УСПАДКУВАННЯ ПРОДУКТИВНОЇ КУЩИСТОСТІ В F1 ПШЕНИЦІ М’ЯКОЇ ОЗИМОЇ ЗА ВИКОРИСТАННЯ МАТЕРИНСЬКОЮ ФОРМОЮ НИЗЬКОРОСЛОГО СОРТУ БІЛОЦЕРКІВСЬКА НАПІВКАРЛИКОВА
DOI:
https://doi.org/10.31359/2413.7642.2026.1.292Ключові слова:
пшениця озима, продуктивність, висота рослин, гібридизація, успадкування, ступінь фенотипового домінування, гіпотетичний гетерозис, істинний гетерозисАнотація
Анотація. Зростання потреб людства у продовольстві за обмежених ресурсів орних земель і посилення впливу кліматичних чинників зумовлює необхідність створення високопродуктивних і адаптивних сортів пшениці м’якої озимої. Кількісні ознаки продуктивності характеризуються складною полігенною природою та значною модифікацією умовами середовища, що ускладнює прогнозування їх успадкування у гібридів. У зв’язку з цим актуальним є дослідження характеру прояву та успадкування продуктивної кущистості з метою підвищення результативності селекційних програм і створення нових генотипів із високим рівнем врожайності та адаптивності. Мета. Встановити прояв продуктивної кущистості у вихідних форм і гібридів F1 пшениці м’якої озимої та визначити тип успадкування за використання материнським компонентом схрещування низькорослого сорту Білоцерківська напівкарликова. Методи. В умовах дослідного поля навчально-виробничого центру Білоцерківського НАУ впродовж трьох років досліджували вісім комбінацій схрещування, отриманих від гібридизації різних за висотою сортів. Біометричний аналіз проводили за середнім зразком 25 рослин у триразовій повторності. Результати. У результаті проведених досліджень виявлено значну варіабельність продуктивної кущистості залежно від підібраних пар схрещування та умов року. Найменші показники продуктивного кущення у 2021 р. були обумовлені ранньою зупинкою осінньої вегетації, дуже пізнім відновленням весняної вегетації та недостатньою кількістю опадів у квітні. У 2019–2022 рр. за використання материнською формою низькорослого сорту Білоцерківська напівкарликова переважним типом успадкування продуктивної кущистості встановлено позитивне наддомінування, виявлене у 66,7 % гібридів за показника ступеня фенотипового домінування hp = 1,1–88,0. Стабільний прояв гіпотетичного та істинного гетерозису впродовж трьох років встановлено у комбінацій Білоцерківська напівкарликова / Альбатрос одеський (Ht = 8,2–178,4 %; Hbt =0,7–127,4 %), Білоцерківська напівкарликова / Відрада (Ht = 18,5–133,3 %; Hbt =4,4–111,6 %) та Білоцерківська напівкарликова / Пилипівка (Ht = 7,1–88,0 %; Hbt =4,7–70,5 %). Висновки. Встановлено істотний вплив батьківських компонентів гібридизації на формування продуктивної кущистості, показник ступеня фенотипового домінування і гетерозису у гібридів першого покоління. Виділені комбінації схрещування зі стабільним проявом гетерозису впродовж трьох років мають практичну селекційну цінність для ефективного комбінування ознаки в наступних поколіннях.
