher than what was measured for the control groups. The root/shoot ratios of the GO and G(O+M) treatments improved significantly (by 75.3% and 62.0%, respectively) relative to CK−G. The results of field experiments showed that wheat in the IGO and IG(O+M) plots absorbed more water from the soil than wheat in the of IG plots (increases of 13.9% and 16.9%, respectively). Furthermore, the IGO and IG(O+M) treatments produced significantly higher grain yields and WUE than the IG plots, with IGO producing the maximum yield (11.7 × 10³ kg ha⁻¹) and IG(O+M) the highest observed WUE (30.3 kg ha⁻¹ mm⁻¹). Hence, the research provides clear evidence that the irrigation of winter wheat with magnetized and/or oxidized water can increase grain yields and WUE.

Мета. Оцінити сорти ‘МІП Ассоль’, ‘Балада Миронівська’, ‘Грація Миронівська’, ‘МІП Ювілейна’, ‘МІП Лада’, ‘МІП Дніпрянка’ та сорт-стандарт ‘Подолянка’ і перспективні селекційні лінії ‘Еритроспермум 55023’, ‘Лютесценс 22198’, ‘Лютесценс 37519’, ‘Лютесценс 60049’ і ‘Лютесценс 60107’ пшениці озимої миронівської селекції за показниками якості зерна. Методи. Дослідження проводили впродовж 2019–2021 рр. у селекційній сівозміні лабораторії селекції озимої пшениці Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України. Основні методи досліджень – лабораторний, польовий та аналітичний, доповнені вимірами, підрахунками і спостереженнями. Результати. За вмістом білка протягом першого строку сівби кращими були такі селекційні лінії: ‘Еритроспермум 55023’ (11,9%), ‘Лютесценс 55198’ (12,8%), ‘Лютесценс 37519’ (11,7%) та ‘Лютесценс 60107’ (10,7%). Упродовж другого строку сівби кращими сортами та селекційними лініями виявились: ‘Грація МИР’ (11,4%), ‘МІП Дніпрянка’ (12,3%), ‘Еритроспермум 55023’ (12,3%), ‘Лютесценс 55198’ (11,4%), ‘Лютесценс 37519’ (12,3%) та ‘Лютесценс 60049’ (12,8%). За показником склоподібності зерна протягом першого строку сівби можна виділити: ‘Балада МИР’ (86,7%), ‘МІП Лада’ (89,3%), ‘МІП Дніпрянка’ (87,3%), ‘Еритроспермум 55023’ (86,3%), ‘Лютесценс 55198’ (94,3%) та ‘Лютесценс 37519’ (91,0%). Впродовж другого строку сівби – ‘Балада МИР’ (86,7%), ‘Грація МИР’ (79,3%), ‘МІП Лада’ (85,0%), ‘МІП Дніпрянка’ (81,7%) і селекційні лінії ‘Лютесценс 55198’ (80,7%) та ‘Лютесценс 60049’ (81,3%). За вмістом сирої клейковини виокремлено сорт ‘Грація МИР’ (26,2%). У всіх досліджуваних селекційних ліній значення показника вмісту сирої клейковини варіювалося від 26,0 до 29,9%. Протягом другого строку сівби вищий відсоток вмісту сирої клейковини відмічено у сортів ‘Грація МИР’ (29,9%) та ‘МІП Дніпрянка’ (27,4%) і селекційних ліній ‘Еритроспермум 55023’ (28,4%), ‘Лютесценс 55198’ (27,4%), ‘Лютесценс 37519’ (27,1%) і ‘Лютесценс 60049’ (29,1%). Висновки. Впродовж трьох років спостережень погодні умови відрізнялися за кількістю опадів та сумою активних температур як у період вегетації, так і в період цвітіння – достигання, що суттєво вплинуло на результати аналізу якісних показників зерна сортів та перспективних ліній пшениці озимої. Проаналізувавши отримані результати, можна виділити сорти ‘Грація МИР’ і ‘МІП Дніпрянка’, а також селекційні лінії ‘ЕР 55023’, ‘ЛЮТ 55198’, ‘ЛЮТ 37519’ і ‘ЛЮТ 60049’, що перевищували сорт-стандарт ‘Подолянка’ та середнє значення по досліду за такими основними показниками, як вміст білка та клейковини, склоподібність і маса 1000 насінин

Climate change has been affecting agriculture activities, particularly, in the Andean Region, given its high level of exposure, sensitivity and low adaptive capacity. The adaptive response of Andean agriculture to a variation in water availability due to climate change was evaluated. For this, a hydro-economic model was developed that integrates two modules: hydrological modeling based on SWAT and an economic optimization model based on PMP. There is a high agricultural vulnerability to climate change, situation that could be reversed through the application of an agricultural policy based on the efficient use of water. | El cambio climático viene afectando de manera diferenciada a la agricultura, en particular, en la zona andina, dada su alta exposición, sensibilidad y baja capacidad adaptativa. Se evaluó la respuesta adaptativa de la agricultura andina frente a una variación de la disponibilidad hídrica debido al cambio climático en base al modelo hidro-económico que integra dos módulos: el modelamiento hidrológico en base al SWAT y un modelo económico de optimización en base al PMP. Se determinó una alta vulnerabilidad agrícola frente al cambio climático situación que podría revertirse al aplicar una política agraria en base al uso eficiente del agua.

