The vernalization requirement of bread varieties of winter wheat
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2025-(77)-2-9Keywords:
bread variety of winter wheat, winter resistance, vernalization demand, varieties, field germination, number of productive stemsAbstract
A high level of resistance of winter wheat varieties to unfavorable environmental factors is one of the main tasks of breeding institutions in Ukraine and around the world. The duration of vernalization need and photoperiodic sensitivity are important indicators that are closely related to the adaptability of varieties to environmental conditions. The aim of the study was to investigate the peculiarities of vernalization need of new bread winter wheat varieties of the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat. To determine the duration of vernalization in bread winter wheat samples, spring sowing of vernalized germinated seeds was carried out at a temperature of
1‒2 °C for different periods (20‒30‒40‒50 days). These seeds were sown in the soil to a depth of 5 cm (100 seeds per 1 m). In the experimental variants, field germination was determined and the number of productive stems per plant was counted. The vernalization period was considered sufficient for the needs of the variety, when most of the plants were pricked out. The results of the research on the duration of vernalization showed that most of the studied varieties and lines had a long vernalization period of more than 40 days, eight of them needed vernalization from 20 to 40 days. The short vernalization requirement was noted in varieties: MIP Darunok, MIP Vidznaka and lines Luteszens 60293, Luteszens 60667, Luteszens 60734, Luteszens 60400, Erythrospermum 60793, and a long – for varieties MIP Aelita, MIP Dovira, MIP Nika, Estafeta myronivska, MIP Roksolana, MIP Feieriia, MIP Stephaniia, MIP Palianytsia myronivska and lines Luteszens 60302, Luteszens 60702, Luteszens 60049, Erythrospermum 60724, Erythrospermum 60667. The presented results will help to fully realize the productivity potential of the studied winter wheat varieties.
References
1. Визначення тривалості періоду яровизації та фотоперіодичної чутливості зразків пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) : метод. рек. / О. А. Демидов та ін. ; за ред. О. А. Демидова. Миронівка, 2019. 11 с.
2. Визначення яровизаційної потреби та фотоперіодичної чутливості новостворених сортів пшениці озимої в Правобережному Лісостепу України / Т. В. Юрченко та ін. Екологічні науки. 2023. № 2 (47). С. 125–129. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.2-47.20.
3. Литвиненко М. А., Лифенко С. Ф. Як зимується посівам. Насінництво. 2014. № 2. С. 1–15.
4. Макаров Л. Х., Снітіна С. М., Скорий М. В. Продуктивність різних сортів озимої пшениці залежно від строків сівби. Зрошуване землеробство. 2006. Вип. 46. С. 46–48.
5. Пірич А. В., Булавка Н. В., Юрченко Т. В. Фотоперіодична чутливість та яровизаційна потреба сортів пшениці м’якої озимої (Triricum aestivum L.) миронівської селекції. Зернові культури. 2018. Т. 2, № 2. С. 261–266.
6. Пірич А. В., Юрченко Т. В., Гуменюк О. В. Яровизаційна потреба, фотоперіодична чутливість та врожайність сортів пшениці м’якої озимої миронівської селекції. Миронівський вісник. 2019. Вип. 9. С. 59–62.
7. Сівозміни у землеробстві України / УААН, Ін-т землеробства, Проект «Розвиток агробізнесу в Україні» ; ред. В. Ф. Сайко, П. І. Бойко. Київ : Аграрна наука, 2002. 146 с.
8. Сіроштан А. А., Кавунець В. П., Булавка Н. В. Яровизаційна потреба сортів пшениці м’якої озимої. Миронівський вісник. 2016. Вип. 3. С. 148–159.
9. Стельмах А. Ф., Файт В. І. Генетико-фізіологічні реакції затримки початкового розвитку у сучасних озимих пшениць та ячменів. Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології : наук. пр. / Укр. т-во генетиків та селекціонерів ім. М. І. Вавилова ; ред. В. А. Кунах та ін. Київ : Логос, 2007. Т. 2. С. 46–48.
10. Характер впливу гідротермічного режиму на продукційний процес пшениці озимої та шляхи підвищення адаптивного потенціалу / В. А. Власенко та ін. Селекція і насінництво. 2006. Вип. 93. С. 199–205.
11. Exploiting genotype × management interactions to increase rainfed crop production: a case study from south-eastern Australia / J. R. Hunt et al. Journal of Experimental Botany. 2021. Vol. 72. Р. 5189–5207. https://doi.org/10.1093/jxb/erab250.
