vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2021-59-3-330-339vestiag-581Research ArticleЗЕМЛЯРОБСТВА І РАСЛІНАВОДСТВAAGRICULTURE AND PLANT CULTIVATIONПараметры адаптивности и стабильности гетерозисных гибридов томата (Solanum lycopersicum L.) в грунтовых теплицахAdaptivity and stability parameters of heterotic tomato hybrids (Solanum lycopersicum L.) in soil greenhouseshttps://orcid.org/0000-0003-1933-5591БаеваИ. Е.BayevaI. E.

Баева Ирина Евгеньевна – зав. учебно-научно-исследовательской генетической лабораторией

ул. Мичурина, 5, 213407 г. Горки

Iryna Е. Bayeva

5 Michurina Str., Gorki 213407

irynabayeva27@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8329-7468ПугачеваИ. Г.PuhachovaI. G.

Пугачева Ирина Геннадьевна – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры сельскохозяйственной биотехнологии, экологии и радиологии

ул. Мичурина, 5, 213407 г. Горки

Iryna G. Puhachova - Ph.D. (Biological), Assistant Professor

5 Michurina Str., Gorki 213407

puhachova.irina@gmail.comДобродькинМ. М.DabrodzkinM. M.

Добродькин Михаил Михайлович – кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедры сельскохозяйственной биотехнологии, экологии и радиологии

ул. Мичурина, 5, 213407 г. Горки

Mikhail M. Dabrodzkin - Ph.D. (Biological)

5 Michurina Str., Gorki 213407

dobro_1962@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0175-9786КильчевскийА. В.KilchevskyA. V.

Кильчевский Александр Владимирович – академик НАН Беларуси, доктор биологических наук, профессор, научной руководитель лаборатории экологической генетики и биотехнологии

ул. Академическая, 27, 220072 г. Минск

Alexander V. Kilchevsky - Academician of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Biological), Professor

27, Akademicheskaya Str., Minsk 220072

kilchev@presidium.basnet.byБелорусская государственная сельскохозяйственная академияBelarusian State Agricultural AcademyИнститут генетики и цитологии, Национальная академия наук БеларусиInstitute of Genetics and Cytology of National Academy of Sciences of Belarus202105082021593330339Copyright © Баева И.Е., Пугачева И.Г., Добродькин М.М., Кильчевский А.В., 20212021Баева И.Е., Пугачева И.Г., Добродькин М.М., Кильчевский А.В.Bayeva I.E., Puhachova I.G., Dabrodzkin M.M., Kilchevsky A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/581

В условиях производства особую ценность имеют сорта и гибриды, стабильные по урожайности и пригодные для возделывания в различных почвенно-климатических зонах. Новые создаваемые селекционерами сорта должны характеризоваться наибольшей урожайностью в благоприятных условиях и при этом формировать стабильный урожай в иных условиях, т.е. быть высоко адаптивными. Цель исследований – оценка параметров экологической стабильности и пластичности гибридов томата по основным признакам урожайности и выделение образцов, обладающих высокой продуктивностью и стабильностью в грунтовых теплицах. Расчет показателей адаптивной способности и экологической стабильности проводили по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой c помощью программы ADIS. В результате выделены урожайные гибриды, обладающие высокой общей адаптивной способностью по следующим признакам: ранняя урожайность – НиколаçЛиния-2, Линия-4×Линия-2, Никола×Линия 19/3, НиколаçЛиния-9, Линия ТХ-144×Иришка, Линия Б-3-1-8×Линия, 19/0 Линия С-9464×Линия 19/0; товарная урожайность – Никола×Линия-2, ТХ-144×Линия-2, Линия ТХ-144×Иришка, ТХ-140×Линия-2, Линия ТХ-140×Линия 19/3, Линия Б-3-1-8×Линия 19/0, Линия С-9464×Линия 19/0; масса товарного плода – НиколаçЛиния 19/3, Линия ТХ-144×Линия 19/3, Линия Б-3-1-8×Линия 19/0. Для гибридов Никола×Линия-2, Линия-4×Линия-2, ТХ-140×Линия-2, Линия Б-3-1-8×Линия 19/0, Линия ТХ-144×Иришка характерно стабильное проявление большинства признаков урожайности. Гибридные комбинации Азарт и Витязь успешно прошли испытание и районированы на территории Республики Беларусь. Таким образом, доказана целесообразность оценки экологической стабильности и пластичности на конечном этапе селекции, что уменьшает возможность ошибки при выборе гибридов для передачи в ГСИ.

