Фізіологія рослин і генетика 2025, том 57, № 5, 405-425, doi: https://doi.org/10.15407/frg2025.05.405

Структурні елементи продуктивності у формуванні врожайності високопродуктивних сортів і селекційних ліній озимої м'якої пшениці

Якимчук Р.А.1,2, Хоменко Л.О.1, Тарасюк М.В.1

  1. Iнститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України 03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17
  2. Національний дендрологічний парк «Софіївка» Національної академії наук України 20300 Умань, вул. Київська, 12а

Збільшення виробництва зерна озимої м’якої пшениці шляхом створення і впровадження у виробництво високопродуктивних екологічно пластичних сортів нової генерації є черговим завданням сучасної селекції та запорукою подолання глобальної проблеми продовольчої безпеки. Попереднє моделювання генотипу нової сортозміни для різних ґрунтово-кліматичних зон потребує вивчення ролі окремих ознак продуктивності у формуванні високої врожайності зерна. Метою досліджень було визначити врожайність сучасних високопродуктивних сортів і селекційних ліній озимої м’якої пшениці за різних ґрунтово-кліматичних умов та встановити рівень впливу окремих елементів продуктивності на її формування. Упродовж 2023—2025 рр. в екологічному випробуванні проведено вивчення 16 генотипів озимої м’якої пшениці різновиду лютесценс, урожайність яких у зонах Лісостепу і Степу становила, відповідно, 95,7—146,3 і 68,4—107,3 ц/га. Стабільно зберігали лідерство за врожайністю в різних ґрунтово-кліматичних зонах України сорт Джентльмен і селекційні лінії УК 126/20, УК 070/19, морфо-фізіологічні та біометричні характеристики яких можуть бути покладені в основу розробки нової моделі сорту. Урожайність високопродуктивних зразків озимої м’якої пшениці за різних ґрунтово-кліматичних умов прямо залежить від озерненості колоса та маси зерна з колоса і рослини. Найвищі показники врожайності в зоні Лісостепу характерні для сортів і селекційних ліній, що за довжиною стебла належать до напівкарликових-короткостеблових, а в зоні Степу — до короткостеблових-середньорослих. Незважаючи на важливу роль у формуванні високого врожаю окремими сортами і селекційними лініями підвищеної кількості продуктивних стебел, довжини колоса і маси 1000 зерен, проведення цільових селекційних доборів винятково за біометричними показниками таких структурних елементів може бути малоефективним. У подальших селекційно-генетичних дослідженнях слід спрямовувати роботу на створення і добір генотипів озимої пшениці з високою зерновою продуктивністю колоса й рослини, що має бути пріоритетним на всіх етапах селекційного процесу та вагомою складовою розробки генетичної моделі сортів озимої м’якої пшениці нового покоління.

Ключові слова: Triticum aestivum L., структурні елементи врожайності, озерненість колоса, екологічна пластичність, зернова продуктивність, кореляційна залежність

Фізіологія рослин і генетика
2025, том 57, № 5, 405-425

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Vitale, J., Adam, B. & Vitale, P. (2020). Economics of wheat breeding strategies: focusing on Oklahoma hard red winter wheat. Agronomy, 10, No. 2, pp. 1-15. https://doi.org/10.3390/agronomy10020238

2. Macas, B., Costa, R., Gomes, C., Bagulho, A.S., Pinheiro, N., Moreira, J., Costa, A., Patanita, M., Dores, J. & Rodrigo, S. (2024). Breeding in bread-making wheat varieties for Mediterranean climate: the need to get resilient varieties. Front. Nutr., No. 11, pp. 1-16. https://doi.org/10.3389/fnut.2024.1393076

3. Pavlyshyn, S.P. (2025). Current trends in the development of the grain market in Ukraine. Innovatsiina ekonomika, No. 2, pp. 144-154. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37332/2309-1533.2025.2.16

4. Dixon, J., Braun, H.J. & Crouch, J. (2009). Transitioning wheat research to serve the future needs of the developing world. In Wheat facts and futures. Dixon, J., Braun, H.J, Kosina, P. (eds.) (pp. 1-9), Mexico City (Mexico): CIMMYT.