[EN] Climate change has been affecting agriculture activities, particularly, in the Andean Region, given its high level of exposure, sensitivity and low adaptive capacity. The adaptive response of Andean agriculture to a variation in water availability due to climate change was evaluated. For this, a hydro-economic model was developed that integrates two modules: hydrological modeling based on SWAT and an economic optimization model based on PMP. There is a high agricultural vulnerability to climate change, situation that could be reversed through the application of an agricultural policy based on the efficient use of water. | [ES] El cambio climático viene afectando de manera diferenciada a la agricultura, en particular, en la zona andina, dada su alta exposición, sensibilidad y baja capacidad adaptativa. Se evaluó la respuesta adaptativa de la agricultura andina frente a una variación de la disponibilidad hídrica debido al cambio climático en base al modelo hidro-económico que integra dos módulos: el modelamiento hidrológico en base al SWAT y un modelo económico de optimización en base al PMP. Se determinó una alta vulnerabilidad agrícola frente al cambio climático situación que podría revertirse al aplicar una política agraria en base al uso eficiente del agua. | OJS | Crispin Cunya, M.; Ponce Oliva, RD.; Rendon Schneir, E.; Arias Montevechio, EE. (2023). Modelamiento hidro-económico de los efectos del cambio climático y política en la agricultura andina. Economía Agraria y Recursos Naturales - Agricultural and Resource Economics. 23(1):55-87. https://doi.org/10.7201/earn.2023.01.03 | 1 | Alexandra, J. (2017). “Risks, Uncertainty and Climate Confusion in the Murray–Darling Basin Reforms”. Water Economics and Policy, 3(3), 1650038. https://doi.org/10.1142/S2382624X16500387 | ANA. (2014). Inventario de lagunas y glaciares. Obtenido de: Autoridad Nacional del Agua (ANA): http://www.ana.gob.pe/sites/default/files/normatividad/files/inventario_de_lagunas_del_peru_parte1.pdf | Arjoon, D., Mohamed, Y., Goor, Q. & Tilmant, A. (2014). “Hydro-economic risk assessment in the eastern Nile Riverbasin”. Water Resources and Economics, 8, 16-31. https://doi.org/10.1016/j.wre.2014.10.004 | Arnold, J., Srinivasan, R., Muttiah, R. & Williams, J. (1998). “Large area hydrologic modeling and assessment part I: Model development”. Journal of the American Water Resources Association, 34(1), 73-89. https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.1998.tb05961.x | Barrios, E. (2007). “Soil biota, ecosystem services and land productivity”. Ecological Economics, 64(2), 269-285. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.03.004 | Bates, B., Kundzewicz, Z., Wu, S. & Palutikof, J. (2008). Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Ginebra, Suiza: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). | Bekchanov, M., Sood, A. & Jeuland, M. (2015). Review of Hydro-Economic Models to Address River Basin Management Problems: Structure, Applications and Research Gaps. Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute. | Bekchanov, M., Sood, A., Pinto, A. & Jeuland, M. (2017). “Systematic Review of Water-Economy Modeling Applications”. Water Resources Planning and Management, 143(8), 0401703. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000793 | Blanco, M., Cortignani, R. & Severini, S. (2008). “Evaluating changes in cropping patterns due to the 2003 CAP reform. An ex-post analysis of different PMP approaches considering new activities”. Comunicación presentada al 107th EAAE Seminar Modelling of Agricultural and Rural Development Policies, Sevilla. | Blanco-Gutiérrez, I., Varela-Ortega, C. & Purkey, D. (2013). “Integrated assessment of policy interventions for promoting sustainable irrigation in semi-arid environments: A hydro-economic modeling approach”. Journal of Environmental Management, 128, 144-160. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.04.037 | Brouwer, R. & Hofkes, M. (2008). “Integrated hydro-economic modelling: Approaches, key issues and future research directions”. Ecological Economics, 66(1), 16-22. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2008.02.009 | Buytaert, W., Cuesta-Camacho, F. & Tobón, C. (2011). “Potential impacts of climate change on the environmental services of humid tropical alpine regions”. Agriculture, Ecosystems and Environment, 20(1), 19-33. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2010.00585.x | Cai, X. (2008). “Implementation of holistic water resources-economic optimization models for river basin management–reflective experiences”. Environmental Modelling & Software, 23(1), 2-18. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2007.03.005 | Cai, X., & Wang, D. (2006). “Calibrating holistic water resources-economic models”. Journal of Water Resources Planning and Management, 132(6), 414-423. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2006)132:6(414) | Cai, X., McKinney, D. & Rosegrant, M. (2003). “Sustainability analysis for irrigation water management in the Aral Sea region”. Agricultural Systems, 76(3), 1043-1066. https://doi.org/10.1016/S0308-521X(02)00028-8 | CAN. (2008). Reconversión Productiva de la Agricultura. Obtenido de: Programa Seguridad Alimentaria y Desarrollo Regional. Secretaria General de la Comunidad Andina: http://www.comunidadandina.org/StaticFiles/20116616820libro_agricultura.pdf | Clay, N. & Zimmerer, K. (2020). “Who is resilient in Africa’s Green Revolution? Sustainable intensification and Climate Smart Agriculture in Rwanda”. Land Use Policy, 97, 104558. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104558 | Condori, E. (2016). Evaluación Hidrogeológica de la Microcuenca Mariño – Apurimac. Obtenido de: Universidad Nacional del Altiplano: https://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/3225534 | Cunha, M., Zeferino, J., Simões, N. & Saldarriaga, J. (2016). “Optimal location and sizing of storage units in a drainage system”. Environmental Modelling & Software, 83, 155-166. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2016.05.015 | D´Agostino, D., Scardigno, A., Lamaddalena, N. & El Chami, D. (2014). “Sensitivity Analysis of Coupled Hydro-Economic Models: Quantifying Climate Change Uncertainty for Decision-Making”. Water Resources Management, 28, 4303-4318. https://doi.org/10.1007/s11269-014-0748-2 | de Haan, S. (2009). Potato Diversity at Height: Multiple Dimensions of Farmer driven In-situ Conservation in the Andes. Obtenido de: Wageningen University: https://edepot.wur.nl/2715 | de Haan, S., Núñez, J., Bonierbale, M. & Ghislain, M. (2010). “Multilevel Agrobiodiversity and Conservation of Andean Potatoes in Central Peru”. Mountain Research and Development, 30(3), 222-231. http://dx.doi.org/10.1659/MRD-JOURNAL-D-10-00020.1 | Dietze, V., Hagemann, N., Jürges, N., Bartke, S. & Fürst, C. (2019). “Farmers consideration of soil ecosystem services in agricultural management - A case study from Saxony, Germany”. Land Use Policy, 81, 813-824. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2018.11.003 | Dowlatabadi, H. (1995). “Integrated assessment models of climate change: An incomplete overview”. Energy Policy, 23(4-5), 289-296. https://doi.org/10.1016/0301-4215(95)90155-Z | Downing, T. (2012). “Views of the frontiers in climate change adaptation economics”. WIREs Climate Change, 3(2), 161-170. https://doi.org/10.1002/wcc.157 | Esteban, E. & Albiac, J. (2012). “El problema de la gestión sostenible de las aguas subterráneas: el caso de los acuíferos de La Mancha, España”. Hydrogeology Journal, 20, 851-863. https://doi.org/10.1007/s10040-012-0853-3 | Esteban, E. & Dinar, A. (2013). “Cooperative Management of Groundwater Resources in the Presence of Environmental Externalities”. Environmental and Resource Economics, 54, 443-469. https://doi.org/10.1007/s10640-012-9602-2 | Esteve, P., Varela-Ortega, C., Blanco-Gutiérrez, I. & Downing, T. (2015). “A hydro-economic model for the assessment of climate change impacts and adaptation in irrigated agriculture”. Ecological Economics, 120, 49-58. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2015.09.017 | FAO. (2000). La gestión integrada de la diversidad biológica para la alimentación y agricultura en la FAO. Obtenido de: FAO - Biodiversidad para la agricultura: http://www.fao.org/3/i0112s/i0112s.pdf | Field, C., Barros, V., Dokken, D.J, Mach, K. & Mastrandrea, M. (2014). Climate change 2014: Impacts, adaptation, and vulnerability. Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. | Freeze, R., Massmann, J., Smith, L., Sperling, T. & James, B. (1990). “Hydrogeological Decision Analysis: 1. A Framework”. Groundwater, 28(5), 738-766. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1990.tb01989.x | Garibaldi, L., Gemmill-Herren, B., D’Annolfo, R., Graeub, B., Cunningham, S. & Breeze, T. (2017). “Farming Approaches for Greater Biodiversity, Livelihoods, and Food Security”. Trends in Ecology & Evolution, 31(1), 68-80. http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2016.10.001 | Ghadimi, S. & Ketabchi, H. (2019). “Possibility of cooperative management in groundwater resources using an evolutionary hydro-economic simulation optimization model”. Journal of Hydrology, 578, 124094. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124094 | Gonzáles, J. & Velasco, R. (2008). “Evaluation of the impact of climatic change on the economic value of land in agricultural systems in Chile”. Chilean Journal of Agricultural Research, 68(1), 56-68. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392008000100006 | GORE. (2010). Caracterización ecológica económica de la microcuenca Mariño. Memoria Estudio Zonificación Económica Ecológica Mariño. Abancay, Perú: Gobierno Regional de Apurimac. | Gorelick, S. & Zheng, C. (2015). “Global change and the groundwater management challenge”. Water Resources Research, 51(5), 3031-3051. https://doi.org/10.1002/2014WR016825 | Graveline, N., Majone, B., Van Duinen, R. & Ansink, E. (2014). “Hydro-economic modeling of water scarcity under global change: An application to the Gállego river basin (Spain)”. Regional Environmental Change, 14, 119-132. https://doi.org/10.1007/s10113-013-0472-0 | Haghighatafshar, S., Yamanee-Nolin, M., Klinting, A., Roldin, M., Gustafssond, L.-G., Aspegren, H. & Jönsson, K. (2019). “Hydroeconomic optimization of mesoscale blue-green stormwater systems at the city level”. Journal of Hydrology, 578, 124125. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124125 | Harou, J. & Lund, J. (2008). “Ending groundwater overdraft in hydrologic-economic systems”. Hydrogeology Journal, 16, 1039-1055. https://doi.org/10.1007/s10040-008-0300-7 | Harou, J., Pulido-Velazquez, M., Rosenberg, D., Medellín-Azuara, J., Lund, J. & Howitt, R. (2009). “Hydro-economic models: Concepts, design, applications, and future prospects”. Journal of Hydrology, 375(3-4), 627-643. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.06.037 | Heckelei, T. (2002). Calibration and estimation of programmingmodels for agricultural supply analysis. Obtenido de: University of Bonn: http://www.ilr.uni-bonn.de/agpo/staff/heckelei/heckelei_hab.pdf | Heckelei, T. & Britz, W. (2005). “Models based on positive mathematical programming: State of the art and further extensions”. Comunicación presentada en la 89th European Seminar of the EAAE, Parma. | Henry de Frahan, B. (2019). “Towards Econometric Mathematical Programming for Policy Analysis”. En Msangi, S. & MacEwan, D. (eds): Applied Methods for Agriculture and Natural Resource Management (pp. 11-36). Cham, Suiza: Springer Nature Switzerland. | Howitt, R. (1995). “Positive mathematical-programming”. American Journal of Agricultural Economics, 77(2), 329-342. https://doi.org/10.2307/1243543 | Howitt, R., MacEwan, D., Medellín-Azuara, J. & Lund, J. (2010). Economic modeling of agriculture and water in California using the statewide agricultural production model. Obtenido de: University of California: https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=58ab30a064c197c67845fb05b5371f8470598846 | Huang, J., Wang, W., Cui, X., Wang, D., Liu, W., Liu, X. & Wang, S. (2019). “Environmental risk-based hydroeconomic evaluation for alluvial aquifer management in arid river basin”. Science of the Total Environment, 711, 134655. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134655 | Hurd, B.H. (2015). “Concepts and methods for assessing economic impacts from climate change on water resources”. En Dinar, A. & Schwabe, K. (Eds.): Handbook of WaterEconomics (pp. 56-68). Cheltenham, Reino Unido: Edward Elgar Publishing. | INEI. (2018). IV Censo Nacional Agropecuario 2012. Obtenido de: Insituto Nacional de Estadística e Informática: http://censos.inei.gob.pe/cenagro/tabulados/ | IPCC. (2013). Climate change 2013: The physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge, Reino Unido, and New York, Estados Unidos: Cambridge University Press. | IPCC. (2014). Climate change 2014: impacts, adaptation, and vulnerability. Part A: global and sectoral aspects. Contribution ofworking group II to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge, Reino Unido, and New York, Estados Unidos: Cambridge University Press. | Jenkins, M., Lund, J., Howit, R., Draper, A., Msangi, S., Tanaka, S., Ritzema, R. & Marques, G. (2004). “Optimization of California’s Water Supply System: Results and Insights”. Journal of water resources planning and management, 130(4), 271-280. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2004)130:4(271) | Jiang, Q. & Grafton, R. (2012). “Economic effects of climate change in the Murray–Darling Basin, Australia”. Agricultural Systems, 110, 10-16. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2012.03.009 | Jonkman, S., Bočkarjova, M., Kok, M. & Bernardini, P. (2008). “Integrated hydrodynamic and economic modelling of flood damage in the Netherlands”. Ecological Economics, 66(1), 77-90. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.12.022 | Joyce, B., Mehta, V., Purkey, D., Dale, L. & Hanemann, M. (2011). “Modifying agricultural water management to adapt to climate change in California`s Central valley”. Climatic Change, 109, 299-316. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0335-y | Kahsay, T., Arjoon, D., Kuik, O., Brouwer, R., Tilmant, A. & der Zaag, P. (2019). “A hybrid partial and general equilibrium modeling approach to assess the hydro economic impacts of large dams – The case of the Grand Ethiopian Renaissance Dam in the Eastern Nile River basin”. Environmental Modelling & Software, 117, 76-88. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.03.007 | Knowling, M., White, J., McDonald, G., Kim, J.-H., Moore, C. & Hemmings, B. (2020). “Disentangling environmental and economic contributions to hydro economic model output uncertainty: An example in the context of land-use change impact assessment”. Environmental Modelling and Software, 127, 104653. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2020.104653 | McKinney, D., Cai, X., Rosegrant, M., Ringler, C. & Scott, C. (1999). Modeling water resources management at the basin level: Review and future directions. SWIM Paper No. 6. Obtenido de: International Water Management Institute (IWMI): http://www.iwmi.cgiar.org/Publications/SWIM_Papers/PDFs/SWIM06.PDF | Medellín-Azuara, J., Howitt, R., MacEwan, D. & Lund, J. (2011). “Economic impacts of climate-related changes to California agriculture”. Climatic Change,109, 387-405. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0314-3 | Meinke, H., Howden, S., Struik, P., Nelson, R., Rodriguez, D. & Chapman, S. (2009). “Adaptation science for agriculture and natural resource management—urgency and theoretical basis”. Current Opinion in Environmental Sustainability, 1(1), 69-76. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2009.07.007 | Mérel, P. & Howitt, R. (2014). “Theory and Application of Positive Mathematical Programming in Agriculture and the Environment”. The Annual Review of Resource Economics, 6, 451-470. https://doi.org/10.1146/annurev resource-100913-012447 | MINAGRI. (2015). Estrategia Nacional de Agricultura Familiar 2015-2021”. Obtenido de: Ministerio de Agricultura y Riego: https://www.agrorural.gob.pe/wp-content/uploads/2016/02/enaf.pdf | MINAM. (2016). Tercera Comunicación Nacional del Perú a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Obtenido de: Ministerio del Ambiente: https://sinia.minam.gob.pe/documentos/tercera-comunicacion-nacional-peru-convencion-marco-las-naciones | Momeni, M., Zakeri, Z., Esfandiari, M., Behzadian, K., Zahedi, S. & Razavi, V. (2019). “Comparative analysis of agricultural water pricing between Azarbaijan Provinces in Iran and the state of California in the US: A hydro-economic approach”. Agricultural Water Management, 223, 105724. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.105724 | Moraetis, D., Al Kindi, S.S., Al Saadi, S.K., Al Shaibani, A.A.R.A., Pavlopoulos, K., Scharf, A., Mattern, F., Harrower, M.J. & Pracejus, B. (2020). “Terrace agriculture in a mountainous arid environment – A study of soil quality and regolith provenance: Jabal Akhdar (Oman)”. Geoderma, Volume 363, 114152. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.114152 | Moriondo, M., Bindi, M., Zbigniew, W., Kundzewicz, S. M., Chorynski, A., Matczak, P., Radziejewski, M., McEvoy, D. & Wreford, A. (2010). “Impact and adaptation opportunities for European agriculture in response to climatic change and variability”. Mitigation Adaptation Straetegie Global Change, 15, 657-679. https://doi.org/10.1007/s11027-010-9219-0 | NRC. (1989). The Lost Crops of the Incas: Little-known Plants of the Andes with Promise for Worldwide Cultivation. Washington D.C, Estados Unidos: National Academy Press. | Ossa-Moreno, J., McIntyre, N., Ali, S., Smart, J. & Rivera, D. (2018). “The Hydro-economics of Mining”. Ecological Economics, 145, 368-379. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2017.11.010 | ONU. (2019). Objetivos de Desarrollo Sostenible”. Obtenido de: Organización de Naciones Unidas: https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/objetivos-de-desarrollo-sostenible/ | Papagiannis, F., Gazzola, P., Burak, O. & Pokutsa, I. (2018). “Overhauls in water supply systems in Ukraine: A hydro-economic model of socially responsible planning and cost management”. Journal of Cleaner Production, 183, 358-369. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.156 | Peña-Haro, S., Pulido-Velazquez, M. & Sahuquillo, A. (2009). “A hydro-economic modelling framework for optimal management of groundwater nitrate pollution from agriculture”. Journal of Hydrology, 373(1-2), 193-203. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.04.024 | Ponce, R., Blanco, M. & Giupponi, C. (2014). “The economic impacts of climate change on the chilean agricultural sector: A non-linear agricultural supply model”. Chilean Journal of Agricultural Research, 74(4), 404-412. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392014000400005 | Ponce, R., Blanco, M. & Giupponi, C. (2015). “Welfare Effects of Water Variability in Agriculture. Insights from a Multimarket Model”. Water, 7(6), 2908-2923. https://doi.org/10.3390/w7062908 | Ponce, R., Fernández, F., Stehr, A., Váquez-Lavín, F. & Godoy-Faúnez, A. (2017). “Distributional impacts of climate change on basin communities: An integrated modeling approach”. Regional Environmental Change, 17, 1811-1821. https://doi.org/10.1007/s10113-017-1152-2 | ProDesarrollo. (2012). Proyecto de Gestion Integral de la Microcuenca Mariño Abancay - Anexo 1 Estudio Hidrológico. Estudio Definitivo de los Sistemas de Riego, U.E. Obtenido de: Pro Desarrollo Apurimac: https://es.scribd.com/document/412895324/Anexo-1-Estudio-Hidrologico# | Pulido-Velázquez, M., Andreu, J., Sahuquillo, A. & Pulido-Velázquez, D. (2008). “Hydroeconomic river basin modelling: The application of a holistic surface groundwater model to assess opportunity costs of water use in Spain”. Ecological Economics, 66(1), 51-65. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.12.016 | Ringler, C., Von Braun, J. & Rosegrant, M. (2004). “Water policy analysis for the Mekong River Basin”. Water International, 29(1), 30-42. https://doi.org/10.1080/02508060408691746 | Rochdane, S., Reichert, B., Messouli, M., Babqiqi, A. & Khebiza, M. (2012). “Climate change impacts on water supply and demand in RherayaWatershed (Morocco), with potential adaptation strategies”. Water, 4(1), 28-44. https://doi.org/10.3390/w4010028 | Roco, L., Engler, A., Bravo-Ureta, B. & Jara-Rojas, R. (2015). “Farmers’ perception of climate change in mediterranean Chile”. Regional Environmental Change, 15, 867-879. https://doi.org/10.1007/s10113-014-0669-x | Rolando, J., Turin, C., Ramírez, D., Mares, V., Monerris, J. & Quiroz, R. (2017). “Key ecosystem services and ecological intensification of agriculture in the tropical high-Andean Puna as affected by land-use and climate changes”. Agriculture, Ecosystems and Environment, 236, 221-233. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.12.010 | Rose, D., Sutherland, W., Barnes, A., Borthwick, F., Ffoulkes, C., Hall, C., Moorby, J., Nicholas-Davis, P., Twining, S. & Dicks, L. (2019). “Integrated farm management for sustainable agriculture: Lessons for knowledge exchange and policy”. Land Use Policy, 81, 834-842. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2018.11.001 | Spooner, D., McLean, K., Ramsay, G., Waugh, R. & Bryan, G. (2005). “A single domestication for potato based on multilocus amplified fragment length polymorphism genotyping”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(41), 14694-14699. https://doi.org/10.1073/pnas.0507400102 | Spooner, D., Nuñez, J., Trujillo, G., Herrera, M., Guzmán, F. & Ghislain, M. (2007). “Extensive simple sequence repeat genotyping of potato landraces supports a major reevaluation of their gene pool structure and classification”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(49), 19398-19403. https://doi.org/10.1073/pnas.0709796104 | Tahbaz, M. (2016). “Environmental Challenges in Today’s Iran”. Iranian Studies, 49(6), 943-961. https://doi.org/10.1080/00210862.2016.1241624 | Tang, J., Han, Z., Zhong, S., Ci, E. & Wei, C. (2019). “Changes in the profile characteristics of cultivated soils obtained from reconstructed farming plots undergoing agricultural intensification in a hilly mountainous region in southwest China with regard to anthropogenic pedogenesis”. Catena, 180, 132-145. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.04.020 | Tarolli, P. & Straffelini, E. (2020). “Agriculture in Hilly and Mountainous Landscapes: Threats, Monitoring and Sustainable Management”. Geography and Sustainability, 1(1), 70-76. https://doi.org/10.1016/j.geosus.2020.03.003 | Torres, M., Maneta, M., Howitt, R., Vosti, S., Wallender, W., Bassoi, L. & Rodrigues, L. (2012). “Economic impacts of regional water scarcity in the São Francisco River Basin, Brazil: An application of a linked hydro-economic model”. Environment and Development Economics, 17(2), 227-248. https://doi.org/10.1017/S1355770X11000362 | Tsur, Y., Roe, T., Dinar, A. & Doukkali, M. (2004). Pricing Irrigation Water: Principles and Cases from Developing Countries. Washington D.C., Estados Unidos: Resources for the Future. | Van Vuuren, D., Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., Hurt, G., Kram, T., Krey, V., Lamarque, J.-F., Masui, T., Meinshausen, M., Nakicenovic, N., Smith, S. & Rose, S. (2011). “The representative concentration pathways: An overview”. Climatic Change, 109, 5. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0148-z | Varela-Ortega, C. (2007). “Policy-driven determinants of irrigation development and environmental sustainability: A case study in Spain”. En Molle, F. & Berkoff, J. (Eds.): Irrigation water pricing policy in context: exploring the gap between theory and practice (pp. 328-346). Oxfordshire, Reino Unido, Cambridge, Estados Unidos: CAB International. | Varela-Ortega, C., Blanco-Gutiérrez, I., Esteve, P., Bharwani, S., Fronzek, S. & Downing, T. (2014). “How can irrigated agriculture adapt to climate change? Insights from the Guadiana Basin in Spain”. Regional Environmental Change, 16, 59-70. https://doi.org/10.1007/s10113-014-0720-y | Varela‐Ortega, C., Blanco‐Gutiérrez, I., Swartz, H. & Downing, T. (2011). “Balancing groundwater conservation and rural livelihoods under water and climate uncertainties: A hydro-economic modeling framework”. Global Environmental Change, 21(2), 604-619. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2010.12.001 | Vavilov, N. (1992). Origin and Geography of Cultivated Plants.Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. | Ventrela, D., Charfeddine , M., Moriondo, M., Rinaldi, M. & Bindi, M. (2012). “Agronomic adaptation strategies under climate change for winter durum wheat and tomato in southern Italy: Irrigation and nitrogen fertilization”. Regional Environmental Change, 12, 407-419. https://doi.org/10.1007/s10113-011-0256-3 | Volk, M., Hirschfeld, J., Dehnardt, A., Schmidt, G., Bohn, C., Liersch, S. & Gassman, P. (2008). “Integrated ecological-economic modelling of water pollution abatement management options in the Upper Ems river basin”. Ecological Economics, 66(1), 66-76. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2008.01.016 | Weyant, J. (1985). “General economic equilibrium as a unifying concept in energy-economic modeling”. Management Science, 31(5), 548-563. https://www.jstor.org/stable/2631775 | Wheeler, T. & Von Braun, J. (2013). “Climate change impacts on global food security”. Science, 341(6145), 508-513. https://doi.org/10.1126/science.1239402 | Young, R. (2005). Determining the economic value of water: Concepts and methods. Washington D.C., Estados Unidos: Resources for the Future. | Zischg, J., Zeisl, P., Winkler, D., Rauch, W. & Sitzenfrei, R. (2018). “On the sensitivity of geospatial low impact development locations to the centralized sewer network”. Water Science & Technology, 77(7), 1851-1860. https://doi.org/10.2166/wst.2018.060 | Los autores agradecen al Convenio de Subvención N.° 200-2015-FONDECYT, que en su cláusula tercera otorga a favor de la Universidad Nacional Agraria La Molina una subvención para el desarrollo del Doctorado de Economía de los Recursos Naturales y desarrollo sustentable | 87 | 55 | 23

