Использование генетической изменчивости различных метрических признаков сортов твердой пшеницы (Triticum turgidum L. ssp. durum Desf.) для местной адаптации к полузасушливым регионам Алжира

Абиотические стрессы создают серьезные проблемы для выращивания пшеницы, однако использование генетической изменчивости в коллекциях зародышевой плазмы дает возможность эффективно решать эти проблемы. В этом исследовании мы исследовали генетическое разнообразие ключевых агрономических признаков среди двадцати сортов твердой пшеницы с намерением определить те, которые лучше подходят для полузасушливых условий. Полевые испытания проводились в институте ITGC-FDPS в Сетифе, Алжир, в течение зимнего сезона 2021/22 года. Использовали полностью рандомизированный дизайн с тремя повторами. Статистический анализ выявил значительные различия между генотипами по большинству изученных признаков, при этом некоторые сорта демонстрировали превосходные показатели в стрессовой среде. Примечательно, что такие признаки, как количество зерен в колосе (NGS) и урожайность зерна (GY), показали высокие коэффициенты генотипической вариации (CVg). За исключением термостабильности мембраны (MT) и биологического выхода (BY), большинство оцениваемых признаков имели оценки наследуемости от умеренной до высокой. Исследования генотипической и фенотипической корреляции подтвердили важность многих признаков, связанных с урожайностью, в экспрессии GY. Индекс урожая (HI) подчеркивал самый высокий генотипический прямой эффект на GY, за которым следовал номер всплеска (SN), служащий последовательными путями, посредством которых большинство измеряемых признаков косвенно влияли на GY. Кластерный анализ разделил сорта твердой пшеницы на семь отдельных кластеров. Наибольшее межкластерное расстояние наблюдалось между кластерами G3 и G4 (D 2 = 6145,86), что отражает максимальное несходство между особями этих кластеров. Гибридизация дивергентных кластеров может принести пользу будущим селекционным программам, направленным на выведение потенциальных сортов твердой пшеницы посредством скрещивания. Результаты этого исследования способствуют усилиям по устойчивому сельскому хозяйству, облегчая отбор генотипов с повышенной устойчивостью и продуктивностью, особенно для выращивания в сложных полузасушливых регионах.

Exploitation of the Genetic Variability of Diverse Metric Traits of Durum Wheat (Triticum turgidum L. ssp. durum Desf.) Cultivars for Local Adaptation to Semi-Arid Regions of Algeria

Abiotic stresses pose significant challenges to wheat farming, yet exploiting the genetic variability within germplasm collections offers an opportunity to effectively address these challenges. In this study, we investigated the genetic diversity of key agronomic traits among twenty durum wheat cultivars, with the intention to pinpoint those better suited to semi-arid conditions. Field trials were conducted at the ITGC-FDPS Institute, Setif, Algeria, during the winter season of 2021/22. A completely randomized design was used with three replicates. Statistical analyses revealed significant variation among the genotypes for most of the studied traits, with some cultivars exhibiting a superior performance in a stressful environment. Notably, traits like the number of grains per spike (NGS) and the grain yield (GY) displayed high genotypic coefficients of variation (CVg). Except for membrane thermostability (MT) and biological yield (BY), the majority of the assessed traits exhibited moderate-to-high heritability estimates. Genotypic and phenotypic correlation studies have confirmed the importance of many yield-related traits in the expression of GY. The harvest index (HI) underscored the highest genotypic direct effect on GY, followed closely by spike number (SN), serving as consistent pathways through which most of the measured traits indirectly influenced GY. The cluster analysis categorized the durum wheat cultivars into seven distinct clusters. The largest inter-cluster distance was observed between clusters G3 and G4 (D2 = 6145.86), reflecting maximum dissimilarity between the individuals of these clusters. Hybridizing divergent clusters may benefit future breeding programs aiming to develop potential durum wheat varieties through cross combinations. This study’s findings contribute to sustainable agriculture efforts by facilitating the selection of genotypes with enhanced resilience and productivity, particularly for cultivation in challenging semi-arid regions.