5. Tadesse, W., Sanchez-Garcia, M., Assefa, S.G., Amri, A., Bishaw, Z., Ogbonnaya, F.C. & Baum, M. (2019). Genetic gains in wheat breeding and its role in feeding the world. Crop Breed Genet Genom, No. 1, pp. 1-28. https://doi.org/10.20900/cbgg20190005

6. Rоder, M., Thornley, P., Campbell, G. & Bows-Larkin, A. (2014). Emissions associated with meeting the future global wheat demand: A case study of UK production under climate change constraints. Envir. Sci. Policy, No. 39, pp. 13-24. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2014.02.002

7. Morgun, V.V., Dubrovna, O.V. & Morgun, B.V. (2016). Modern biotechnology for producing stress-resistant wheat plants. Fiziol. rast. genet., 48, No. 3, pp. 196-214 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/frg2016.03.196

8. Buranova, S., Cerny, J., Mitura, K., Lipinska, K.J., Kovarik, J. & Balik, J. (2016). Effect of organic and mineral fertilizers on yield parameters and quality of wheat grain. Sci. Agric. Bohemica, 47, No. 2, pp. 47-53. https://doi.org/10.1515/sab-2016-0008

9. Chuhrii, H.А. (2021). Adaptive properties of the winter wheat variety as factor increasing the gross grain yield. Grain Crops, 5, No. 1, pp. 79-84. https://doi.org/10.31867/2523-4544/0165

10. Lykhochvor, V.V. & Petrychenko, V.F. (2006). Crop production. Modern intensive technologies for growing major field crops. Lviv: Ukrainski tekhnolohii [in Ukrainian].

11. Orliuk, A.P. & Honcharova, K.V. (2002). Adaptive and productive potential of wheat. Kherson: Ailant [in Ukrainian].

12. Khramtsov, L.I. & Khramtsov, V.L. (2007). Landscape plant growing. Dnepropetrovsk: Porogi [in Russian].

13. Vakulenko, V.V., Orekhivskyi, V.D., Kovalenko, N.P., Kryvenko, A.I., Havryliuk, V.M. & Konovalov, D.V. (2024). Selection and transfer of Kyiv wheat varieties. Kyiv: Akademperiodyka. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/akademperiodyka.509.248

14. Zakharuk, O. (2006). Domestic farmers lose more than 7 million tons of grain each year from cultivating old plant varieties. Zerno i khlib, No. 1, pp. 8-9 [in Ukrainian].

15. Hamaiunova, V.V., Korkhova, M.M., Panfilova, A.V., Smirnova, I.V., Kovalenko, O.A. & Khonenko, L.H. (2021). Winter wheat: resource potential and cultivation technology. Mykolaiv: MNAU [in Ukrainian].

16. Lobell, D.B., Cassman, K.G. & Field, C.B. (2009). Crop yield gaps: their importance, magnitudes, and causes. Ann. Rev. Envir. Res., No. 34, pp. 179-204. https://doi.org/10.1146/annurev.environ.041008.093740

17. Bedо, Z., Lаng, L. & Rakszegi, M. (2010). Breeding for grain-quality traits. Cereal grains assessing and managing quality. Wrigley, C.W., Batey, I.L. (eds.) (pp. 369-392), Cambridge, UK: Woodhead Publishing Limited/CRC Press. https://doi.org/10.1533/9781845699529.4.369

18. Tessema, B.B., Liu, H., Sorensen, A.C., Andersen, J.R. & Jensen, J. (2020). Strategies using genomic selection to increase genetic gain in breeding programs for wheat. Front. Genet., No. 11, pp. 1-12. https://doi.org/10.3389/fgene.2020.578123

19. Tkachenko, T.H. (2015). Agrometeorology. Kharkiv: KhNAU [in Ukrainian].

20. Volkodav, V.V. (2001). Methodology of State variety testing of agricultural crops (grains, cereals and legumes). Kyiv [in Ukrainian].