12. Gorafi Y. S. A., Eltayeb A. E., Tsujimoto H. Alteration of wheat vernalization requirement by alien chromosome-mediated transposition of MITE. Breeding Science. 2016. Vol. 66, no. 2. P. 181–190.
13. Košner J., Pánková K. Vernalisation Response of Some Winter Wheat Cultivars. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2002. Vol. 38. Р. 97–103.
14. Mahfoozi S., Limin A. E., Fowler D. B. Influence of vernalization and photoperiod responses on cold hardiness in winter cereals. Crop Science. 2001. Vol. 41, issue 4. P. 1006–1011.
15. Mares D. J., Mrva K. Wheat grain preharvest sprouting and late maturity alpha-amylase. Planta. 2014. 240 (6). P. 1167–1178.
16. Murakami K., Iizumi T., Shimoda S. An improved crop calendar model for winter wheat incorporating vernalization and winter survival to project changes in phenology. Environ. Res.: Food Syst. 2024. Vol. 1. Р. 1–10. https://doi.org/10.1088/2976-601X/ad4609.
17. Natural variation in autumn expression is the major adaptive determinant distinguishing Arabidopsis FLC haplotypes / J. Hepworth et al. eLife. 2020. Vol. 9. Р. 1‒30. https://doi.org/10.7554/eLife.57671.
18. Prásil I. T., Prásilová P., Pánková K. Relationships among vernalization shoot apex development and frost tolerance in wheat. Annals of Botany. 2004. Vol. 94, no. 3. P. 413–418.
19. Prášil I. T., Prášilová P., Pánková K. The relationship between vernalization requirement and frost tolerance in substitution lines of wheat. Biologia Plantarum. 2005. Vol. 49 (2). P. 195–200.
20. Seasonal shift in timing of vernalization as an adaptation to extreme winter / S. Duncan et al. eLife. 2015. 4. Р. 1‒11. https://doi.org/10.7554/eLife.06620.
21. Shimoda S., Terasawa Y., Nishio Z. Improving wheat productivity reveals an emerging yield gap associated with short-term change in atmospheric humidity. Agric. For. Meteorol. 2022. Vol. 312. Article id. 108710. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108710.
22. Speed vernalization to accelerate generation advance in winter cereal crops / J.-K. Cha et al. Mol. Plant. 2022. 15. P. 1300–1309.
23. Stability and plasticity of collection samples of durum spring wheat in the forest-steppe conditions of Ukraine / O. Demydov et al. American Journal of Agriculture and Forestry. 2021. Vol. 9, no. 2. P. 83–88.
24. The extreme 2016 wheat yield failure in France / R. S. Nóia Júnior et al. Glob. Change Biol. 2023. Vol. 29, no. 11. P. 3130–3146.
25. Vernalisation and photoperiod responses of diverse wheat genotypes / M. T. Bloomfield et al. Crop & Pasture Science. 2023. 74 (5). P. 405–422. https://doi.org/10.1071/CP22213.
26. Vernalisation controls developmental responses of winter wheat under high ambient temperatures / L. E. Dixon et al. Development. 2019. Vol. 146, issue 3. P. 1‒10. https://doi.org/10.1242/dev.172684.
27. Vernalization requirement duration in winter wheat is controlled by TaVRN-A1 at the protein level / G. Li et al. Plant J. 2013. Vol. 76. Р. 742–753. https://doi.org/10.1111/tpj.12326.
28. Vernalization studies with Pacific Northwest wheat / D. M. Baloch et al. Agronomy Journal. 2003. Vol. 95. P. 1201–1208.
29. Vernalization: winter and the timing of flowering in plants / D. H. Kim et al. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2009. Vol. 25. Р. 277–299. https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.042308.113411.
30. Water and temperature stress define the optimal flowering period for wheat in south-eastern Australia / B. M. Flohr et al. Field Crops Research. 2017. Vol. 209. Р. 108–119. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.04.012.
31. Xu S., Chong K. Remembering winter through vernalisation. Nat. Plants. 2018. No. 4. P. 997–1009. https://doi.org/10.1038/s41477-018-0301-z.
32. Yield and sowing qualities of winter bread wheat seeds depending on the preceding crops and sowing dates in the Forest-Steppe of Ukraine / A. Siroshtan et al. American Journal of Agriculture and Forestry. 2021. Vol. 9, issue 2. Р. 76–82.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Андрій СІРОШТАН, Валерій КАВУНЕЦЬ, Олексій ЗАЇМА, Олександр ГУМЕНЮК, Олександр ДЕРГАЧОВ (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
