Przydatność punktów doświadczalnych do oceny materiałów hodowlanych żyta ozimego

Transkrypt

1 NR 8/9 BIULETYN INSTYTUTU HODOWLI I AKLIMATYZACJI ROŚLIN 00 TADEUSZ ŚMIAŁOWSKI STANISŁAW WĘGRZYN Załad Rośln Zbożowych Instytut Hodowl Almatyzacj Rośln, Oddzał w Kraowe Przydatność puntów dośwadczalnych do oceny materałów hodowlanych żyta ozmego Usefulness of tral stes for testng wnter rye breedng materals Na podstawe wynów plonowana rodów, odman meszańców żyta ozmego w zespołowych dośwadczenach wstępnych, przeprowadzonych w sedmu mejscowoścach w latach , wyonano analzę przydatnośc poszczególnych mejscowośc do oceny plennośc materałów hodowlanych. W tym celu wyorzystano wsaźn (wj) opracowany w Załadze Rośln Zbożowych IHAR w Kraowe. Wsaźn (wj), tóry może przyjmować wartośc od 0 do wsazuje na pozom nteracj genotypowo-środowsowej. Jeśl wartość wsaźna zblża sę do 0 to pozom nteracj badanych genotypów ze środowsem jest najwyższy, a zatem mejscowość jest najorzystnejsza dla oceny plennośc. Jeśl wsaźn (wj) przybera dla mejscowośc wartość nteracja jest najmnej orzystna, poneważ mejscowość ta urywa nterację genotypowo-środowsową, a zatem ne ujawna zróżncowana plennośc badanych genotypów. Na tej podstawe uszeregowano mejscowośc według ch przydatnośc do oceny plennośc rodów żyta ozmego. Najnższym wsaźnem (wj) charateryzowały sę Smolce (0,7), najwyższym Dańów (0,8). Różnce pomędzy wsaźnem perwszej mejscowośc a ostatnej oazały sę neduże, wynosły %. Następne oblczono współczynn orelacj plonu pojedynczej mejscowośc ze średnm plonem z wszystch mejscowośc, potem olejno dodawano plon drugej mejscowośc średn plon z obu orelowano ze średnm plonem z wszystch mejscowośc td., wyorzystując orelacje zwyłe rsona olejnośc Spearmana. Na tej podstawe oblczono współczynn determnacj według wzoru r j = 00*r p * r s. Pozwolły one uszeregować mejscowośc według zróżncowana badanych genotypów. W najwęszym stopnu zmenność badanych genotypów wyjaśnały Smolce (47%), następne Radzów (0%) oraz Werzenca (6%). Pozostałe 4 mejscowośc; Sobejuchy, Las, Choryń, Dańów dodawały przecętne po 5% nformacj. Słowa luczowe: punty dośwadczalne, żyto ozme. The analyss of usefulness of 7 tral stes for testng yelds of wnter rye breedng materals was carred out on the base of results of prelmnary breedng experments from the years For ths purpose the usefulness ndex (w j ) was elaborated. The w j ndex may assume values from 0 to and ndcates the level of genotype-envronment nteracton. If the ndex value s near 0, the level of genotype-envronment nteracton s hgh and the localty s very useful for the testng of yeld. If the ndex s close to, the localty s less useful because the genotype-envronment nteracton s suppressed, so the localty does not show dfferences n yeld potental. The localtes were raned: accordng to the value of usefulness ndex the lowest ndex was for Smolce (0,7), and the hghest 409

