New method for identification drought-tolerance winter wheat breeding material

Abstract

Стійкість до посухи - одна з ключових рис сільськогосподарського значення для посушливих регіонів. Наше дослідження складається з двох етапів. Під час першої роботи ми працювали з відомими за цією посухостійкістю посадовими особами озимої пшениці, які реалізували 16 сортів, на другому оцінили нові 88 мутантних ліній у поколіннях М4-М6, які потенційно є більш врожайними порівняно з національним українським стандартом для посушливої зони (Північний степ). Загальновідомо, що фотосистема-ІІ (PS- ІІ) менш термостійка, ніж фотосистема-І (PS-І). Оскільки PS-ІІ є більш енергоємним і безпосередньо потребує води для його активної роботи, це призводить до висновку, що під час посухи переважання його активності в системі фотосинтезу є небажаним. Ми оцінювали потенційну посухостійкість шляхом порівняння активності фотосистем. Симазин (Sim) 10-4 (М) використовували як інгібітор PS-ІІ, пригнічуючи процеси виділення кисню у фотосистемі. Більш посухостійкі лінії озимої пшениці показали переважання PS-І над PS-ІІ. Встановлено, що найкращими лініями з точки зору посухостійкості були лінії пшениці 133, 157, 157-1, 185, 213, тобто лінії з найнижчим співвідношенням між PS-ІІ та PS-І були визнані як більш посушливі -стійкий.

Drought tolerance is one of the key agricultural value traits for arid regions. Our investigation consists of two stages. During fist we worked with well-known by this drought tolerance winter wheat official realized 16 varieties, at the second one we evaluated new 88 mutant lines at М4 – М6 generations, which are potentially higher yielding as compared with the national Ukrainian standard for arid zone (Northern Steppe). It is well known that photosystem-ІІ (PS- ІІ) is less thermal-resistant than photosystem-І (PS-І). Since PS-ІІ is more energy consuming and directly requires water for it active operation, this leads to a conclusion that during drought its activity predominance in the photosynthesizing system is undesirable. We evaluated potential drought tolerance by comparison photosystems activity. The simazine (Sim) 10-4(М) was used as PS-ІІ inhibitor, represses the oxygen release processes in the photosystem. More drought-resistant winter wheat lines showed the predominance of PS-І over PS-ІІ. It was established that the best lines in terms of drought resistance were the wheat lines 133, 157, 157-1, 185, 213, that is the lines with the lowest ratio between PS-ІІ and PS-І were identified as being more drought-resistant.