Drought resistance and index screening of domestic selection oat varieties

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The determination of drought-resistant oat varieties is based on the selection of identification indicators and the creation of a comprehensive assessment system that effectively identifies the most promising genotypes for breeding work. During three-year model experiments, 40 varieties of oats of Russian breeding were studied by measuring morphophysiological indicators and calculating the corresponding indices under stress caused by soil drought during tillering and flowering. The research was carried out in an unheated summer-type greenhouse located on the territory of the Research Institute of Agriculture of the Northern Trans-Urals. As a control, the same varieties that grew with regular watering and did not experience moisture deficiency were used. Plant height and crop structure elements were studied. The values of the protein content in the leaves, the chlorophyll index, the relative water content in the leaves and the membrane stability index were determined. It is established that the use of each indicator separately as a criterion of drought resistance does not make it possible to fully assess the drought resistance of oats. Assessment of genotypes by indices of susceptibility to drought (DSI) and tolerance to it (DTI) allows us to identify groups of drought-resistant varieties of oats and assess the degree of influence of soil drought on the elements of the crop structure. In the course of research, it was found that the varieties Privet, Peredovik, Sig, Faust, Novosibirsk 5, Barguzin, Assol are resistant to soil droughts during tillering and flowering. Their DSI was less than 0.83 and 0.78 units. accordingly. Such varieties as CROSS, Vilensky and Horizont also had high resistance to drought during tillering. The drought in the later period led to very severe stress, which negatively affected their productivity. The group of genotypes most susceptible to drought was: Dedal, Narymsky 943, Pesec, Lgovsky, Tigrovy, Express, Tayoschnik, Bulany, Borec and Desant. Their drought susceptibility index was more than 1.2 units.

About the authors

D. I Eremin

Research Institute of Agriculture of the Northern Trans-Urals - branch of the Federal Research Center of the Tyumen Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: soil-tyumen@yandex.ru

A. V Lyubimova

Research Institute of Agriculture of the Northern Trans-Urals - branch of the Federal Research Center of the Tyumen Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