Varieties and hybrids which are stable in yield and suitable for cultivation in various soil and climatic zones have a particular value within the conditions of industrial production. New varieties created by breeders should be characterized by the highest yield in favorable conditions, and, at the same time, by the stable yield in other conditions, i.e. be highly accommodative. The aim of the research was to assess environmental stability and plasticity parameters of tomato hybrids according to the main characteristics of yield and then to select the hybrids F1 with high productivity and stability in soil greenhouses. The calculation of adaptive ability and ecological stability indexes was carried out according to the method of A.V. Kilchevsky and L.V. Khotyleva using the ADIS program. As a result, some hybrids were identified as heavy yielding and with high general adaptive ability according to the following parameters: early fruit yield - NikolaçLine‑2, Line‑4×Line‑2, NikolaçLine 19/3, NikolaçLine-9, Line TX-144×Irishka, Line B-3-1-8×Line 19/0, Line C-9464×Line 19/0; on the basis of “commercial fruit yield” - NikolaçLine-2, TX-144×Line-2, Line TX-144×Irishka, TX140×Line-2, Line TX-140×Line 19/3, Line B-3-1-8×Line 19/0, Line C-9464×Line 19/0; by the weight of commercial fruit - NikolaçLine 19/3, Line TX-144çLine 19/3, Line B-3-1-8×Line 19/0. Greater part of yield parameters was stable for hybrids NikolaçLine-2, Line-4×Line-2, TX-140×Line-2, Line B-3-1-8×Line 19/0, Line TX-144×Irishka. Hybrids combinations Azart and Vityaz have successfully passed the test and were recommended for planting on the territory of the Republic of Belarus. Thus, feasibility of ecological stability and plasticity assessment at the final stage of breeding process has been proven. It reduces possibility of errors in choosing hybrids for State testing procedures. Acknowledgments. The research was carried out within the framework of the State Program “Innovative Biotechnologies” for 2010-2012 and for the period up to 2015”, as well as the Interstate Target Program of the Eurasian Economic Community “Innovative Biotechnologies” for 2011-2015.

