ASSESSMENT OF ADAPTABILITY OF SPRING WHEAT VARIETIES AT DIFFERENT VARIETY MATCHING PERIODS USING GGE BIPLOT ANALYSIS
DOI 10.12737/2073-0462-2025-20-4-31-38 УДК 633.111.1:631.527
Keywords:
spring soft wheat (Triticum aestivum L.), variety, variety rotation, yield, stability, genotype, mega-environment.Abstract
Increasing yield potential is one of the most significant areas of breeding. The purpose of research was to evaluate the productivity and adaptability of spring soft wheat varieties at different breeding periods using GGE biplot analysis and to identify representative and differentiating environments (years). The study was carried out from 2017 to 2024 in Middle Volga region, using a model set of 18 spring soft wheat varieties representing the variety changeover period in Ulyanovsk region. Environmental conditions (years) had the primary influence on yield variation, explaining 48.14% of the variance. The second most significant contribution was from the variety, accounting for 35.63%. The interaction “genotype × environment” had the smallest effect on yield variability in the experiment – 11.63%. GGE biplot analysis assessing yield, adaptability and stability revealed that Nikon, Burlak and Ekada 214 varieties, included in the State Register in recent years, are highly valuable. This is due to their ability to realize genetically high yield potential combined with the stability of yield formation across a wide range of weather and climate conditions, unlike varieties from earlier periods of variety rotation – Lutestsens 62, Saratovskaya 36 and Volzhanka. Nikon variety demonstrated the highest average yield over the years of research (4.41 t/ha). Biplot analysis revealed its closeness to the “ideal” genotype in terms of productivity and stability. In descending order of yield from Nikon, the following varieties are listed: Ekada 214 (4.27 t/ha), Burlak (4.21 t/ha), Ulyanovskaya 105 (4.19 t/ha), Ekada 70 (3.82 t/ha), Margarita (3.79 t/ha), Simbirtsit (3.80 t/ha) and Ulyanovskaya 100 (3.82 t/ha).
References
1. Braun H.J., Atlin G., Payne T. Multi-location testing as a tool to identify plant response to global climate change // In:M. P. Reynolds (Eds.).Climate change and crop production, CABI climate change series. Surrey, UK. 2010. P. 115–138. doi: 10.1079/9781845936334.0115.
2. Галушко Н.А., Соколенко Н.И., Батагова Е. А. Адаптивные особенности новых сортов мягкой озимой пшеницы селекции ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ // Земледелие. 2023. No6. С.41–44. doi: 10.24412/0044-3913-2023-6-41-44.
3. Сапега В.А. Урожайность и параметры экологической пластичности среднеспелых сортов яровой пшеницы при их использовании по различным предшественникам // Земледелие. 2017. No 4. С. 34–36.
4. Сафонова И.В., Аниськов Н.И. Эффективность использования некоторых критериев определения адаптивности на примере сортов озимой ржи // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023. No 184 (2). С. 66-75. doi: 10.30901/2227-8834-2023-2-66-75.
5. Величина и стабильность урожайности современного селекционного материала яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) из России и Казахстана / П.Н. Мальчиков, М.А. Розова, А.И. Моргунов и др.// Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. No 22(8). С. 939–950. doi: 10.18699/VJ18.43.
6. Иващенко В.Г., Павлюшин В.А. Интенсификация растениеводства и эколого-продукционный баланс агроэкосистем: снижение плодородия почв и фитосанитарная дестабилизация // Вестник защиты растений. 2017. No 3(93). С. 5-16
7. Гудзенко В.Н. Статистическая и графическая (GGE biplot) оценка адаптивной способности и стабильности селекционных линий ячменя озимого // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. No23(1). С. 110-118. doi: 10.18699/VJ19.469.
8. Мальчиков П. М., Мясникова М. Г., Чахеева Т. В. Графический (с применением GGE biplot методов) анализ урожайности и её стабильности в процессе селекции яровой твердой пшеницы в Среднем Поволжье // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. No6. С. 11–16. doi: 10.53859/02352451_2022_36_6_11.
9. GGE biplot vs. AMMI analysis of genotype –by -environment data / W. Yan, M.S. Kang, B. Ma, et al. // Crop Science. 2007. Vol. 47. P. 643–655. doi:10.2135/cropsci2006.06.0374.
10. Пономарев С.Н., Пономарева М. Л., Тагиров М.Ш. Оценка фенотипической стабильности сортов озимой тритикале по урожайности зерна методом биплот-анализа // Земледелие. 2018. No 8. С. 34–38. doi: 10.24411/0044-3913-2018-10810.