Посилання
Список використаних джерел
1. Hama-Amin T. N, Towfiq S. I. Estimation of some genetic parameters using line×tester analysis of common wheat (Triticum aestivum L.). Appl. Ecol. Environ. Res. 2019. Vol. 4. No 17. P. 9735–9752. http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1704_97359752
2. Qasim M., Ahmed W., Safdar U. et al. Effect of drought stress on fertile tillers of wheat genotypes (Triticum aestivum L.). Int. J. Agric. Biosci. 2022. Vol. 11(3). Р. 172–180. https://doi/org/10.47278/journal.ijab/2022.024
3. Awan M. J. A, Amin I., Rasheed A. et al. Knockout mutation in TaD27 enhances number of productive tillers in hexaploid wheat. Front. Genome Ed. 2024. No 6. P. 1455761. https://doi.org/10.3389/fgeed.2024.1455761
4. McKersie B. Planning for food security in a changing climate. J. Exp. Bot. 2015. Vol. 66(12). Р. 3435–3450. https://doi.org/10.1093/jxb/eru547
5. Лозінський М. В., Зінченко С. В., Самойлик М. О. та ін. Трансгресії за продуктивною кущистістю у популяцій F2 і F3 при схрещуванні пшениці м’якої озимої різних екотипів. Аграрні інновації. 2024. № 26. С. 144–149. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2024.26.21
6. Торяник В. М., Василенко М. О. Аналіз господарсько-цінних ознак вітчизняних сортів пшениці м’якої озимої як вихідного матеріалу для селекції нових високопродуктивних сортів в умовах Іванівської дослідно-селекційної станції. 2023. Слобожанський науковий вiсник. Серiя Природничi науки. Вип. 1. С. 39–43. https://doi.org/10.32782/naturalspu/2023.1.8
7. Білоцерківська напівкарликова. Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків. URL: https://bio.gov.ua/bioenergy/bilocerkivska-napivkarlykova (дата звернення: 20.03.2026).
8. Sandhu N., Aggarwal H., Kumar A., Augustine G., Vishnoi R., Kumar Pandey A., Chauhan H., Chhuneja P. Regulating plant architecture to enhance the future of cereal crop production. Physiologia Plantarum. 2025. Vol. 177, No 4. e70367. https://doi.org/10.1111/ppl.70367
9. Qulmamatova D. E., Baboev S.K., Buronov A.K. Genetic variability and inheritance pattern of yield components through diallel analysis in spring wheat. SABRAO J. Breed. Genet. 2022. Vol. 54(1). P. 21–29. http://doi.org/10.54910/sabrao2022.54.1.3
10. Лозінський М. В., Устинова Г. Л. Вплив генотипу та умов року на успадкування продуктивної кущистості за гібридизації різних за скоростиглістю сортів пшениці м’якої озимої. Агробіологія. 2022. № 1. С. 95–106. https://doi.org/10.33245/2310-9270-2022-171-1-95-106
11. Liu P., Yin B., Liu X., Gu L., Guo J., Yang M., Zhen W. Optimizing plant spatial competition can change phytohormone content and promote tillering, thereby improving wheat yield. Front Plant Sci. 2023. Vol 6(14). P. 1147711. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1147711
12. Liang Y., Zhai J., Ning J., Wang Y. Adaptive plasticity of wheat tillering for high yield in fluctuating environments. Molecular Plant. 2025. Vol. 19, No 3. P. 447–449. https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.12.024
13. Zhang N., Liu Y., Gui S., Wang Y. Regulation of tillering and panicle branching in rice and wheat. J Genet Genomics. 2025. Vol. 52(7). P. 869–886. https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.12.005
14. Feng X., Yang L., Kang S. et al. Tiller growth and mortality in winter wheat as affected by carbon and nitrogen partitioning via stem internode structure. Field Crops Research. 2025. Vol. 330. P. 109970. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.109970.
15. Філіцька О. О. Особливості успадкування довжини головного колоса за гібридизації різних за висотою сортів пшениці м’якої озимої. Аграрні інновації. 2022. № 16. С. 143–149. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.16.22
16. Zewdu D., Mekonnen F., Geleta N., Abebe K. Genetic variability, heritability and genetic advance for yield and yield related traits of bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. International Journal of Economic Plants. 2024. Vol. 11(1). P. 38–47. https://doi.org/10.23910/2/2024.5039b
17. Ермантраут Е. Р., Карпук Л. М., Вахній С. П., Козак Л. А., Павліченко А. А., Філіпова Л. М. Методика наукових досліджень. Біла Церква : ТОВ «Білоцерківдрук», 2018. 104 с. URL: https://rep.btsau.edu.ua/bitstream/BNAU/1549/3/metodyka_nauk_dosl.pdf (дата звернення: 24.03.2026).
