The influence of drought on the change in the area of the assimilation surface of the genotypes of durum and bread wheat, which differ from the ripening period (original) (raw)

Comparative assessment of methods for evaluation of drought tolerance in winter bread wheat varieties

ScienceRise: Biological Science

Метою роботи було визначити посухостійкість сортів пшениці м'якої озимої лабораторним методом і в культурі in vitro та порівняти отримані результати Матеріали та методи. Об'єктом досліджень були сорти пшениці м'якої озимої різного екологогеографічного походження. У роботі застосовувалися методи культури тканин і органів in vitro, селекції in vitro, лабораторний та статистичного аналізу даних. Стійкість до водного дефіциту 15 сортів пшениці вивчали за схожістю насіння на осмотичному розчині та часткою живих калюсів на селективному середовищі з манітом. Результати. Проведено скринінг сортів пшениці м'якої озимої, створених у різних екологічних зонах, на посухостійкість та виділено джерела стійкості до водного дефіциту. Генотипова реакція на осмотичний стрес сортів виявлялась за різною часткою життєздатних калюсів та неоднаковим відсотком пророслого насіння за дії стресового чинника. Встановлено, що найбільшою стійкістю до водного дефіциту характеризувалися сорти Балада миронівська та Горлиця миронівська, у яких відсоток проростання насіння та рівень виживання калюсів на середовищах з осмотиком були найвищими. Сорти Овідій і Wenzell виявилися найчутливішими до дії водного дефіциту, оскільки за селективних умов вони мали найнижчі показники стійкості до осмотичного стресу. Виявлено достовірний кореляційний зв'язок (r = 0,86) між показниками посухостійкості, отриманими лабораторним методом та in vitro. Розроблено та запатентовано спосіб оцінки посухостійкості генотипів пшениці, який сприятиме створенню нових сортів з цінними практичними властивостями. Висновки. Показники стійкості, отримані на різних рівнях організації (клітини, проростки), в основному збігалися для більшості вивчених сортів, тому для оцінки селекційного матеріалу можна використовувати як in vitro, так і лабораторний методи оцінки. Показано можливість використання селективних систем з манітом для проведення скринінгу генотипів пшениці на стійкість до водного дефіциту. Сорти Балада миронівська та Горлиця миронівська можуть бути цінним вихідним матеріалом для подальшої селекції пшениці Ключові слова: пшениця м'яка озима, водний дефіцит, калюсні культури, насіння, маніт, стійкість

Methods for evaluation of wheat breeding material for drought tolerance

Visnyk of Lviv University. Biological series, 2020

Wheat is one of the most valuable cereals on the planet and plays a leading role in the food supply of mankind. The range of wheat is very large, since it is cultivated on five continents in most countries of the world. The genetic improvement of wheat is crucial because of its direct impact on the economic development, international grain trade and food security of the country, so the relevance of research in solving many genetic-breeding problems regarding this crop is growing and acquires a qualitatively new character. The increase in productivity is the most important criterion in the cultivation of any crops, in particular wheat. Drought is one of the main limiting environmental factors that reduce plant productivity. In order to guarantee agriculture from losses in dry years, it is necessary to have varieties tolerant to moisture deficiency. That is why one of the priority areas of wheat breeding is the creation of varieties tolerant to the action of water deficiency. The succ...

Peculiarities of stomata morphology in bread wheat

Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv

Aim. The aim was to find and characterize different breeding lines and varieties of bread wheat according to morphological features of the stomatal apparatus for further study of the genetic patterns of stomatal biogenesis. Methods. The stomatal apparatus was evaluated by the method of impressions from the middle of the adaxial and abaxial sides of the flag leaf. Films with prints were studied with a light microscope under 100–200 total magnification. The length and width of the guard cell, stomatal pore, and number of stomata were measured, and statistical data processing was carried out. Results. An evaluation of stomata morphology was made for three varieties of bread wheat, which are characteristic of Ukraine, and three breeding lines originating from the Northern America, which differ in morphological features. The breeding line «Short-awn» had the different number of stomata on the adaxial side of the leaf, the «Dwarf» showed the increase in the total area of stomata per area ...

