Застосування інноваційних методів математико-статистичного аналізу в сучасних технологіях селекції рослин в Україні

Анотація

Мета. Розробити принципи застосування інноваційних статистичних методів аналізу експериментальних даних для оптимізації системи добору селекційних зразків на продуктивність і адаптивність в умовах зміни клімату. Методи. Польовий (для формування методично верифікованих експериментальних популяцій селекційних зразків), інструментально­камеральний (для автоматизації структурного аналізу рослин), матрично­цифровий (для формування метабази даних), математико­статистичний. Результати. Взаємодія генотип — середовище (ВГС) є важливим елементом селекційних технологій, спрямованих на пришвидшення темпів створення сортів в умовах зміни клімату шляхом оптимізації системи добору. За результатами досліджень зернової продуктивності селекційних зразків гороху посівного в конкурсному сортовипробуванні 2021–2023 рр. на Уладово­Люлинецькій дослідно­селекційній станції Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН виявлено значну мінливість статистичних характеристик варіаційних рядів за роками на достовірному рівні. Найвищі показники середньої міжпопуляційної мінливості (26,3 ц/га) зафіксовано в 2021 р., найнижчі (16,5 ц/га) — 2023 р. За однакового набору генотипів на різницю рівнів зернової продуктивності значною мірою вплинула форма епігенотипової мінливості — ВГС. За результатами аналізу регресійних рівнянь, установлених за формами поверхонь відгуку продуктивності селекційних зразків у 2021–2023 рр. доведено, що диференціювальним і аналізувальним темпоральним середовищем є аналітична геометрична поверхня 2022 р. Висновки. На міжполуляційному рівні за роками досліджень установлено сумарну дію і модульний взаємозв’язок між елементами генотипової та епігенотипової мінливості, яка проявляється під впливом стресових факторів зовнішнього середовища. В умовах стресорної дії погодних факторів сумарний розмах фенотипової мінливості мінімізується, епігенотипової мінливості — максимізується відповідно до закону ентальпійного (продуктивного) мінімуму та ентропійного (адаптивного) максимуму на фоні стабільної генотипової мінливості порівняно з роками з оптимальними умовами для росту і розвитку рослин. Отже, добір на внутрішньопопуляційному рівні на високу генотипову складову продуктивності та виявлення високого коефіцієнта успадковування доцільно проводити в роки з несприятливими умовами для розвитку ознаки (за аналізу поверхні відгуку як селекційне плато), оскільки її абсолютний «дельта–прояв» є мінімальним і визначається переважно генотиповою складовою.