2 for Dańów (0,8). Dfference between the lowest and the hghest values of the ndex appeared to be lttle about %. The rson s coeffcent of correlaton and Spearman s ran correlaton between yeld of a sngle localty and the total mean yeld of all localtes, and subsequently between yelds of two, three etc. localtes and the total mean yeld were also calculated to desgnate determnaton coeffcents r j = 00*r p * r s. Usng the coeffcent r j the nvestgated localtes were raned to show to what extent they explan varablty of tested genotypes. The most of nformaton on varablty of genotypes was contrbuted by Smolce (47%), then Radzów (0%) and Werzenca (6%). The remanng 4 localtes: Sobejuchy, Las, Choryń, and Dańów gave not more than 5 % of nformaton. Key words: tral stes, wnter rye WSTĘP Hodowla nowych odman żyta ozmego zarówno populacyjnych ja szczególne meszańcowych zalcza sę do bardzo osztownych. Zatem ocena wyhodowanych materałów zarówno pod względem plonu, ja pozostałych cech pownna być przeprowadzana w odpowedno dobranych mejscowoścach (pod względem lczby charateru), w tórych zostane ujawnony postęp hodowlany. Źle dobrana loalzacja dośwadczeń, tóra słabo ujawna efety nteracj genotypów ze środowsem, powoduje błędne decyzje w stosunu do ocenanych materałów, przyczynając sę równocześne do obnżena efetów eonomcznych prowadzonej hodowl. W ostatnch latach podjęto ntensywne badana mające na celu rozwązane tych zagadneń. Wyn tych prac zostały opublowane w czasopsmach zagrancznych (Campbell, 980; Altn n., 989; Braun n., 99; Ceccarell n., 998) oraz nelcznych rajowych ( Drzazga n., 997; Krajews n.,999; Węgrzyn, 999). W tych badanach wyorzystano różne metody sprawdzena przydatnośc mejscowośc w ocene plonowana, od prostych lnowych współczynnów orelacj (Campbell n., 980) do bardzo somplowanych statysty łączących w sobe współczynn zmennośc, odzedzczalnośc orelacj (Węgrzyn, 999). Uzysane oceny plonowana rodów odman różnych gatunów form wsazują potrzebę weryfacj mejscowośc, wysuwając na perwszy plan welość nteracj genotypowo-środowsowej, a ne pozom plonowana. Dlatego celem nnejszej pracy jest oreślene przydatnośc rajowych mejscowośc do oceny plonowana rodów meszańców żyta ozmego. Stosowne do założena uznano za najlepszą loalzację tę, tóra najslnej ujawna różnce genetyczne mędzy genotypam oraz efetam nteracj genotypu ze środowsem. Mejscowośc, tóre słabo ujawnają efety nteracj genotypowo-środowsowej będą mało przydatne. MATERIAŁ I METODA Do oceny przydatnośc mejscowośc dla potrzeb wyboru najlepszych pod względem plonowana rodów odman żyta ozmego wyorzystano wyn wstępnych dośwadczeń zespołowych z lat Dośwadczena wysewano w stacjach hodowl rośln załadach dośwadczanych IHAR początowo w 0 mejscowoścach. W następnych latach ze względu na lwdacje stacj hodowl rośln lczbę mejscowośc zreduowano do 7 (tab. ). Stosowane daw nawożena, przedplony oraz długość oresu wegetacj 40