D. V Eremina

State Agrarian University of the Northern Trans-Urals

References

  1. Асеева Т.А., Трифунтова И.Б. Агрономическая стабильность сортов и линий овса Дальневосточной селекции в условиях Среднего Приамурья // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2021. № 91. С. 12-17. doi: 10.21515/1999-1703-91-12-17. EDN YOZLIN
  2. Барковская Т.А., Гладышева О. В. Влияние кущения на урожайность яровой пшеницы в различных агрометеоусловиях // Зерновое хозяйство России. 2021. № 5(77). С. 57-62. doi: 10.31367/2079-8725-2021-77-5-57-62. EDN DRMMKN.
  3. Вологжанина Е.Н., Баталова Г.А. Урожайность и адаптивные свойства сортов пленчатого овса в Волго-Вятском регионе // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 3(173). С. 31-36. EDN IHVLJR.
  4. Еремин Д.И., Моисеева М.Н., Еремина Д.В. Урожай и качество зерна овса при различном уровне минерального питания // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 9. С. 48-54. doi: 10.53859/02352451_2022_36_9_48. EDN TFFMQS
  5. Каюгина С.М., Еремин Д.И. Физико-химические свойства серых лесных почв восточной окраины Зауральского Плато // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2022. Т. 15. № 4. С. 471-490. doi: 10.17516/1997-1389-0399. EDN YOCLPO.
  6. Любимова А.В., Еремин Д.И., Мамаева В.С. и др. Каталог биохимических паспортов сортов овса посевного сибирской селекции // Вестник КрасГАУ. 2022. № 5(182). С. 73-83. doi: 10.36718/1819-4036-2022-5-73-83. EDN RTYWDM.
  7. Любимова А.В., Мамаева В.С., Менщикова А.А. Генетическая засухоустойчивость современных сортов овса посевного как ответ глобальному изменению климата // Аграрный вестник Урала. 2022. № 6(221). С. 49-59. doi: 10.32417/1997-4868-2022-221-06-49-59.
  8. Любимова А.В., Иваненко А.С. Овес в Тюменской области // Тюмень: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, 2021. 172 с. ISBN 978-5-4266-0203-8. EDN ARNENM.
  9. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / Вып. 1. Общая часть. М.: ФГБУ «Госсорткомисия», 2019. 329 с.
  10. Митрофанов Д.В., Кафтан Ю.В., Скороходов В.Ю., Зоров А.А. Влияние погодных условий центральной зоны Оренбургской области, влажности почвы, фона питания и предшественников в севооборотах на урожайность зерна ячменя // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2023. Т. 16. № 2(77). С. 24-35. doi: 10.53914/issn2071-2243_2023_2_24. EDN CDXFNE.
  11. Пакуль В.Н., Козыренко М.А., Андросов Д.Е. Оценка засухоустойчивости сортов ярового овса в условиях лесостепи Западной Сибири // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 9-3(51). С. 129-132. doi: 10.18454/IRJ.2016.51.093. EDN WLVDBB.
  12. Полонский В.И., Сумина А.В., Герасимов С.А., Количенко А.А. Повышенная стабильность образцов овса, ячменя и пшеницы по массе 1000 зерен не связана с меньшей крупностью зерна // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023. Т. 184. № 2. С. 52-65. doi: 10.30901/2227-8834-2023-2-52-65. EDN NTDCOV.
  13. Сайфуллин Р.Г., Лобачев Ю.В., Бекетова Г.А. и др. Подбор сортов-стандартов для полевых опытов Госсортсети // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 6. С. 33-34. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5158 (дата обращения: 26.06.2023).
  14. Сорокина О.А. Оценка трансформации плодородия серых почв по степени гумусированности // Вестник КрасГАУ. 2018. № 3(138). С. 240-246. EDN XSFVHV.
  15. Тютюма Н.В., Айтпаева А.А. Перспективы развития полевого кормопроизводства в засушливых условиях Астраханской области на основе внедрения длинно-ротационных кормовых севооборотов и конвейерного производства кормов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 3(67). - С. 24-32. doi: 10.32786/2071-9485-2022-03-02. EDN LNNEPB.
  16. Фомина М.Н., Брагин Н.А. Влияние элементов технологии на реализацию биологического ресурса у сортов овса нового поколения в зоне северной лесостепи Тюменской области // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 3. С. 22-25. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10304. EDN CLSUOU.
  17. Фомина М.Н., Иванова Ю.С., Брагин Н.А., Брагина М.В. Качество зерна перспективных линий овса на заключительном этапе селекционного процесса в условиях Северного Зауралья // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 3. С. 34-38. doi: 10.53859/02352451_2023_37_3_34. EDN JKBBVK.
  18. Харюткина Е.В., Логинов С.В., Морару Е.И. и др. Динамика характеристик экстремальности климата и тенденции опасных метеорологических явлений на территории Западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 2(397). С. 136-142. doi: 10.15372/AOO20220208. EDN PRRHZF.
  19. Шепелев С.С., Потоцкая И.В., Чурсин А.С. и др. Маркер- ориентированная селекция яровой мягкой пшеницы на повышение урожайности, качества зерна, устойчивости к болезням и засухе в условиях Западной Сибири // Зерновое хозяйство России. 2023. Т. 15. № 2. С. 18-25. doi: 10.31367/2079-8725-2023-85-2-18-25. EDN XTYMEV.
  20. Юсова О.А., Николаев П.Н., Аниськов Н.И., Сафонова И.В. Скрининг сортов овса омской селекции для условий южной лесостепи Западной Сибири // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2021. Т. 16. № 1. С. 42-53. doi: 10.22363/2312-797X-2021-16-1-42-53. EDN NKNZQB.
  21. Юсова О.А., Николаев П.Н., Сафонова И.В., Аниськов Н.И. Изменение урожайности и качества зерна овса с повышением адаптивности сортов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020. Т. 181. № 2. С. 42-49. - doi: 10.30901/2227-8834-2020-2-42-49. EDN KAWUZR.
  22. Ященко С.Н., Логинов Ю.П., Казак А.А. Структурные элементы семян сортов пшеницы в зависимости от сроков сева и норм высева в Северной лесостепи Тюменской области // Вестник КрасГАУ. 2022. № 9(186). С. 55-66. doi: 10.36718/1819-4036-2022-9-55-66. EDN NEETKL.
  23. Akhtyamova A., Menshikova A., Lyubimova A., Eremin D. Weight of 1000 grains as a factor for assessing the adaptive potential of the oat gene pool used in the breeding of Western Siberia // AIP Conference Proceedings 2777, 020031 (2023) https://doi.org/10.1063/5.0140362 (https://www.researchgate.net/publication/371549044_Weight_of_1000_grains_as_a_factor_for_assessing_the_adaptive_potential_of_the_oat_gene_pool_used_in_the_breeding_of_Western_Siberia
  24. Lyubimova A.V., Eremin D.I. Prolamin electrophoresis method for assessing the varietal qualities of oat seeds // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science : 12th International Scientific Conference on Agricultural Machinery Industry, INTERAGROMASH 2019, Rostov-on-Don, 10-13 сентября 2019 года. Vol. 403. Rostov-on-Don: Institute of Physics Publishing, 2019. P. 012178. doi: 10.1088/1755-1315/403/1/012178. EDN LTWCWG.
  25. Zhang X., Liu W., Lv Y. et al. Effects of drought stress during critical periods on the photosynthetic characteristics and production performance of Naked oat (Avena nuda L.). Sci Rep 12. 11199 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15322-3.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.