11. Siddi S., Anil D., Lingaiah N. GGE biplot analysis for stability in diverse maturity groups of rice (Oryza sativa L.) advanced lines // International Journal of Bio-Resource & Stress Management. 2022. Vol. 13.No. 1. P.114–121. doi :23910/1.2022.2597.
12. Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г. Урожайность зерна селекционных линий яровой твердой пшеницы, созданных в селекционных центрах России в условиях Самарского НИИСХ // Зернобобовые и крупяные культуры. 2024. No 4(52). С. 128–138. doi: 10.24412/2309-348X-2024-4-128-138.
13. Федин М.А. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. М.: ВНИИСХ им. В. Р. Вильямса, 1989. Вып. 2. 194 c.
14. Захаров В.Г., Яковлева О. Д. Результативность селекции яровой мягкой пшеницы на повышение урожайности (на примере сортосмены по Ульяновской области) // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. No 3(47). С. 59–65. doi: 10.18286/1816-4501-2019-3-59-65
1. Braun HJ, Atlin G, Payne T. Multi-location testing as a tool to identify plant response to global climate change. In:M. P. Reynolds (Eds.). Climate change and crop production, CABI climate change series. Surrey. UK. 2010; 115-138 p. doi: 10.1079/9781845936334.0115.
2. Galushko NA, Sokolenko NI, Batagova EA. [Adaptive features of new varieties of soft winter wheat bred by North Caucasus Federal Scientific Center]. Zemledelie. 2023; 6. 41-44 p. doi: 10.24412/0044-3913-2023-6-41-44.
3. Sapega VA. [Productivity and parameters of ecological plasticity of mid-season spring wheat varieties when using them on different predecessors]. Zemledelie. 2017; 4. 34-36 p.
4. Safonova IV, Aniskov NI. [Efficiency of using some criteria for determining adaptability on the example of winter rye varieties]. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. 2023; 184 (2). 66-75 p. doi: 10.30901/2227-8834-2023-2-66-75.
5. Malchikov PN, Rozova MA, Morgunov AI. [The magnitude and stability of the yield of modern breeding material of spring durum wheat (Triticum durum Desf.)from Russia and Kazakhstan]. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2018; 22(8). 939-950 p. doi: 10.18699/VJ18.43.
6. Ivashchenko VG, Pavlyushin VA. [Intensification of crop production and ecological and productive balance of agroecosystems: reduction of soil fertility and phytosanitary destabilization]. Vestnik zashchity rasteniy. 2017; 3(93). 5-16 p.
7. Gudzenko VN. [Statistical and graphical (GGE biplot) assessment of adaptive capacity and stability of winter barley breeding lines]. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2019; 23(1). 110-118 p. doi: 10.18699/VJ19.469.
8. Malchikov PM, Myasnikova MG, Chakheeva TV. Graphic (using GGE biplot methods) analysis of yield and its stability in the process of breeding spring durum wheat in Middle Volga region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2022; Vol.36. 6. 11-16 p. doi: 10.53859/02352451_2022_36_6_11.
9. Yan W, Kang MS, Ma B. GGE biplot vs. AMMI analysis of genotype –by –environment data. Crop Science. 2007; Vol.47. 643-655 p. doi:10.2135/cropsci2006.06.0374.
10. Ponomarev SN, Ponomareva ML, Tagirov MSh. [Evaluation of phenotypic stability of winter triticale varieties for grain yield by biplot analysis]. Zemledelie. 2018; 8. 34-38 p. doi: 10.24411/0044-3913-2018-10810.
11. Siddi S, Anil D, Lingaiah N. GGE biplot analysis for stability in diverse maturity groups of rice (Oryza sativa L.)advanced lines. International Journal of Bio-Resource & Stress Management. 2022; Vol.13. No.1. 114-121 p. doi :23910/1.2022.2597.
12. Malchikov PN, Myasnikova MG. [Grain yield of spring durum wheat breeding lines developed in Russian breeding centers of Samara Research Institute of Agriculture]. Zernobobovye i krupyanye kultury. 2024; 4(52). 128-138 p. doi: 10.24412/2309-348X-2024-4-128-138.
13. Fedin MA. [Methodology of state variety testing of agricultural crops]. Zernovye, krupyanye, zernobobovye, kukuruza i kormovye kul'tury. Moscow: VNIISKh im. V.R.Vilyamsa. 1989; issue 2. 194 p.
14. Zakharov VG, Yakovleva OD. [Effectiveness of spring soft wheat breeding to increasing of yield (using variety change in Ulyanovsk region as an example)]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2019; 3(47). 59-65 p. doi: 10.18286/1816-4501-2019-3-59-65
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Vestnik of Kazan state agrarian university
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