El cambio climático viene afectando de manera diferenciada a la agricultura, en particular, en la zona andina, dada su alta exposición, sensibilidad y baja capacidad adaptativa. Se evaluó la respuesta adaptativa de la agricultura andina frente a una variación de la disponibilidad hídrica debido al cambio climático en base al modelo hidro-económico que integra dos módulos: el modelamiento hidrológico en base al SWAT y un modelo económico de optimización en base al PMP. Se determinó una alta vulnerabilidad agrícola frente al cambio climático situación que podría revertirse al aplicar una política agraria en base al uso eficiente del agua.

Purpose. To evaluate the varieties: ‘MIP Assol’, ‘Balada Myronivska’, ‘Hratsiia Myronivska’, ‘MIP Yuvileina’, ‘MIP Lada’, ‘MIP Dniprianka’ and the standard variety ‘Podolianka’ and promising breeding lines: ‘Erythrospermum 55023’, ‘Lutescens 22198’, ‘Lutescens 37519’, ‘Lutescens 60049’, ‘Lutescens 60107’ winter wheat of the Mironovka`s breeding according to grain quality indicators.Methods. The research was conducted during the 2019–2021 in the breeding crop rotation of the winter wheat breeding laboratory of the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat, NAАS of Ukraine. The main method of research was laboratory and field, supplemented by analytical studies, measurements, calculations and observations.Results. The following breeding lines were the best in terms of protein content during the first sowing period: ‘Erythrospermum 55023’ (11.9%), ‘Lutescens 55198’ (12.8%), ‘Lutescens 37519’ (11.7%) and ‘Lutescens 60107’ (10.7%). During the second sowing period, the best varieties and breeding lines turned out to be ‘Hratsiia Myronivska’ (11.4%), ‘MIP Dniprianka’ (12.3%), ‘Erythrospermum 55023’ (12.3 %), ‘Lutescens 55198’ (11.4%), ‘Lutescens 37519’ (12.3%) and ‘Lutescens 60049’ (12.8%). According to the grain vitrification index during the first sowing period, the following can be distinguished: ‘Balada Myronivska’ (86.7%), ‘MIP Lada’ (89.3%), ‘MIP Dniprianka’ (87.3%), ‘Erythrospermum 55023’ (86.3 %), ‘Lutescens 55198’ (94.3 %) and ‘Lutescens 37519’ (91.0 %). During the second sowing period, these were ‘Balada Myronivska’ (86.7%), ‘Hratsiia Myronivska’ (79.3%), ‘MIP Lada’ (85.0%), ‘MIP Dniprianka’ (81.7%) and breeding lines ‘Lutescens 55198’ (80.7%) and ‘Lutescens 60049’ (81.3%). According to the content of raw gluten, the variety ‘Hratsiia Myronivska’ (26.2%) was selected. For all studied breeding lines, the value of the crude gluten content indicator varied from 26.0% to 29.9%. Du­ring the second sowing period, a higher percentage of raw gluten content was noted in the varieties ‘Hratsiia Myronivska’ (29.9%) and ‘MIP Dniprianka’ (27.4%) and selection lines – ‘Erythrospermum 55023’ (28.4%), ‘Lutescens 55198’ (27.4%), ‘Lutescens 37519’ (27.1%) and ‘Lutescens 60049’ (29.1%).Conclusions. During the three years of observations, the weather conditions differed in the amount of precipitation and the sum of active temperatures both during the growing season and during the period of flowering and maturation, which significantly affected the results of the analysis of grain quality indicators of winter wheat varieties and promising lines. Having analyzed the obtained results, it is possible to single out the varieties ‘Hratsiia Myronivska’ and ‘MIP Dniprianka’, as well as the breeding lines: ‘Erythrospermum 55023’, ‘Lutescens 55198’, ‘Lutescens 37519’ and ‘Lutescens 60049’, which exceeded the standard variety ‘Podolianka’ and the average experimental values for such basic indicators as protein content, gluten content, vitreousness and 1000-seed weight. | Мета. Оцінити сорти ‘МІП Ассоль’, ‘Балада Миронівська’, ‘Грація Миронівська’, ‘МІП Ювілейна’, ‘МІП Лада’, ‘МІП Дніпрянка’ та сорт-стандарт ‘Подолянка’ і перспективні селекційні лінії ‘Еритроспермум 55023’, ‘Лютесценс 22198’, ‘Лютесценс 37519’, ‘Лютесценс 60049’ і ‘Лютесценс 60107’ пшениці озимої миронівської селекції за показниками якості зерна.Методи. Дослідження проводили впродовж 2019–2021 рр. у селекційній сівозміні лабораторії селекції озимої пшениці Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН України. Основні методи досліджень – лабораторний, польовий та аналітичний, доповнені вимірами, підрахунками і спостереженнями.Результати. За вмістом білка протягом першого строку сівби кращими були такі селекційні лінії: ‘Еритроспермум 55023’ (11,9%), ‘Лютесценс 55198’ (12,8%), ‘Лютесценс 37519’ (11,7%) та ‘Лютесценс 60107’ (10,7%). Упродовж другого строку сівби кращими сортами та селекційними лініями виявились: ‘Грація МИР’ (11,4%), ‘МІП Дніпрянка’ (12,3%), ‘Еритроспермум 55023’ (12,3%), ‘Лютесценс 55198’ (11,4%), ‘Лютесценс 37519’ (12,3%) та ‘Лютесценс 60049’ (12,8%). За показником склоподібності зерна протягом першого строку сівби можна виділити: ‘Балада МИР’ (86,7%), ‘МІП Лада’ (89,3%), ‘МІП Дніпрянка’ (87,3%), ‘Еритроспермум 55023’ (86,3%), ‘Лютесценс 55198’ (94,3%) та ‘Лютесценс 37519’ (91,0%). Впродовж другого строку сівби – ‘Балада МИР’ (86,7%), ‘Грація МИР’ (79,3%), ‘МІП Лада’ (85,0%), ‘МІП Дніпрянка’ (81,7%) і селекційні лінії ‘Лютесценс 55198’ (80,7%) та ‘Лютесценс 60049’ (81,3%). За вмістом сирої клейковини виокремлено сорт ‘Грація МИР’ (26,2%). У всіх досліджуваних селекційних ліній значення показника вмісту сирої клейковини варіювалося від 26,0 до 29,9%. Протягом другого строку сівби вищий відсоток вмісту сирої клейковини відмічено у сортів ‘Грація МИР’ (29,9%) та ‘МІП Дніпрянка’ (27,4%) і селекційних ліній ‘Еритроспермум 55023’ (28,4%), ‘Лютесценс 55198’ (27,4%), ‘Лютесценс 37519’ (27,1%) і ‘Лютесценс 60049’ (29,1%).Висновки. Впродовж трьох років спостережень погодні умови відрізнялися за кількістю опадів та сумою активних температур як у період вегетації, так і в період цвітіння – достигання, що суттєво вплинуло на результати аналізу якісних показників зерна сортів та перспективних ліній пшениці озимої. Проаналізувавши отримані результати, можна виділити сорти ‘Грація МИР’ і ‘МІП Дніпрянка’, а також селекційні лінії ‘ЕР 55023’, ‘ЛЮТ 55198’, ‘ЛЮТ 37519’ і ‘ЛЮТ 60049’, що перевищували сорт-стандарт ‘Подолянка’ та середнє значення по досліду за такими основними показниками, як вміст білка та клейковини, склоподібність і маса 1000 насінин

Climate change could potentially interrupt progress toward a world without hunger. A robust and coherent global pattern is discernible of the impacts of climate change on crop productivity that could have consequences for food availability. The stability of whole food systems may be at risk under climate change because of short-term variability in supply. However, the potential impact is less clear at regional scales, but it is likely that climate variability and change will exacerbate food insecurity in areas currently vulnerable to hunger and undernutrition. Likewise, it can be anticipated that food access and utilization will be affected indirectly via collateral effects on household and individual incomes, and food utilization could be impaired by loss of access to drinking water and damage to health. The evidence supports the need for considerable investment in adaptation and mitigation actions toward a “climate-smart food system” that is more resilient to climate change influences on food security.