3 były zblżone. Natomast zestaw badanych obetów był odmenny w ażdym rou obejmował od 0 do 6 rodów meszańców (tab. ). Dośwadczena w latach przeprowadzano metodą losowanych bloów, a następnych metodą raty wadratowej podwójne powtórzonej, czyl naczej neompletnych bloów w 4 powtórzenach. Welość polete wynosła 0 m. Zebrane plony przelczano na ha w tej postac użyto do dalszych oblczeń. Podstawą oblczeń stanowł ogólne znany model matematyczno-statystyczny opsany w pracy Węgrzyna (999), tóry dla dowolnej obserwacj ma postać: x = µ + a + b + g, () j j j gdze x j = plon -tego genotypu w j-tej mejscowośc; µ = średna ze wszystch obserwacj; a = efet genetyczny dla -tego genotypu; b j = efet dla j-tej mejscowośc; g j = efet nteracj -tego genotypu w j-tej mejscowośc. Parametry genetyczne w równanu () szacuje sę z równań: ˆ µ = x ; gdze x.. = średna generalna; aˆ bˆ gˆ j.. = x = x.. j = x j x ;.. x ;.. x m = lczba mejscowośc; = lczba genotypów w mejscowośc.. x. j + x.. m x = x = µ + a = średna dla -tego genotypu;. j m = x = x b j = µ + = średna dla j-tej mejscowośc; j j j= Jeśl z równośc () wyelmnujemy średną mejscowość ( ) j x. to otrzymamy: ' x = x x = a + g () j j. j j Wartośc x' j podane wzorem () zawerają tylo efet genetyczny (a ) efet nteracj genotypowo-środowsowej (g j ) Jeśl te wartośc sorelujemy ze średnm ( x. ), to otrzymamy współczynn orelacj genetycznej dla dowolnej mejscowośc: r ( x x ) = + j, j. = = = (3) a a * ( a + g ) j = a g 4

4 Współczynn oreślony wzorem (3), jao współczynn orelacj pomędzy plonam danej mejscowośc a średnm ze wszystch mejscowośc będze równy,0, gdy efety nteracj genotypowo-środowsowej są równe zero. Do oceny przydatnośc mejscowośc wyorzystano trzy parametry. Perwszy parametr stanow współczynn orelacj (r j ) oszacowany łączne dla 9 lat według wzoru: gdze C r j A * B = (4) A = 9 l= = a ; B = 9 9 ( a + g ), C = a + j l= = l= = = a g j Współczynn orelacj (r j ) podany wzorem (4) stanow perwszy parametr wsaźna przydatnośc mejscowośc. Drugm parametrem jest współczynn genetycznego uwarunowana lub naczej mówąc współczynn odzedzczalnośc (H j ), wreszce trzecm parametrem jest współczynn zmennośc (CV j ), oblczony z omponentu nteracj genotypowo-środowsowej. Współczynn (H j ) (CV j ) oszacowano z omponentów analzy warancj. Drugm parametrem wsaźna przydatnośc jest współczynn genetycznego uwarunowana (odzedzczalnośc H ) oszacowany według wzoru; H j = (m-m)/m; trzecm zaś współczynn zmennośc; CV = 00* m / x, j. j. gdze m m są średnm wadratam w latach, zaś x, jest średnm plonem z lat dla j-tej mejscowośc. Na tej podstawe opracowano wsaźn przydatnośc mejscowośc (w j ), tóry jest średną geometryczną z ww. trzech parametrów przybera następującą postać; w = 3 r * H * e () j j j CV j /00 Ocenę sutecznośc wyboru najbardzej przydatnych do przeprowadzana dośwadczeń mejscowośc na podstawe wsaźna (wj) wyonano za pomocą współczynna determnacj według wzoru ( rj 00 rp ) = * *r s, (3) w tórym r p oznacza współczynn orelacj rsona, zaś r s współczynn orelacj Spearmana. 4