18. Опря А. Т., Дорогань-Писаренко Л. О., Єгорова О. В., Кононенко Ж. А. Статистика: навчальний посібник. Київ: Центр учбової літератури, 2014. 536 с. URL: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/12446 (дата звернення: 21.03.2026).
19. Griffing B. Analysis of quantitative gene-action by constant parent regression and related techniques. Genetics. 1950. No. 35(3). P. 303–321. https://doi.org/10.1093/genetics/35.3.303
20. Matzinger D. F., Mannand T. J., Cockerham C. C. Diallel cross in Nicotiana tabacum. Crop Science. 1962. No. 2. P. 238–286. https://doi.org/10.2135/cropsci1962.0011183X000200050006x
21. Fonseca S., Patterson F. L. Hybrid vigour in seven parent diallel crosses in common wheat (Triticum aestivum L.). Crop Science. 1968. Vol. 8. P. 85–89. https://doi.org/10.2135/CROPSCI1968.0011183X000800010025X
22. Han Y.-y., Wang K.-y., Liu Z.-q., Pan S.-h., Zhao X.-y., Zhang Q., Wang S.- f. Research on hybrid crop breeding information management system based on combining ability analysis. Sustainability. 2020. No 12. P. 4938. https://doi.org/10.3390/su12124938
23. Буняк Н. М. Ступінь фенотипового домінування кількісних ознак у гібридних популяцій F1 голозерного ячменю. Аграрні інновації. 2023. № 19. С. 127–133. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.19.20
24. Khomenko S., Fedorenko M., Chugunkova T. Inheritance of yield components and heterosis in spring durum wheat hybrids (Triticum durum Desf.). Cytology and Genetics. 2021. Vol. 55. No. 4. P. 309–316. https://www.doi.org/10.3103/S0095452721040058
25. Якимчук Р. А., Валюк В. Ф., Соболенко Л. Ю. Успадкування ознак продуктивності в гібридів F1 за схрещування спельтоїдного хемомутанта з м’якою пшеницею. Селекційно-генетична наука і освіта (Парієві читання): матеріали ХIІ Міжнародної наукової конференції (м. Умань, 20–22 березня 2023 р.). Умань, 2023. C. 248–252. URL: https://genetics.udau.edu.ua/assets/files/01.01.2021-2022-konferen-parievi-chitannya/parievi-chitannya-10.05.2023.pdf (дата звернення: 28.03.2026).
26. Бакуменко О. М., Осьмачко О. М., Власенко В. А. Комбінаційна здатність сортів пшениці озимої Крижинка та Смуглянка: монографія. Суми: Мрія, 2019. 194 с. URL: http://repo.snau.edu.ua/bitstream/123456789/7298/1/.pdf (дата звернення: 24.03.2026).
27. Лозінський М.В. Успадкування і трансгресивна мінливість загальної і продуктивної кущистості внутрішньовидових гібридів пшениці озимої. Агробіологія. 2015. №2. С. 53–56. URL: https://agrobiologiya.btsau.edu.ua/sites/default/files/visnyky/agrobiologiya/lozinski.pdf (дата звернення: 24.03.2026).