томатсортгибрид F1Solanum lycopersicumселекциягрунтовые теплицыадаптивная способностьэкологическая стабильностьурожайностьфон для отбораселекционная ценность генотипаtomatovarietyhybrid F1Solanum lycopersicumbreedingsoil greenhousesadaptive abilityecological stabilityyieldbackground for selectionbreeding value of genotypeРабота велась в рамках Государственной программы «Инновационные биотехнологии» на 2010–2012 годы и на период до 2015 года», а также Межгосударственной целевой программы Евразийского экономического сообщества «Инновационные биотехнологии» на 2011–2015 годыReferencesEberhart, S.A. Stability parameters for comparing varieties / S.A. Eberhart, W.A. Russell // Crop Science. – 1966. – Vol. 6, №1. – Р. 36–40. https://doi.org/10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xEberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varietie. Crop Science, 1966, vol. 6, no. 1, pp. 36-40. https://doi.org/10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xTai, G.C. C. Genotypic stability analysis and its application to potato regional trials / G.C. C. Tai // Crop Science. – 1971. – Vol. 11, №2. – Р. 184–190. https://doi.org/10.2135/cropsci1971.0011183x0011000200Tai G.C.C. Genotypic stability analysis and its application to potato regional trials. Crop Science, 1971, vol. 11, no. 2, pp. 184-190. https://doi.org/10.2135/cropsci1971.0011183x0011000200Пакудин, В. З. Оценка экологической пластичности и стабильности сортов сельскохозяйственных культур / В. З. Пакудин, Л.М. Лопатина // С.-х. биология. – 1984. – №4. – P. 109–113.Pakudin V.Z., Lopatina L.M. Assessment of ecological plasticity and stability of agricultural crops. Sel’skokhozyaistvennaya biologiya = Agricultural Biology, 1984, no. 4, pp. 109-113 (in Russian).Пакудин, В. З. Параметры оценки экологической пластичности сортов и гибридов / В. З. Пакудин // Теория отбора в популяциях растений / отв. ред.: Л.В. Хотылева, З.С. Никоро, В.А. Драгавцев. – Новосибирск, 1976. – Гл. 16. – С. 178–189.Pakudin V.Z. Parameters of the assessment of ecological plasticity and stability of agricultural crops. Teoriya otbora v populyatsiyakh rastenii [Selection theory in plant populations]. Novosibirsk, 1976, pp. 178-189 (in Russian).Кильчевский, А.В. Экологическая селекция растений / А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. – Минск : Тэхналогiя, 1997. – 372 с.Kilchevsky A.V., Khotyleva L.V. Ecological plant breeding. Minsk, Tekhnalogiya Publ., 1997. 372 p. (in Russian).Кильчевский, А.В. Генотип и среда в селекции растений / А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. – Минск : Наука и техника, 1989. – 191 с.Kilchevsky A.V., Khotyleva L.V. Genotype and environment in plant breeding. Minsk, Nauka i tekhnika Publ., 1989. 191 p. (in Russian).Кильчевский, А.В. Оценка взаимодействия генотипа и среды в адаптивной селекции растений / А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева // Генетические основы селекции растений / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т генетики и цитологии ; ред.: А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. – Минск, 2008. – Т. 1 : Общая генетика растений. – С. 50–81.Kilchevsky A.V., Khotyleva L.V. Assessment of the interaction of genotype and environment in adaptive plant breeding. Geneticheskie osnovy selektsii rastenii. T. 1. Obshchaya genetika rastenii [Genetic bases of plant breeding. Vol. 1. General plant genetics]. Minsk, 2008, pp. 50-81 (in Russian).Bradshaw, A.D. Evolutionary significance of phenotypic plasticity in Plants / A.D. Bradshaw // Advances in Genetics. – 1965. – Vol. 13. – P. 115–155. https://doi.org/10.1016/s0065-2660(08)60048-6Bradshaw, A.D. Evolutionary significance of phenotypic plasticity in plants. Advances in Genetics, 1965, vol. 13, pp. 115- 155. https://doi.org/10.1016/s0065-2660(08)60048-6Жученко, А.А. Экологическая генетика культурных растений (адаптация, рекомбигенез, агробиогценоз) / А.А. Жученко. – Кишинев : Штиинца, 1980. – 586 с.Zhuchenko A.A. Ecological genetics of cultivated plants (adaptation, recombigenesis, agrobiogenosis). Chisinau, Shtiintsa Publ., 1980. 586 p. (in Russian).