Мета. Виявити особливості успадкування кількості зерен у колосі, схрещуючи різні за походженням, напрямами використання і різновидностями сорти ячменю ярого, та виокремити ефективні генетичні джерела для поліпшення цієї ознаки. Методи. Дослідження проводили в Миронівському інституті пшениці імені В. М. Ремесла НААН у 2019 і 2020 рр. В F1 ячменю ярого двох діалельних схем схрещування за кількістю зерен у колосі визначили ступінь фенотипового домінування, параметри генетичної варіації та комбінаційну здатність. Результати. За показником ступеня фенотипового домінування виявлено всі можливі типи успадкування кількості зерен у колосі. У низки комбінацій схрещування встановлено зміну типу успадкування залежно від умов року. Найбільшу кількість комбінацій із наддомінуванням в обох роках відмічено у комбінаціях з плівчастим остистим сортом ‘Авгур’ та безостим сортом ‘Козир’. За параметрами генетичної варіації у схрещуваннях пивоварних сортів (плівчастих остистих) виявлено відповідність адитивно-домінантній моделі, наддомінування і домінування у локусах, а також односпрямованість домінування на збільшення ознаки, зумовлене домінантними ефектами. У схрещуваннях сортів різних ботанічних різновидностей виявлено зміну дії генів у різні роки. А саме: адитивно-домінантної системи – комплементарним епістазом, неповного домінування – наддомінуванням, односпрямованості домінування на збільшення ознаки – різноспрямованістю. Виділено генетичні джерела підвищеної загальної комбінаційної здатності, зокрема плівчасті остисті сорти пивоварного напряму ‘Quench’ і ‘Авгур’, голозерний та безостий сорти ‘CDC Rattan’ і ‘Козир’ відповідно. На основі констант специфічної комбінаційної здатності визначено найбільш перспективні комбінації для подальшої селекційної роботи. Висновки. Виявлені особливості успадкування кількості зерен у колосі дають змогу оптимально комбінувати батьківські компоненти схрещувань і здійснювати цілеспрямований добір на збільшення ознаки у процесі створення ботанічних різновидностей сортів ячменю ярого різних напрямів використання.

A total of 310 Barley accessions collected from ICARDA, Lebanon and grown in Indian condition at ICARDA-IRP (India Research Platform), Amlaha, (M.P.) were analyzed for morphological and genetic variability using nine agro-morphological traits i.e. Plant height (cm), number oftillers per plant, daysto heading, number of ear headsper pant, length ofear (cm), number of spikelets per earhead, number of grains per earhead, yield per plant (g), and 1000-grain weight (g). The highest coefficient of variation as a result of highest diversity among the genotypes were found for grains per earhead (37.5%), spikelets per earhead (37.5%), yield per plant (35.3%), tillers per plant (31.3%) and earhead per plant (31.2%). However, ear length (16.9%), days to heading (15.4%), 1000-grain weight (13.5%) and plant height (11.2%) have conributued less to diversity with lower cofficient of variation. In cluster analysis, all the characters were used to construct a distance matrix using the Euclidian coefficient, and used to generate dendrogram showing similarity among all the genotypes, distance coefficient ranged between 0 and 200 which reveal the genetic diversity among genotypes. These exotic accessions evaluated can be further used for primary or secondary introduction in Indian breeding program.

Eighteen hybrids generated from crossing six lines with three testers were studied along with their parents for combining ability and gene action involved in the expression of characters in barley to identify suitable parents and desirable hybrid combinations. Observations were recorded for days to ear emergence, days to maturity, the number of productive tillers per plant, ear length (cm.), grains per spike, biological yield per plant (g.), harvest index (%), 1000-grain weight and grain yield per plant (g.). The mean squares for General Combining Ability (GCA) and Specific Combining Ability (SCA) effects were found highly significant for all the traits studied. Among the parents, tester NDB-1173 and lines RD-2909, RD-2899 and RD-2768 were good general combiners for grain yield and its component traits. On the basis of SCA effects, RD-2909 x NDB-943, NDB-1618 x NDB-1173, RD-2768 x NDB-3, HUB-240 x NDB-1173 and RD-2899 x NDB-943 for grain yield were observed as most promising crosses.

Background. Naked barley is a promising food crop. To enhance its production, active breeding is required to create productive varieties. The purpose of this study was to test the STS-marker for the Nud1 gene controlling the hulled phenotype, and use it for the production of naked barley hybrids. Materials and methods. Genotyping of 112 F2 hybrids obtained by crossing the naked black variety ‘Jet’ and the hulled white variety ‘Elf’ was carried out using wF2 and kR1, or tR2 primers in the regular PCR mode to amplify the recessive or dominant alleles of the Nud1 gene, respectively, and also in the multiplex PCR mode, which allows simultaneous amplification of both dominant and recessive alleles of the Nud1 gene. The genotyping data were compared with those on phenotypes of hybrids. Results and discussion. The possibility of using multiplex PCR with a set of primers wF2, kR1, and tR2 for identifying dominant and recessive alleles of the Nud1 gene in hybrid material has been demonstrated. However, while the observed number of hybrids homozygous for the recessive allele nud1 almost completely corresponded to their expected number, the clear predominance of homozygotes for the dominant allele Nud1 and the lack of heterozygotes compared to the expected number of hybrids of these groups indicates erroneous identification of some heterozygotes as dominant homozygotes, which must be taken into account during selection of hulled barleys by genotyping. Conclusions. The STS-marker amplified by primers wF2, kR1, and tR2, can be used to select recessive homozygotes nud1nud1 from hybrid populations, however, additional analysis is required for a more reliable identification of heterozygotes and homozygotes for the dominant allele of the Nud1 gene.

Purpose. To determine the peculiarities of the manifestation of combining ability and the mode of inheritance of yield-related traits in winter barley and to identify genetic sources and promising hybrid combinations for further breeding efforts under conditions of Ukrainian Forest-steppe. Methods. The research was conducted in 2018/19 and 2021/22 at the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of NAAS of Ukraine. In accordance with generally accepted methods, the degree of phenotypic dominance, heterobeltiosis and effects of general combining ability in the top-cross hybrids of winter barley for key yield components were determined. Results. The variability of the manifestation level of the studied traits in parental components and hybrids in different years were established. According to the indicator of the degree of phenotypic dominance, the variability of the character of inheritance was revealed depending on the traits, hybrid combinations and growing conditions. Hybrid combinations with positive overdominance and dominance of individual yield components were highlighted. In particular, according to plant productivity these combination are: ‘Scarpia’ / ‘MIP Darii’, ‘Scarpia’ / ‘MIP Korsar’, ‘Aborygen’ / ‘MIP Corsar’, ‘Titus’ / ‘MIP Status’, ‘MIP Yanus’ / ‘MIP Status’, ‘Titus’ / ‘Paladin Myronivskyi’, ‘Maybrit’ / ‘Paladin Myronivskyi’ ‘MIP Yanus’ / ‘Paladin Myronivskyi’. The varieties with increased effects of general combining ability for yield-related traits under different growing conditions were distinguished. As follows: productive tillering – ‘Scarpia’, ‘MIP Darii’; grain number per ear – ‘MIP Yanus’, ‘MIP Hladiator’, ‘MIP Status’; 1000 grain weight – ‘Titus’, ‘MIP Korsar’, ‘MIP Status’; grain weight per plant – ‘MIP Yanus’, ‘MIP Status’, ‘MIP Darii’. Conclusions. Selected hybrid combinations with positive overdominance and dominance are of practical value for further breeding to increase individual components and plant productivity in general. The varieties with increased effects of general combining ability are valuable genetic sources for involvement in crossing for improving the certain traits. | Мета. Визначити особливості прояву комбінаційної здатності та характеру успадкування пов’язаних з урожайністю ознак ячменю озимого й виділити генетичні джерела та перспективні гібридні комбінації для подальшої селекційної роботи в умовах Лісостепу України.Методи. Дослідження проводили у 2018/19 і 2021/22 рр. у Миронівському інституті пшениці імені В. М. Ремесла НААН. Відповідно до загальноприйнятих методик у топкросних гібридів ячменю озимого визначали ступінь фенотипового домінування, істинний гетерозис та ефекти загальної комбінаційної здатності за основними елементами структури врожайності.Результати. Установлено варіабельність рівня прояву досліджених ознак батьківських компонентів і гібридів у різні роки. За показником ступеня фенотипового домінування виявлено мінливість характеру успадкування залежно від ознак, гібридних комбінацій та умов вирощування. Виділено гібридні комбінації з позитивним наддомінуванням і домінуванням за окремими елементами структури врожайності, зокрема продуктивністю рослини: ‘Scarpia’ / ‘МІП Дарій’, ‘Scarpia’ / ‘МІП Корсар’, ‘Абориген’ / ‘МІП Корсар’, ‘Titus’ / ‘МІП Статус’, ‘МІП Янус’ / ‘МІП Статус’, ‘Titus’ / ‘Паладін Миронівський’, ‘Maybrit’ / ‘Паладін Миронівський’, ‘МІП Янус’ / ‘Паладін Миронівський’. Виокремлено сорти з підвищеними ефектами загальної комбінаційної здатності, пов’язаних з урожайністю ознак за різних умов вирощування: продуктивна кущистість – ‘Scarpia’, ‘МІП Дарій’; кількість зерен у колосі – ‘МІП Янус’, ‘МІП Гладіатор’, ‘МІП Статус’; маса 1000 зерен – ‘Titus’, ‘МІП Корсар’, ‘МІП Статус’; маса зерен із рослини – ‘МІП Янус’, ‘МІП Статус’, ‘МІП Дарій’.Висновки. Виділені гібридні комбінації з позитивним наддомінуванням та домінуванням становлять практичну цінність для подальшої селекції на збільшення продуктивності рослини загалом і окремих елементів її структури. Сорти з підвищеними ефектами загальної комбінаційної здатності є цінними генетичними джерелами для залучення у схрещування з метою поліпшення відповідних ознак.