28. Лучна І. С. Успадкування основних елементів продуктивності у гібридів F1 пшениці озимої в процесі створення стійкого до хвороб вихідного матеріалу. Селекція і насінництво. 2013. № 103. С. 154–160. https://doi.org/10.30835/2413-7510.2013.54085
REFERENCES
1. Hama-Amin, T. N., & Towfiq, S. I. (2019). Estimation of some genetic parameters using line×tester analysis of common wheat (Triticum aestivum L.). Appl. Ecol. Environ. Res., 17(4), 9735–9752. http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1704_97359752
2. Qasim, M., Ahmed, W., Safdar, U., & Maqbool R. (2022). Effect of drought stress on fertile tillers of wheat genotypes (Triticum aestivum L.). Int. J. Agric. Biosci., 11(3), 172–180. https://doi/org/10.47278/journal.ijab/2022.024
3. Awan, M. J. A., Amin, I., Rasheed, A., Saeed, N. A., & Mansoor, S. (2024). Knockout mutation in TaD27 enhances number of productive tillers in hexaploid wheat. Front. Genome Ed., 6, 1455761. https://doi.org/10.3389/fgeed.2024.1455761
4. McKersie, B. (2015). Planning for food security in a changing climate. J. Exp. Bot., 66(12), 3435–3450. https://doi.org/10.1093/jxb/eru547
5. Lozinskyi, M. V., Zinchenko, S. V., Samoilyk, M. O., Ustynova, H. L., & Filitska, O. O. (2024). Transgressions in productive tillering in F2 and F3 populations at crossing of winter bread wheat of different ecotypes. Agrarian innovations, 26, 144–149. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2024.26.21 [in Ukrainian].
6. Torianyk, V. M. & Vasylenko, M. O. (2023). Analysis of agronomic traits of domestic soft winter wheat varieties as source material for the breeding of new high-yielding varieties at the Ivanivka Research and Breeding Station. Sloboda Scientific Journal. Natural Sciences, 1, 39–43. https://doi.org/10.32782/naturalspu/2023.1.8 [in Ukrainian].
7. Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets (2026). Bilotserkivska semi-dwarf. URL: https://bio.gov.ua/bioenergy/bilocerkivska-napivkarlykova [in Ukrainian].
8. Sandhu, N., Aggarwal, H., Kumar, A., Augustine, G., Vishnoi, R., Kumar Pandey, A., Chauhan, H. & Chhuneja, P. (2025). Regulating plant architecture to enhance the future of cereal crop production. Physiologia Plantarum, 177 (4), 70367. https://doi.org/10.1111/ppl.70367 [in Ukrainian].
9. Qulmamatova, D. E., Baboev, S. K., & Buronov, A. K. (2022). Genetic variability and inheritance pattern of yield components through diallel analysis in spring wheat. SABRAO J. Breed. Gen., 54(1), 21–29. http://doi.org/10.54910/sabrao2022.54.1.3
10 Lozinskyi, M. V., & Ustynova, H. L. (2022). The influence of genotype and conditions of the year on the inheritance of productive bushiness at hybridization of soft winter wheat cultivars that differ in early maturation. Agrobiology, 1, 95–106. https://doi.org/10.33245/2310-9270-2022-171-1-95-106 [in Ukrainian].
11. Liu, P., Yin, B., Liu, X., Gu, L., Guo, J., Yang, M. & Zhen W. (2023). Optimizing plant spatial competition can change phytohormone content and promote tillering, thereby improving wheat yield. Front Plant Sci, 6(14), 1147711. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1147711
12. Liang, Y., Zhai, J., Ning, J. & Wang, Y. (2025). Adaptive plasticity of wheat tillering for high yield in fluctuating environments. Molecular Plant, 19(3), 447–449. https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.12.024
13. Zhang, N., Liu, Y., Gui, S. & Wang, Y. (2025). Regulation of tillering and panicle branching in rice and wheat. J Genet Genomics, 52(7), 869–886. https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.12.005
14. Feng, X., Yang, L., Kang, S. et al. (2025). Tiller growth and mortality in winter wheat as affected by carbon and nitrogen partitioning via stem internode structure. Field Crops Research, 330, 109970. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.109970.
15. Filitska, O. O. (2022). Peculiarities of the inheritance of the length of the main spike in hybridisation of varieties of different height of soft winter wheat. Agrarian innovations, 16, 143–149. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.16.22 [in Ukrainian].