Жученко, А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика = Adaptive plant production (ecological & genetic backgrounds). Theory and practice : [в 3 т.] / А.А. Жученко. – М. : Агрорус, 2008. – Т. 1 : Проблемы адаптации в сельском хозяйстве XXI века. Значение адаптивного потенциала культурных видов растений. Стратегия адаптивной интенсификации растениеводства. – 814 с.Zhuchenko A.A. Adaptive plant production (ecological & genetic backgrounds). Theory and practice. Vol. 1. Moscow, Agrorus Publ., 2008. 814 p. (in Russian).Шмальгаузен, И.И. Факторы эволюции (теория стабилизирующего отбора) / И.И. Шмальгаузен. – М. : Наука, 1968. – 451 с.Shmal’gauzen I.I. The factors of evolution (a stabilizing selection theory). Moscow, Nauka Publ., 1968. 451 p. (in Russian).Fakorede, M.А. B. Selection of sites for preliminary maize yield trials in rainforest zone of south-western Nigeria / M.А. B. Fakorede // Euphytica. – 1986. – Vol. 35, №2. – P. 441–447. https://doi.org/10.1007/bf00021852Fakorede M.А.B. Selection of sites for preliminary maize yield trials in rainforest zone of south-western Nigeria. Euphytica, 1986, vol. 35, no. 2, pp. 441-447. https://doi.org/10.1007/bf00021852Brown, К. D. A method for classification and evaluation of testing environments / К. D. Brown, М. E. Sorrells, W.R. Сoffman // Crop Science. – 1983. – Vol. 23, №5. – Р. 889–893. https://doi.org/10.2135/cropsci1983.0011183x002300050018xBrown К.D., Sorrells М.E., Сoffman W.R. A method for classification and evaluation of testing environments. Сrop Science, 1983, vol. 23, no. 5, pp. 889-893. https://doi.org/10.2135/cropsci1983.0011183x002300050018xFasoulas, A.C. Rating cultivars and trials in applied plant breeding / A.C. Fasoulas // Euphytica. – 1963. – Vol. 32, №3. – P. 939–943. https://doi.org/10.1007/bf00042176Fasoulas A.C. Rating cultivars and trials in applied plant breeding. Euphytica, 1963, vol. 32, no. 3, pp. 939-943. https://doi.org/10.1007/bf00042176Синская, Е.Н. Учение о популяциях и его значение в растениеводстве / Е.Н. Синская // Вестн. с.-х. науки. – 1958. – №1. – С. 52–61.Sinskaya E.N. Teaching on populations and its importance in plant growing. Vestnіk sel’skokhozyaistvennoi nauki [Bulletin of Agricultural Sciences], 1958, no. 1, pp. 52-61 (in Russian).Пивоваров, В.Ф. Экологические основы селекции и семеноводства овощных культур / В.Ф. Пивоваров, Е.Г. Добруцкая. – М. : ВНИИССОК, 2000. – 592 с.Pivovarov V.F., Dobrutskaya E.G. Ecological bases of selection and seed production of vegetable crops. Moscow, AllRussian Research Institute for Selection and Seed Production of Vegetable Crops, 2000. 592 p. (in Russian).Генетика признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири / [В.А. Драгавцев и др.] ; отв. ред. Д.К. Беляев. – Новосибирск : Наука, 1984. – 230 с.Belyaev D.K. (ed.). Genetics of productivity traits of spring wheat in Western Siberia. Novosibirsk, Nauka Publ., 1984. 230 p. (in Russian).Кильчевский, А.В. Генетико-экологические основы селекции растений / А.В. Кильчевский // Информ. вестн. ВОГИС. – 2005. – Т. 9, №4. – С. 518–526.Kilchеvsky А.V. Genetic and ecological bases of plant breeding. Informatsionnyi vestnik VOGIS [Information Bulletin VOGIS], 2005, vol. 9, no. 4, pp. 518-526 (in Russian).Молекулярные технологии в селекции томата (Solanum lycopersicom L.) / А.В. Кильчевский [и др.] // Генетические основы селекции растений / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т генетики и цитологии ; ред.: А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. – Минск, 2014. – Т. 4 : Биотехнология в селекции растений. Геномика и генетическая инженерия, гл. 11. – С. 290–345.Kilchevsky A.V., Babak O.G., Nekrashevich N.A., Adzhieva V.F., Malyshev S.V., Grushetskaya Z.F., Mishin L.A., Dobrod’kin M.M., Zaitseva I.E., Pugacheva I.G. Molecular technologies in tomato breeding (Solanum lycopersicom L.]. Geneticheskie osnovy selektsii rastenii. T. 4. Biotekhnologiya v selektsii rastenii. Genomika i geneticheskaya inzheneriya [Genetic bases of plant breeding. Vol. 4. Biotechnology in plant breeding. Genomics and genetic engineering]. Minsk, 2014, pp. 290-345 (in Russian).Кильчевский, А.