5 Wybrane warun agrotechnczne dośwadczeń z żytem Some agrotechncal condtons of the prelmnary tral wth wnter rye Warun agrotechnczne Lata Years Agrotechncs condtons 99 Choryń Tabela Średna Mean NPK g/ha Długość wegetacj Vegetaton season Owes Oat Las NPK g/ha Długość wegetacj vegetaton season Owes Oat Gorczyca Mustard Werzenca NPK g/ha Długość wegetacj Vegetaton season Meszan Mxture Łubn Lupne Rzepa Jęczmeń Barley Rzepa Turnp Jęczmen Barley Rzepa Dańów NPK g/ha Długość wegetacj Vegetaton season Meszan Mxture Meszan Mxture Rzepa Sobejuchy NPK g/ha Długość wegetacj Vegetaton season Łubn Lupne Grya Buc wheat Lucerna Lucerne Bob Faba bean Owes Oat Rzepa Radzów NPK g/ha Długość wegetacj Vegetaton season Meszana na zelonę Mxture of green Jęczmeń Barley Rzepa Jęczmeń Barley Smolce NPK g/ha Długość wegetacj vegetaton season Owes Metoda Methods Lczba obetów No. objects Losowane blo Randomzed bloc Oat Blo neompletne Incomplete bloc

6 WYNIKI W tabel przedstawono średne plony (dt/ha) dla sedmu mejscowośc uzysane w latach Najwyżej plonowały rody, odmany meszańce żyta ozmego w Choryn, najsłabej w Werzency. Pomędzy tym mejscowoścam różnca przeraczała 0 q/ha pommo zblżonych warunów przyrodnczych, agrotechncznych (nawożena, długośc oresu wegetacj przedplonu). Średne plony w 7 mejscowoścach w orese 9 lat Mean yeld (dt/ha) at 7 localtes for 9 years of wnter rye trals Tabela Mejscowość Localty Średne dla mejscowośc Means for localty Średna Mean lata years Choryń 68,0 8,7 78,4 94,5 85,6 74,3 87, 77,9 73,7 79,6 Las 67, 79, 67,8 68,3 70,7 6,5 78,8 7,3 8, 7,7 Werzenca 45,4 60, 63,5 53,5 65,6 56,8 6,3 7,0 68,7 63, Dańów 69,9 87,9 86, 86,8 63,9 7,0 84, 8, 85, 78,7 Sobejuchy 60,0 7,0 85, 83, 74, 84,4 77,7 78,3 77,7 Radzów 65,8 8,0 66,7 7,7 68,0 6,8 7,0 53,8 90,5 69,4 Smolce 66,6 78,6 8,5 66,8 65,7 78,9 69,7 5,5 67,6 Średna Mean 63,3 77,0 75, 77, 70, 66,6 77,9 7, 75,7 Równeż różnce obserwujemy pomędzy latam, najwyższe plony były w 998 rou, najnższe w 99 (tab. 3). Różnce można wytłumaczyć wpływem różnych czynnów: przyrodnczych agrotechncznych obserwowanych mędzy latam. Najważnejszym jedna czynnem była zmana sładu genetycznego badanych obetów w orese , w tórym formy populacyjne zastępowano sucesywne plennejszym formam meszańcowym. Na podstawe trzech parametrów genetycznych oblczono wartość wsaźna (w j ) służący do oceny przydatnośc mejscowośc dla prowadzena dośwadczeń, tóry podano w tabel 3 wraz z wartoścam trzech parametrów genetycznych. Tabela 3 Wartośc współczynnów orelacj (r), odzedzczalnośc (H), współczynnów zmennośc (CV) wsaźnów przydatnośc (w) Coeffcents of correlaton (r), hertablty (H), varablty (CV) and sutablty ndces (w) Mejscowość r H CV w Localty SMH Smolce 0,73 0,54 4,80 0,77 RAH Radzów 0,70 0,6 4,67 0,7438 WIE Werzenca 0,78 0,59 3,8 0,769 SOB Sobejuchy 0,75 0,64 3,65 0,774 LAD Las 0,70 0,7 4,3 0,7834 CHD Choryń 0,74 0,7 3,30 0,7987 DAD Dańów 077 0,7 3,4 0,800 44

7 Współczynn orelacj genetycznej pomędzy plonem w poszczególnych mejscowoścach a średnm plonem oazały sę wysoe, co śwadczy o zgodnośc w uszeregowanu genotypów pod względem plennośc w mejscowoścach. Neco nższe wyraźnej zróżncowane oazały sę współczynn genetycznego uwarunowana (H) dla poszczególnych mejscowośc (tab. 3). Różnca pomędzy najnższym (H) = 0,54 w Smolcach a najwyższym w Dańowe = 0,7 wynosła 8%. Wartośc te dowodzą ja duże znaczene w plonowanu odgrywał wpływ środowsa jego nteracja z genotypem. Nse stosuowo wyrównane wartośc odnotowano dla współczynnów zmennośc (CV j ). Rozpętość wartośc wsaźna (w j ) pomędzy Smolcam (0,7) a Dańowem (0,8) wynosła %. Welość tego wsaźna zależy w dużym stopnu od udzału nteracj genotypowo-środowsowej w trzech parametrach. Im wyższy będze udzał nteracj genotypowo-środowsowej w parametrach sładnowych wsaźn (w j ), tym wyższą wartość osąga ten wsaźn odwrotne. Zależność poszczególnych parametrów od plonu przedstawono w tabel 4. Oazało sę, że w znacznym stopnu współczynn genetycznego uwarunowana (H) zależy od średnch plonów w mejscowoścach. Im wyższa wartość plonu w danej mejscowośc, tym wyższa oazała sę wartość współczynna H (tab. 4). Tabela 4 Współczynn orelacj pomędzy plonem a parametram oceny przydatnośc mejscowośc Coeffcent of correlaton between yeld and the ste sutablty evaluaton parameters Parametry The parameters Średn plon Mean yeld r 0,04 (H) 0,77 (CV) -0,66 (w j ) 0,74 Wyn te znajdują potwerdzene w pracach Pedersona Rathjena (98) oraz Smmondsa (99). Równeż wysoą, ale ujemną wartoścą charateryzowała sę zależność współczynna zmennośc (CV) od średnego plonu w danej mejscowośc (r p = -0,66). Podobny wyn odnotował Węgrzyn w 999 rou. Wyn śwadczą, o tym że mejscowośc o nższym pozome plonowana charateryzują sę wyższą nteracją genotypowo-środowsową tzn. taą, tórej wartość wsazuje, że środowso w znaczne slnejszym stopnu wpływa na wysoość plonowana badanych genotypów. Dużą zależność (r p = 0,74) od średnego plonu w mejscowoścach odnotowano dla wsaźna przydatnośc (w j ) (tab. 4). W onteśce przedstawonych rezultatów oznacza to, że raczej genetyczne właścwośc badanych obetów ch uwarunowana do plonowana, a w mnejszym stopnu zmenność środowsa mała wpływ na plonowane odman żyta w badanych środowsach. Wyorzystując oblczone współczynn przydatnośc (w j ) utworzono 7 ombnacj mejscowośc (tab. 5), rozpoczynając od pojedynczej mejscowośc o najnższej wartośc wsaźna dodając olejno mejscowośc według welośc tego wsaźna. Następne oblczono współczynn orelacj plonu pojedynczej mejscowośc ze średnm plonem z wszystch mejscowośc, potem olejno dodawano plon drugej mejscowośc średn 45

8 plon z obu orelowano ze średnm plonem z wszystch mejscowośc td., wyorzystując orelacje zwyłe rsona olejnośc Spearmana (tab. 5). Oazało sę, że wartośc obu rodzajów współczynna orelacj są bardzo podobne. Umożlwło to oblczene współczynna determnacj według wzoru: r j = 00*r p * r s, tóry może służyć do oceny sutecznego wyboru mejscowośc do przeprowadzana dośwadczeń. Wartość tego współczynna wsazuje, że mejscowość Smolce wyjaśna w 47% zmenność pomędzy badanym genotypam w badanym zestawe środows. Kolejna mejscowość Radzów dodawała aż % nformacj, a Werzenca 9% (tab. 5). Następne środowsa już w mnejszym stopnu nformują nas o zmennośc mędzy badanym genotypam, przecętne o 5%, ale są to równeż cenne nformacje. Wyna stąd wnose, że wszyste omawane środowsa oazywały sę przydatne do przeprowadzana dośwadczeń hodowlanych. Stopeń proporcje tej przydatnośc zmnejszały w marę