16. Zewdu, D., Mekonnen, F., Geleta, N. & Abebe, K. (2024). Genetic variability, heritability and genetic advance for yield and yield related traits of bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. International Journal of Economic Plants, 11(1), 38–47. https://doi.org/10.23910/2/2024.5039b
17. Ermantraut, E. R., Karpuk, L. M., Vakhnii, S. P., Kozak, L. A., Pavlichenko, A. A., & Filipova, L. M. (2018). Methodology of scientific research. Bila Tserkva: Bilotserkivdruk. URL: https://rep.btsau.edu.ua/bitstream/BNAU/1549/3/metodyka_nauk_dosl.pdf [in Ukrainian].
[18] Opria, A. T., Dorohan-Pysarenko, L. O., Yehorova, O. V., & Kononenko, Zh. A. (2014). Statistics: a study guide. Kyiv: Centre for Educational Literature. URL: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/12446 [in Ukrainian].
19. Griffing, B. (1950). Analysis of quantitative gene action by constant parent regression and related techniques. Genetics, 35(3), 303–321. https://doi.org/10.1093/genetics/35.3.303
20. Matzinger, D. F., Mann, T. J., & Cockerham, C. C. (1962). Diallel cross in Nicotiana tabacum. Crop Science, 2, 238–286. https://doi.org/10.2135/cropsci1962.0011183X000200050006x
21. Fonseca, S., & Patterson, F. L. (1968). Hybrid vigour in seven parent diallel crosses in common wheat (Triticum aestivum L.). Crop Science, 8, 85–89. https://doi.org/10.2135/CROPSCI1968.0011183X000800010025X
22. Han, Y. Y., Wang, K. Y., Liu, Z. Q., Pan, S.-h., Zhao, X.-y., Zhang, Q. & Wang, S.- f. (2020). Research on hybrid crop breeding information management system based on combining ability analysis. Sustainability, 12, 4938. https://doi.org/10.3390/su12124938
23. Buniak, N. M. (2023). The degree of phenotypic dominance of quantitative traits in F1 hybrid populations of naked barley. Agrarian innovations, 19, 127–133. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.19.20 [in Ukrainian].
24. Khomenko, S., Fedorenko, M., & Chugunkova, T. (2021). Inheritance of yield components and heterosis in spring durum wheat hybrids (Triticum durum Desf.). Cytology and Genetics, 55(4), 309–316. https://www.doi.org/10.3103/S0095452721040058
25. Yakymchuk, R. A., Valiuk, V. F. & Sobolenko, L. Yu. (2023). Inheritance of productivity traits in F1 hybrids from crossing a speltoid chemomutant with bread wheat. Breeding and Genetic Science and Education (Parii Readings): Proceedings of the XII International Scientific Conference (Uman, 20–22 March 2023). Uman, 248–252. URL: https://genetics.udau.edu.ua/assets/files/01.01.2021-2022-konferen-parievi-chitannya/parievi-chitannya-10.05.2023.pdf [in Ukrainian].
26. Bakumenko, O. M., Osmachko, O. M. & Vlasenko, V. A. (2019). Combining ability of winter wheat varieties Kryzhynka and Smuhlianka: monograph. Sumy: Mriia. URL: http://repo.snau.edu.ua/bitstream/123456789/7298/1/.pdf [in Ukrainian].
27. Lozinskyi, M. V. (2015). Inheritance and transgressive variability of general and productive tillering in intraspecific hybrids of winter wheat. Agrobiology, 2, 53–56. URL: https://agrobiologiya.btsau.edu.ua/sites/default/files/visnyky/agrobiologiya/lozinski.pdf [in Ukrainian].
28. Luchna I. S. (2013). Inheritance of key performance traits in F1 winter wheat hybrids during the development of disease-resistant breeding stock. Plant Breeding and Seed Production, 103, 154–160. https://doi.org/10.30835/2413-7510.2013.54085