Crop wild relatives (CWR) have proven to be very valuable in agricultural breeding programs but remain a relatively under-utilized and under-protected resource. CWR have provided resistance to pests and diseases, abiotic stress tolerance, quality improvements and yield increases with the annual contribution of these traits to agriculture estimated at USD 115 billion globally and are considered to possess many valuable traits that have not yet been explored. The use of the genetic diversity found in CWR for breeding provides much-needed resilience to modern agricultural systems and has great potential to help sustainably increase agricultural production to feed a growing world population in the face of climate change and other stresses. A number of CWR taxa are at risk, however, necessitating coordinated local, national, regional and global efforts to preserve the genetic diversity of these plants through complementary in situ and ex situ conservation efforts. We discuss the absence of adequate institutional frameworks to incentivize CWR conservation services and propose payment for ecosystem services (PES) as an under-explored mechanism for financing these efforts. Such mechanisms could serve as a potentially powerful tool for enhancing the long-term protection of CWR.

Purpose. To reveal the peculiarities of inheritance of kernel number per spike in crosses of spring barley cultivars of different origin, purpose of use and botanical varieties, as well as to distinguish effective genetic sources for impro­ving the trait.Methods. The study was carried out at the M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine in 2019 and 2020. In F1 of spring barley in two diallel crossing schemes the degree of phenotypic dominance, parameters of genetic variation, and combining ability for kernel number per spike were determined. Results. According to the indicator of the degree of phenotypic dominance, all possible types of inheritance of kernel number per spike were identified. In a number of crossing compositions, a change in the type of inheritance depending on the conditions of the year was revealed. Most combinations with overdominance in both years were noted in crossings of the covered awned cultivar ‘Avgur’, as well as the covered awnless cultivar ‘Kozyr’. According to the parameters of genetic variation in crosses of malting varieties (covered awned), correspondence of the additive-dominant model, overdominance and dominance in loci, as well as unidirectional dominance to increasing of the trait caused by dominant effects were revealed. When crossing cultivars of different varieties, a change in gene action in different years was found. In particular, additive-dominant system changed to complementary epistasis, incomplete dominance to overdominance, unidirectional dominance to increa­sing of the trait to multidirectional dominance. The genetic sources of increased general combining ability were identified, as follows: covered awned malting cultivars ‘Quench’ and ‘Avgur’, the naked awned cultivar ‘CDC Rattan’, as well as the covered awnless cultivar ‘Kozyr’. Based on the constants of specific combining ability, the most promising crossing combinations for further breeding efforts were determined.Conclusions. The identified peculiarities of the inheritance of kernel number per spike make it possible to optimally combine parental components of crossings and carry out directional selection to increase the trait when developing spring barley cultivars for different use and different botanical varieties. | Мета. Виявити особливості успадкування кількості зерен у колосі, схрещуючи різні за походженням, напрямами використання і різновидностями сорти ячменю ярого, та виокремити ефективні генетичні джерела для поліпшення цієї ознаки.Методи. Дослідження проводили в Миронівському інституті пшениці імені В. М. Ремесла НААН у 2019 і 2020 рр. В F1 ячменю ярого двох діалельних схем схрещування за кількістю зерен у колосі визначили ступінь фенотипового домінування, параметри генетичної варіації та комбінаційну здатність.Результати. За показником ступеня фенотипового домінування виявлено всі можливі типи успадкування кількості зерен у колосі. У низки комбінацій схрещування встановлено зміну типу успадкування залежно від умов року. Найбільшу кількість комбінацій із наддомінуванням в обох роках відмічено у комбінаціях з плівчастим остистим сортом ‘Авгур’ та безостим сортом ‘Козир’. За параметрами генетичної варіації у схрещуваннях пивоварних сортів (плівчастих остистих) виявлено відповідність адитивно-домінантній моделі, наддомінування і домінування у локусах, а також односпрямованість домінування на збільшення ознаки, зумовлене домінантними ефектами. У схрещуваннях сортів різних ботанічних різновидностей виявлено зміну дії генів у різні роки. А саме: адитивно-домінантної системи – комплементарним епістазом, неповного домінування – наддомінуванням, односпрямованості домінування на збільшення ознаки – різноспрямованістю. Виділено генетичні джерела підвищеної загальної комбінаційної здатності, зокрема плівчасті остисті сорти пивоварного напряму ‘Quench’ і ‘Авгур’, голозерний та безостий сорти ‘CDC Rattan’ і ‘Козир’ відповідно. На основі констант специфічної комбінаційної здатності визначено найбільш перспективні комбінації для подальшої селекційної роботи.Висновки. Виявлені особливості успадкування кількості зерен у колосі дають змогу оптимально комбінувати батьківські компоненти схрещувань і здійснювати цілеспрямований добір на збільшення ознаки у процесі створення ботанічних різновидностей сортів ячменю ярого різних напрямів використання.

The paper summarizes the experimental data from field and laboratory experiments on the study of the collection material of hull-less barley from ICARDA (Hordeum vulgare L.) on saline soils of the Kyzylorda region. The influence of the type of ripening of the variety and weather conditions of vegetation on the formation and variability of the grain yield of spring hull-less barley is shown. Traits less affected by external factors, such as plant height, spike length, number of spikelets per spike, and number of productive spikes per 1 m2, are determined. It has been established that during the selection, stabilization on such traits occurs in early generations, which increases the efficiency of selection of adaptive varieties. At the present stage, using in hybridization the best hull-less forms ICNBF8-611/Aths, DeirAlla106/Strain205//Rhn-03/3/BF891M-582, Atahualpa/4/Avt/Attiki//Aths/3/Giza121/Pue, Atahualpa/4/Harrington/3/WI2291/Roho//WI2269, and HIGO/LINO with local recognized varieties, 20 hybrid populations have been obtained, and 150 lines selected from them, identified that donors of valuable traits are of particular interest for creating productive cereal varieties.

Genebanks hold comprehensive collections of cultivars, landraces and crop wild relatives of all major food crops, but their detailed characterization has so far been limited to sparse core sets. The analysis of genome-wide genotyping-by-sequencing data for almost all barley accessions of the German ex situ genebank provides insights into the global population structure of domesticated barley and points out redundancies and coverage gaps in one of the world’s major genebanks. Our large sample size and dense marker data afford great power for genome-wide association scans. We detect known and novel loci underlying morphological traits differentiating barley genepools, find evidence for convergent selection for barbless awns in barley and rice and show that a major-effect resistance locus conferring resistance to bymovirus infection has been favored by traditional farmers. This study outlines future directions for genomics-assisted genebank management and the utilization of germplasm collections for linking natural variation to human selection during crop evolution.

KEY MESSAGE: Evaluation of breeding progress for spring barley varieties in Germany showed that both grain yield and malting quality were considerably improved during the last 33 years, and that genetic effects of protein concentration and malting traits were not associated. Based on historical data, this study aimed to investigate yield potential and malting quality of 187 varieties tested and released in German registration trials to evaluate the value for cultivation and use (VCU) during 1983–2015, and to quantify the environmental variability and the association among traits. We used mixed linear models with multiple linear regression terms to dissect genetic and non-genetic trend components. Grain yield increased by 43% (23.4 dt ha⁻¹) in VCU trials and 35% (14.0 dt ha⁻¹) on-farm relative to 1983. All yield components contributed significantly. Malting quality was also considerably improved by 2.3% for extract content up to 25.1% for friability, relative to 1983, nearly completely due to new varieties. Total variability of individual traits was very different between traits (2.4–24.4% relative to 1983). The relative influence of genotypes on total variation was low for grain yield and its components, whereas it was considerably larger for other traits. We found remarkable differences between phenotypic and genetic correlation coefficients for grain yield and protein concentration with malting traits. The observed positive phenotypic relation between grain yield and malting quality can be attributed to a shift of selection and environmental effects, but genetic correlations showed a negative association. Genetic effects of protein concentration and malting quality were not correlated indicating that both were not genetically linked. Considerable yield progress and improvement of malting quality were achieved despite of their weak to moderate negative genetic dependence.

Мета. Виявити селекційно-генетичні особливості ячменю ярого за масою 1000 зерен та виділити генетичні джерела для селекції в умовах центральної частини Лісостепу України. Методи. Дослідження проводили в Миронівському інституті пшениці імені В. М. Ремесла НААН. Досліджували F1 двох повних (6 ´ 6) діалельних схем схрещувань. Перша схема включала сучасні як вітчизняні, так закордонні сорти ячменю ярого пивоварного напряму (‘МІП Титул’, ‘Авгур’, ‘Datcha’, ‘Quench’, ‘Gladys’, ‘Beatrix’), друга – класичні плівчасті остисті (‘МІП Мирослав’, ‘Sebastian’), безості (‘Козир’, ‘Вітраж’) та голозерні (‘Condor’, ‘CDC Rattan’) сорти. Результати. Виявлено різні типи успадкування маси 1000 зерен, за винятком негативного домінування. Частка комбінацій з відповідними значеннями ступеня фенотипового домінування змінювалась залежно від залучених до схрещувань генотипів та років випробувань. В обох схемах схрещування як у 2019-му, так і у 2020 р. в більшості комбінацій виявлено позитивне наддомінування. Найбільшу кількість комбінацій із проявом гетерозису за різних умов вирощування відзначено в разі залучення до схрещувань сортів ‘Gladys’ і ‘МІП Мирослав’. За параметрами генетичної варіації виявлено, що ознака визначалась переважно адитивно-домінантною системою. Домінування було спрямованим на збільшення маси 1000 зерен. Лише у другій схемі схрещувань у 2019 р. значення показника спрямованості домінування було недостовірним. У локусах виявлено неповне домінування у 2019-му та наддомінування у 2020 р. Достовірно високі ефекти загальної комбінаційної здатності в обидва роки відзначено для сортів ‘Datcha’, ‘Gladys’, ‘МІП Мирослав’, ‘Козир’ і ‘Вітраж’. Висновки. Виявлені селекційно-генетичні особливості вказують, що в переважної більшості створених гібридних комбінацій необхідним буде остаточний добір за масою 1000 зерен у пізніших поколіннях, коли домінантні алелі перейдуть у гомозиготний стан. Як ефективні генетичні джерела для підвищення маси 1000 зерен можуть бути використані остисті сорти ‘Gladys’, ‘МІП Мирослав’ і ‘Datcha’, а також безості – ‘Козир’ і ‘Вітраж’.