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды. Сообщение I. Обоснование метода / А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева // Генетика. – 1985. – Т. 21, №9. – С. 1481–1490.Kilchevsky A.V., Khotyleva L.V. A method for estimation of genotypes adaptive ability and stability, of environment’s differentiative ability. I. Grounds of the metod. Genetika = Russian Journal of Genetics, 1985, vol. 21, no. 9, pp. 1481-1490 (in Russian).Хотылева, Л.В. Взаимодействие генотипа и среды: методы оценки / Л.В. Хотылева, Л.А. Тарутина. – Минск : Наука и техника 1982. – 109 с.Khotyleva L.V., Tarutina L.A. Interaction of genotype and environment: assessment methods. Minsk, Nauka i tekhnika Publ., 1982. 109 p. (in Russian).Gauch, H.G. Statistical analysis of regional yield trials: AMMI analysis of factorial designs / H.G. Gauch. – Amsterdam : Elsevier, 1992. – 278 p.Gauch H.G. Statistical analysis of regional yield trials: AMMI analysis of factorial designs. Amsterdam, Elsevier, 1992. 278 p.Kang, M. S. Simultaneous selection for yield and stability in crop performance trials: consequences for growers / M.S. Kang // Agronomy J. – 1993. – Vol. 85, №3. – P. 754–757. https://doi.org/10.2134/agronj1993.00021962008500030042xKang M.S. Simultaneous selection for yield and stability in crop performance trials: consequences for growers. Agronomy Journal, 1993, vol. 85, no. 3, pp. 754-757. https://doi.org/10.2134/agronj1993.00021962008500030042xCornelius, P.L. Statistical tests and estimators of multiplicative models for genotype-by-environment interaction / P.L. Cornelius, J. Crossa, M.S. Seyedsadr // Genotype-by-environment interaction / еd.: M.S. Kang, H.G. Gauch. – Boca Raton, 1996. – P. 199–234. https://doi.org/10.1201/9781420049374.ch8Cornelius P.L., Crossa J., Seyedsadr M.S. Statistical tests and estimators of multiplicative models for genotype-by-environment interaction. Genotype-by-environment interaction. Boca Raton, 1996, pp. 199-234. https://doi.org/10.1201/9781420049374.ch8Moreno-Gonzalez, J. Combining genotype, environment and attribute variables in regression models for predicting cell means of multi-environment cultivar trials / J. Moreno-Gonzalez, J. Crossa // Theoretical a. Appl. Genetics. – 1998. – Vol. 96, №6/7. – P. 803–811. https://doi.org/10.1007/s001220050806Moreno-Gonzalez J., Crossa J. Combining genotype, environment and attribute variables in regression models for predicting cell means of multi-environment cultivar trials. Theoretical and Applied Genetics, 1998, vol. 96, no. 6/7, pp. 803-811. https://doi.org/10.1007/s001220050806Yan, W. GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists and agronomists / W. Yan, M.S. Kang. – Boca Raton : CRC Press, 2003. – 271 pp. https://doi.org/10.1201/9781420040371Yan W., Kang M.S. GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists and agronomists. Boca Raton, CRC Press, 2003. 271 pp. https://doi.org/10.1201/9781420040371Rao, A.R. Use of AMMI in simultaneous selection of genotypes for yield and stability / A.R. Rao, V.T. Prabhakaran // J. of the Ind. Soc. of Agr. Statist. – 2005. – Vol. 59, №1. – P. 76–82.Rao A.R., Prabhakaran V.T. Use of AMMI in simultaneous selection of genotypes for yield and stability. Journal of the Indian Society of Agricultural Statistics, 2005, vol. 59, no. 1, pp. 76-82.Yan, W. Biplot analysis of multi-environment trial data: principles and applications / W. Yan, N.A. Tinker // Canad. J. of Plant Science. – 2006. – Vol. 86, №3. – P. 623–645. https://doi.org/10.4141/p05-169Yan W., Tinker N.A. Biplot analysis of multi-environment trial data: principles and applications. Canadian Journal of Plant Science, 2006, vol. 86, no. 3, pp. 623-645. https://doi.org/10.4141/p05-169Сергеева, З.Ф. Оценка и подбор исходных форм для селекции фитофторо- и нематодоустойчивых сортов картофеля : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.05 / З.Ф. Сергеева ; Всерос. НИИ картоф. хоз-ва. – М., 1995. – 24 с.Sergeeva Z.F. Evaluation and selection of initial forms for breeding late blight and nematode resistant potato varieties. Abstract of Ph.D. diss. Moscow, 1995. 24 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.