dochodzena olejnej mejscowośc, ale ażde następne środowso wnosło nowe elementy stotne do pełnej oceny badanych genotypów. Analzując uzysane wyn, a taże rozmeszczene wyorzystywanych obecne do dośwadczeń wstępnych mejscowośc w raju, celowe byłoby poszerzene lsty środows o mejscowośc znajdujące sę na wschodze północy raju. Bra nformacj o plonowanu zachowanu sę w odmennych warunach przyrodnczo-agrotechncznych stanowć może duże zagrożene dla procesu espansj nowych odman wymany na walfowany materał sewny uprawanych odsewów żyta ozmego. Tabela 5 Współczynn orelacj rsona (r P ), Spearmana (r S ) oraz współczynn determnacj (r j) dla 7 ombnacj mejscowośc Coeffcents of correlaton: rson's (r P ), Spearman's (r S ) and determnaton coeffcents (r j) for the 7 stes Kombnacje mejscowośc Stes combnaton r P r S (r j)) (%) 0+SMH= 0,73 0,64 46,70 +RAH= 0,84 0,80 67,07 +WIE=3 0,9 0,90 8,77 3+SOB=4 0,94 0,93 87,45 4+LAD=5 0,97 0,96 93,40 5+CHD=7 0,99 0,98 96,47 6+DAD=7,00,00 00,0 WNIOSKI. Przydatność ocenanych mejscowośc dla przeprowadzana atestacj rodów meszańców żyta ozmego oazała sę wysoa. Najwęcej nformacj wnosły trzy mejscowośc: Smolce, Radzów Werzenca. Duże jest równeż znaczene pozostałych środows: Sobejuchy, Las, Dańów Choryń.. Stwerdzono wysoą dodatną orelację pomędzy wsaźnem przydatnośc (w j ) a średnm plonam w mejscowoścach oraz wsaźnem genetycznego uwarun- 46

9 owana (H) a średnm plonam w mejscowoścach, natomast wysoą ujemną zależność pomędzy średnm plonam a współczynnem zmennośc (CV). Oznacza to, że na ocenę materałów hodowlanych żyta ozmego węszy wpływ mają genetyczne właścwośc obetów, a w mnejszym stopnu środowsa. 3. Dla przeprowadzana pełnej oceny nowych genotypów żyta ozmego jest oneczne poszerzene lsty środows o mejscowośc zloalzowane we wschodnej północnej częśc raju. LITERATURA Altn G. N., Frey K. J Predctng the relatve effectveness of drect versus ndrect selecton for oats yeld n tree types of stress envronments. Euphytca, 44: Braun H. J., Pfeffer W. H., Pollmer W. G. 99. Envronments for selectng wdely adapted sprng wheat. Crop.Sc. 3: Campbell L. G., Lafever H.N Effects of locatons and years upon relatve yelds n the soft red wnter wheat regon. Crop Sc. 0: 3 8. Ceccarell S., Grando S., Impgla A Chose of selecton strategy n breedng barley for stress envronments. Euphytca, 03: Drzazga T., Krajews P., Petrzyows R Stablność ntensywność rodów pszency jarej w serach dośwadczeń genetycznych hodowlanych. Hodowla Rośln. Materały z Krajowej Konferencj: Krajews P., Drzazga T Interacja rodów pszency jarej ze środowsem na podstawe dośwadczeń hodowlanych przeprowadzonych w latach Bul. IHAR : 3 9. Pederson D. G., Rathjen A. J. 98. Choosng tral stes to maxmze selecton response for gran yeld n sprng wheat. Aust. Agrc. Res. 3: Smmonds N. W. 99. Selecton for local adaptaton n plant breedng programme. Theor. Appl. Genet. 8: Sngh M., Cecarell S., Hambln J Estmaton of hertablty from varetes trals data. Theor. Appl. Genet. 86: Węgrzyn S Wybór mejscowośc do oceny plonowana rodów pszency ozmej. Bul. IHAR. : 5. 47