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.

Мета. Визначити особливості прояву комбінаційної здатності та характеру успадкування пов’язаних з урожайністю ознак ячменю озимого й виділити генетичні джерела та перспективні гібридні комбінації для подальшої селекційної роботи в умовах Лісостепу України. Методи. Дослідження проводили у 2018/19 і 2021/22 рр. у Миронівському інституті пшениці імені В. М. Ремесла НААН. Відповідно до загальноприйнятих методик у топкросних гібридів ячменю озимого визначали ступінь фенотипового домінування, істинний гетерозис та ефекти загальної комбінаційної здатності за основними елементами структури врожайності. Результати. Установлено варіабельність рівня прояву досліджених ознак батьківських компонентів і гібридів у різні роки. За показником ступеня фенотипового домінування виявлено мінливість характеру успадкування залежно від ознак, гібридних комбінацій та умов вирощування. Виділено гібридні комбінації з позитивним наддомінуванням і домінуванням за окремими елементами структури врожайності, зокрема продуктивністю рослини: ‘Scarpia’ / ‘МІП Дарій’, ‘Scarpia’ / ‘МІП Корсар’, ‘Абориген’ / ‘МІП Корсар’, ‘Titus’ / ‘МІП Статус’, ‘МІП Янус’ / ‘МІП Статус’, ‘Titus’ / ‘Паладін Миронівський’, ‘Maybrit’ / ‘Паладін Миронівський’, ‘МІП Янус’ / ‘Паладін Миронівський’. Виокремлено сорти з підвищеними ефектами загальної комбінаційної здатності, пов’язаних з урожайністю ознак за різних умов вирощування: продуктивна кущистість – ‘Scarpia’, ‘МІП Дарій’; кількість зерен у колосі – ‘МІП Янус’, ‘МІП Гладіатор’, ‘МІП Статус’; маса 1000 зерен – ‘Titus’, ‘МІП Корсар’, ‘МІП Статус’; маса зерен із рослини – ‘МІП Янус’, ‘МІП Статус’, ‘МІП Дарій’. Висновки. Виділені гібридні комбінації з позитивним наддомінуванням та домінуванням становлять практичну цінність для подальшої селекції на збільшення продуктивності рослини загалом і окремих елементів її структури. Сорти з підвищеними ефектами загальної комбінаційної здатності є цінними генетичними джерелами для залучення у схрещування з метою поліпшення відповідних ознак.

Background. Naked barley is a promising food crop. To enhance its production, active breeding is required to create productive varieties. The purpose of this study was to test the STS-marker for the Nud1 gene controlling the hulled phenotype, and use it for the production of naked barley hybrids. Materials and methods. Genotyping of 112 F2 hybrids obtained by crossing the naked black variety ‘Jet’ and the hulled white variety ‘Elf’ was carried out using wF2 and kR1, or tR2 primers in the regular PCR mode to amplify the recessive or dominant alleles of the Nud1 gene, respectively, and also in the multiplex PCR mode, which allows simultaneous amplification of both dominant and recessive alleles of the Nud1 gene. The genotyping data were compared with those on phenotypes of hybrids. Results and discussion. The possibility of using multiplex PCR with a set of primers wF2, kR1, and tR2 for identifying dominant and recessive alleles of the Nud1 gene in hybrid material has been demonstrated. However, while the observed number of hybrids homozygous for the recessive allele nud1 almost completely corresponded to their expected number, the clear predominance of homozygotes for the dominant allele Nud1 and the lack of heterozygotes compared to the expected number of hybrids of these groups indicates erroneous identification of some heterozygotes as dominant homozygotes, which must be taken into account during selection of hulled barleys by genotyping. Conclusions. The STS-marker amplified by primers wF2, kR1, and tR2, can be used to select recessive homozygotes nud1nud1 from hybrid populations, however, additional analysis is required for a more reliable identification of heterozygotes and homozygotes for the dominant allele of the Nud1 gene. | Актуальность. Голозерный ячмень является перспективной продовольственной культурой. Для увеличения его производства необходима активная селекционная работа по созданию высокопродуктивных сортов. Целью представленной работы является апробация STS-маркера к гену Nud1, контролирующему пленчатость, для отбора голозерных гибридов ячменя. Материалы и методы. Генотипирование 112 гибридов популяции F2, полученной с помощью скрещивания голозерного черноколосого сорта ‘Jet’ и пленчатого белоколосого сорта ‘Эльф’, проводили с помощью праймеров wF2 и kR1, либо tR2, в режиме обычной ПЦР, которая позволила амплифицировать фрагменты рецессивного, либо доминантного аллелей гена Nud1, соответственно, а также в режиме мультиплексной ПЦР, позволяющей одновременно амплифицировать фрагменты и доминантного, и рецессивного аллелей гена Nud1. Данные генотипирования сопоставляли с фенотипами гибридов. Результаты и обсуждение. Показана возможность использования мультиплексной ПЦР с набором праймеров wF2, kR1, tR2 для выявления доминантных и рецессивных аллелей гена Nud1 в гибридном материале. Однако, если наблюдаемая частота гибридов гомозиготных по рецессивному аллелю nud1 почти полностью соответствовала их ожидаемой частоте при моногенном типе наследования, то явное преобладание гомозигот по доминантному аллелю Nud1 и недостаток гетерозигот по сравнению с ожидаемыми частотами гибридов этих групп указывает на ошибочную идентификацию части гетерозигот как доминантных гомозигот, что нужно учитывать при отборе пленчатых форм с помощью генотипирования. Заключение. STS-маркер, амплифицируемый с помощью праймеров wF2, kR1, tR2, возможно использовать для отбора рецесcивных гомозигот nud1nud1 из гибридных популяций, однако для более надежной идентификации гетерозигот и гомозигот по доминантному аллелю гена Nud1 необходим дополнительный анализ.

The objective of this study is to understand which requirements for cereal cultivars—with regard to climate change adaptation—are in demand by farmers and advisors, and to clarify whether there are any differences in their assessments. A comparative survey was used to collect data from 410 farmers and 114 advisors in Germany. The majority of both farmers and advisors reported perceivable effects of climatic change on plant production. The increase in droughts and hot spells, the increased incidence of torrential rain, and mild winters were mentioned as the main effects of climate change. For climate change adaptation, the farmers and advisors mostly relied on a locally-adapted cultivar selection. It is estimated that eco-stability, grain yield, resistance to lodging and drought tolerance are important cultivar properties. In the study, farmers and advisors equally pointed out the need for additional cultivar evaluation according to eco-stability. Finally, only minor differences regarding farmers’ and advisors’ assessments were found within the study. The outcome of this research points to the need of implementing farmers’ demands in cultivar recommendations. For example, an impartial assessment of cultivars’ eco-stability could help support the choice of cultivars and reduce the growing risks in cereal production with regard to climate change.

An experimental trial was carried out during two successive crop years, (2015/2016 and 2016/2017). The study focused on an F1 generation of barley (Hordeum vulgare L.), composed of twenty hybrids, from a complete diallel cross between autochthones and introduced cultivars.The aim is to bring together in one combination the maximum of favorable genes existing in local and introduced genotypes. The evaluation of the genetic determinism of parental lines and their descendants, through the measurement of six quantitative variables, is ensured thanks to a detailed genetic analysis according to the model of Griffing (1956) and confirmed by the graphic model of Hayman (1954).The results obtained reveal the existence of a great genetic variability between the hybrids and between their parents; additive and non-additive genetic effects are involved in the control of the variables evaluated. The variance ratio of general combining ability (GCA) and the specific combining ability (SCA) is less than one unit which explains the preponderance of the dominant genes, with a super dominance involved in the expression of the length of the spike, the number of grains per spike and the productivity per plant; on the other hand, complete and partial dominance respectively control the expression of the height of the plants and the weight of one thousand grains.

The international collections of plant genetic resources for food and agriculture (PGRFA) hosted by 11 CGIAR Centers are important components of the United Nations Food and Agriculture Organization’s global system of conservation and use of PGRFA. They also play an important supportive role in realizing Target 2.5 of the Sustainable Development Goals. This paper analyzes CGIAR genebanks’ trends in acquiring and distributing PGRFA over the last 35 years, with a particular focus on the last decade. The paper highlights a number of factors influencing the Centers’ acquisition of new PGRFA to include in the international collections, including increased capacity to analyze gaps in those collections and precisely target new collecting missions, availability of financial resources, and the state of international and national access and benefit-sharing laws and phytosanitary regulations. Factors contributing to Centers’ distributions of PGRFA included the extent of accession-level information, users’ capacity to identify the materials they want, and policies. The genebanks’ rates of both acquisition and distribution increased over the last decade. The paper ends on a cautionary note concerning the potential of unresolved tensions regarding access and benefit sharing and digital genomic sequence information to undermine international cooperation to conserve and use PGRFA.