21. Musayev, A.Dzh., Guseynov, G.S. & Mamedov, Z.A. (2008). Methodology of field experiment for studying breeding material of grain crops. Baku: Muallim [in Russian].

22. Lifenko, S.P. (1987). Semi-dwarf varieties of winter wheat. Кiev: Urozhay [in Russian].

23. Ulich, L.I. & Ulich, O.L. (2006). The influence of plant height of winter wheat varieties on lodging resistance and crop productivity. Sortovyvchennia ta okhorona prav na sorty roslyn, No. 4, pp. 55-64. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.21498/2518-1017.4.2006.68029

24. Schober, P., Boer, C. & Schwarte, L.A. (2018). Correlation coefficients: appropriate use and interpretation. Anest. Anal., 126, No. 5, pp. 1673-1678. https://doi.org/10.1213/ANE.0000000000002864

25. Didora, V.H., Smahlii, O.F., Ermantraut, E.R., Hudz, V.P., Moiseienko, V.V., Manko, Yu.P., Trofymenko, P.I., Saiuk, O.A., Derebon, I.Iu. & Khrapiichuk, P.P. (2013). Scientific research methodology in agronomy. Кyiv: «Tsentr uchbovoi literatury» [in Ukrainian].

26. Cox, D.J. (1991). Breeding for hard red winter wheat cultivars adapted to conventional-till and no-till systems in northern latitudes. Euphytica, 58, pp. 57-63. https://doi.org/10.1007/BF00035340

27. Bocianowski, J. & Prazak, R. (2022). Genotype by year interaction for selected quantitative traits in hybrid lines of Triticum aestivum L. with Aegilops kotschyi Boiss. and Ae. variabilis Eig. using the additive main effects and multiplicative interaction model. Euphytica, 218, No. 11, pp. 1-15. https://doi.org/10.1007/s10681-022-02967-4

28. Nagy, D., Meszlenyi, T., Boda, K., Lantos, C. & Pauk, J. (2025). Agronomical responses of elite winter wheat (Triticum aestivum L.) varieties in phenotyping experiments under continuous water withdrawal and optimal water management in greenhouses. Plants, 14, No. 15, pp. 1-23. https://doi.org/10.3390/plants14152435

29. Ullah, M.I., Mahpara, S., Bibi, R., Shah, R.U., Ullah, R., Abbas, S., Ullah, M.I., Hassan, A.M., El-Shehawi, A.M., Brestic, M., Zivcak, M. & Khan, M.I. (2021). Grain yield and correlated traits of bread wheat lines: Implications for yield improvement. Saudi J. Biol. Sci., 28, No. 10, pp. 5714-5719. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.06.006

30. Sainia, P.K., Singha, S.V., Yadava, R.K., Singha, L., Singha, S.S.K., Tripathia, H. & Tiwari, S.D.U. (2024). Analyses for grain yield and its contributing traits in bread wheat (Triticum aestivum L. em. Thell). J. Adv. Biol. Biotechnol., 27, No. 3, pp. 208-218. https://doi.org/10.9734/jabb/2024/v27i3735

31. Sisay, D.T., Sharie, G., Getnet, B., Demissie, A., Gebretsadik, R., Dessalegn, T., Ruediger, A., Molla, D., Zewde, S., Gesesse, C.A. & Abebe, E. (2024). Farmers participatory evaluation of bread wheat varieties through seed producer cooperatives: evidence from Ethiopia. Disc. Agric., 16, No. 2, pp. 1-13. https://doi.org/10.1007/s44279-024-00028-z