Alloplasmic lines of wheat. Photosynthesis and drought tolerance

IX Congress of society physiologists of plants of Russia "Plant physiology is the basis for creating plants of the future", 2019

Пленарные доклады 1Казанский институт биохимии и биофизики-обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия, 3Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов, Россия, 4Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова-обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия

Effects of drought stress on germination and seedling growth of different field pea varieties

2021

Germination and seedling growth of seven genotypes of field pea (Pisum sativum L.) were studied in PEG-6000 solution having osmotic potentials -0.1 and -0.2 MPa. A study was undertaken to evaluate the influence of different osmotic potentials (MPa) on seed germination percentage (GP) and mean germination time (MGT). Results show that the percentage of germination decreased with a decrease in osmotic potential, while mean germination time increased. Variety Javor is much more sensitive than the other varieties at all levels of osmotic stress. By contrast, the lowest sensitivity of germination and MGT was found in varieties Mraz and Trezor. Seed germination tests at -0.1 to -0.2 MPa have the potential to be used as tests in field pea. Osmotic stress exposure and its duration significantly affected the growth of seedlings (shoot and root) and the accumulation of biomass, while its effect was more prominent on the growth of the shoot than on root growth, which was also confirmed by the ...

The study of genetic factors that determine the awned glume trait in bread wheat

Вавиловский журнал генетики и селекции, 2020

Аннотация. Ости-тонкие заостренные отростки, сформированные в дистальной части чешуй колоска соцветия некоторых видов злаков, включая такие экономически значимые культуры, как пшеница мягкая (Triticum aesti vum L.) и твердая (T. durum Desf.), ячмень (Hordeum vulgare L.), рис (Oryza sativa L.), рожь (Secale cereal L.). Наличие длинных остей на колосковых чешуях характерно для одного вида пшеницы-T. carthlicum Nevski, киль колосковой чешуи которого переходит в длинный остевидный отросток или ость, равную по длине ости цветковой чешуи. Колос T. carthlicum имеет удвоенное число остей, а сам признак получил название «тетраостость» или персикоидность. Ости на месте килевого зубца колосковых чешуй могут формироваться у пшениц T. aestivum и T. aethiopicum, однако такие формы встречаются редко. Особенности развития признака тетраостости и его генетические детерминанты изучены мало. В настоящем исследовании рассмотрены особенности развития и наследования признака «тетраостость» линии CD 1167-8 мягкой пшеницы T. aestivum c применением классического генетического анализа, молекулярно-генетического картирования и сканирующей электронной микроскопии. Показано, что признак наследуется как рецессивный моногенный. Ген, контролирующий тетраостость линии CD 1167-8, картирован в длинном плече хромосомы 5A c использованием 15K-SNP-микрочипа, содержащего 15 000 ассоциированных с генами SNP пшеницы (Illumina Infinium 15K Wheat Array, TraitGenetics GmbH). Результаты теста на аллелизм продемонстрировали, что изучаемый ген аллелен b1, рецессивному аллелю гена-ингибитора остистости B1 (5AL). Таким образом, ген, контролирующий формирование остей на колосковых чешуях мягкой пшеницы, является рецессивным аллелем гена ингибитора остистости B1. Новый аллель обозначен b1.ag (b1. awned glume). Анализ развивающегося соцветия линии CD 1167-8 с помощью сканирующей электронной микроскопии выявил, что зачатки остей колосковых чешуй формируются по мере развития и роста колосковых чешуй одновременно с развитием остей на цветковых чешуях, различий в развитии остей на цветковых и колосковых чешуях не обнаружено. Ключевые слова: пшеница; Triticum aestivum L.; колос; остистость; тетраостость; молекулярно-генетическое картирование; SEM; ингибитор остистости B1.