Мета. Визначення генетичних ефектів ПЖТ 1AL.1RS і 1ВL.1RS на врожайність, елементи продуктивності рослин та показники якості рекомбінантних ліній, установлення ефективності використання кожної з ПЖТ для створення досконаліших за цими ознаками сортів пшениці м’якої озимої в умовах ґрунтово-повітряних посух у степовій зоні України та розроблення селекційних заходівів зменшення негативних ефектів транслокацій для отримання генотипів з високими показниками якості зерна цінної і сильної пшениці. Методи. Польові експерименти, внутрішньовидова гібридизація, оцінювання селекційного матеріалу в польових умовах, методи лабораторного визначення показників хлібопекарських якостей зерна, електрофорез запасних білків, статистичні. Результати. У посушливих умовах Півдня України на великому експериментальному матеріалі селекційного процесу виявлено позитивний вплив ПЖТ 1AL.1RS на врожайність рекомбінантних ліній та основні елементи продуктивності рослин, що проявляється на фоні одночасного позитивного ефекту цієї транслокації на посухо- й жаростійкість. Використання в селекції пшениці ПЖТ 1ВL.1RS у цьому регіоні є менш перспективним заходом. Установлено, що введення шляхом гібридизації в місцевий генофонд пшениці м’якої озимої пшенично-житніх транслокацій 1АL.1RS та 1ВL.1RS змінює показники якості зерна. Зокрема, вміст білка, зазвичай, має тенденцію до підвищення, при цьому він суттєвіше зростає завдяки транслокації 1ВL.1RS. Показано, що частота отримання рекомбінантних ліній, які поєднують високу врожайність та мають добрі хлібопекарські властивості не нижче цінних і сильних пшениць, досить низька (1,7–6,1%). Однак, переваги за цим показником мають інтрогресивні лінії з ПЖТ 1АL.1RS. Використовуючи комбінування в процесі гібридизації ПЖТ з алелями з високим позитивним впливом на хлібопекарські властивості, а також створюючи гетерогенність у складі генотипів з ПЖТ і без них, можна спрямовано зменшувати негативний вплив ПЖТ на якість зерна пшениці м’якої озимої і створювати сорти з параметрами якості цінних і сильних пшениць. Висновки. Отримані результати дають підстави стверджувати, що використання ПЖТ 1AL.1RS є перспективним напрямом подальшого селекційного нарощування генетичного потенціалу врожайності сортів пшениці м’якої озимої в посушливих умовах Півдня України. У результаті повного циклу селекційного процесу на матеріалі з ПЖТ 1АL.1RS, створена серія сортів пшениці м’якої озимої – ‘Житниця одеська’, ‘Октава одеська’, ‘Ліга одеська’, ‘Дума одеська’, ‘Версія одеська’, які забезпечують підвищення врожайності на 10–15% порівняно зі стандартами та занесені до Державних реєстрів сортів рослин України та Молдови.

Мета. Визначення генетичних ефектів ПЖТ 1AL.1RS і 1ВL.1RS на врожайність, елементи продуктивності рослин та показники якості рекомбінантних ліній, установлення ефективності використання кожної з ПЖТ для створення досконаліших за цими ознаками сортів пшениці м’якої озимої в умовах ґрунтово-повітряних посух у степовій зоні України та розроблення селекційних заходівів зменшення негативних ефектів транслокацій для отримання генотипів з високими показниками якості зерна цінної і сильної пшениці. Методи. Польові експерименти, внутрішньовидова гібридизація, оцінювання селекційного матеріалу в польових умовах, методи лабораторного визначення показників хлібопекарських якостей зерна, електрофорез запасних білків, статистичні. Результати. У посушливих умовах Півдня України на великому експериментальному матеріалі селекційного процесу виявлено позитивний вплив ПЖТ 1AL.1RS на врожайність рекомбінантних ліній та основні елементи продуктивності рослин, що проявляється на фоні одночасного позитивного ефекту цієї транслокації на посухо- й жаростійкість. Використання в селекції пшениці ПЖТ 1ВL.1RS у цьому регіоні є менш перспективним заходом. Установлено, що введення шляхом гібридизації в місцевий генофонд пшениці м’якої озимої пшенично-житніх транслокацій 1АL.1RS та 1ВL.1RS змінює показники якості зерна. Зокрема, вміст білка, зазвичай, має тенденцію до підвищення, при цьому він суттєвіше зростає завдяки транслокації 1ВL.1RS. Показано, що частота отримання рекомбінантних ліній, які поєднують високу врожайність та мають добрі хлібопекарські властивості не нижче цінних і сильних пшениць, досить низька (1,7–6,1%). Однак, переваги за цим показником мають інтрогресивні лінії з ПЖТ 1АL.1RS. Використовуючи комбінування в процесі гібридизації ПЖТ з алелями з високим позитивним впливом на хлібопекарські властивості, а також створюючи гетерогенність у складі генотипів з ПЖТ і без них, можна спрямовано зменшувати негативний вплив ПЖТ на якість зерна пшениці м’якої озимої і створювати сорти з параметрами якості цінних і сильних пшениць. Висновки. Отримані результати дають підстави стверджувати, що використання ПЖТ 1AL.1RS є перспективним напрямом подальшого селекційного нарощування генетичного потенціалу врожайності сортів пшениці м’якої озимої в посушливих умовах Півдня України. У результаті повного циклу селекційного процесу на матеріалі з ПЖТ 1АL.1RS, створена серія сортів пшениці м’якої озимої – ‘Житниця одеська’, ‘Октава одеська’, ‘Ліга одеська’, ‘Дума одеська’, ‘Версія одеська’, які забезпечують підвищення врожайності на 10–15% порівняно зі стандартами та занесені до Державних реєстрів сортів рослин України та Молдови. | Purpose. To determine the genetic effects of WRT 1AL.1RS and 1BL.1RS on the yield, plant productivity elements and quality indices of recombinant lines, to determine the effectiveness of using each of the WRT for creating more perfect varieties of soft winter wheat in these traits under soil-air drought in the steppe zone of Ukraine and development of breeding techniques to reduce the negative effects of translocation to produce genotypes with high quality indices of valuable and strong wheat grain. Methods. Field experiments, intraspecific hybridization, evaluation of breeding material in the field, methods of laboratory determination of baking quality indices of grain, electrophoresis of spare proteins, statistical. Results. Under arid conditions of the South of Ukraine on the large experimental material of breeding process, a positive effect of 1AL.1RS on the yield of recombinant lines and the main elements of plant productivity were determined, which was manifested against the background of simultaneous positive effect of this transposition on the drought and heat tolerance. The use of 1BL.1RS in wheat breeding in this region is less promising technique. It has been determined that introduction of 1AL.1RS, 1BL.1RS translocations into local gene pool of soft winter wheat by hybridization changes the grain quality indices. In particular, the protein content tends to increase more significantly under the influence of 1BL.1RS translocation. It has been shown that the frequency of obtaining recombinant lines which combine high yield and sufficient level of baking properties (not lower than valuable and strong wheat) is quite low (1,7–6,1%), but introgressive lines with 1AL.1RS have the advantages in this parameter. Using such genetic factors as hybridization combining WRT with alleles with high positive effect on baking properties, and also creating heterogeneity in the composition of genotypes with and without WRT, one can purposefully reduce the negative impact of WRT on the quality of soft winter wheat grain and create varieties with quality parameters of valuable and strong wheat. Conclusions. In general, the results achieved give reason to assert that the use of WRT 1AL.1RS is a promising direction for further breeding increase of genetic capacity of soft winter wheat varieties in the arid conditions of the South of Ukraine. As a result of full cycle of breeding process on the material with 1AL.1RS WRT a series of varieties of soft winter wheat ‘Zhytnytsia odeska’, ‘Oktava odeska’, ‘Liha odeska’, ‘Duma odeska’, ‘Versiia odeska’, providing 10 – 15% increase in yield to standards was created and included in the State Register of Ukraine and Moldova.

The morphological and agrobiological characteristics and qualities, the potential of the new registered winter wheat varieties, which are suitable for intensive technologies have been learned.

Purpose. Review of the main achievements of the Wheat Breeding and Seed ProductionDepartment in the Plant Breeding and Genetic Institute – National Centre of Seed and Cultivar Investigation in the developing theoretical principles of breeding and creation of winter wheat varieties of different types during 100-year (1916–2016) period of breeding programs realization. Results. The main theoretical, methodical developments and breeding achievements of Wheat Breeding and Seed Production Department during 100-year (1916–2016) history have been considered. In the course of the Department activity, the research and metho­dology grounds of bread winter wheat breeding and seed production have been laid, 9 stages of breeding programs development have been accomplished. As a result, more than 130 varieties of different types have been created, 87 of them have been released in some periods or registered in the State registers of plants varieties of Ukraine and other countries and grown in the total sowing area about 220 million hectares.

Purpose. Review of the main achievements of the Wheat Breeding and Seed ProductionDepartment in the Plant Breeding and Genetic Institute – National Centre of Seed and Cultivar Investigation in the developing theoretical principles of breeding and creation of winter wheat varieties of different types during 100-year (1916–2016) period of breeding programs realization. Results. The main theoretical, methodical developments and breeding achievements of Wheat Breeding and Seed Production Department during 100-year (1916–2016) history have been considered. In the course of the Department activity, the research and metho­dology grounds of bread winter wheat breeding and seed production have been laid, 9 stages of breeding programs development have been accomplished. As a result, more than 130 varieties of different types have been created, 87 of them have been released in some periods or registered in the State registers of plants varieties of Ukraine and other countries and grown in the total sowing area about 220 million hectares.

The expediency of winter wheat varieties examination in the state variety examination is proved at two levels of agricultural backgrounds: at high level - in the presence of intensive agro technologies and at low level, which is typical for majority of producers. Conclusions have been made under the expediency of improvement and making changes to the Guidelines on evaluation of varieties resistance to diseases and crop tillage with a help of retardants.