Assessment of similarity of inbred lines and F1 generations in collection of winter rye (Secale cereale L.) / Ocena podobieństwa linii wsobnych i pokolenia F1 w kolekcji żyta ozimego (Secale cereale L.)

Abstract Effective tools for evaluation of diversity in the collected gene resources of a given species are multivariate statistical methods. They provide information on phenotypic and genetic variability of collected material. The subjects of this study were nine inbred lines and three F1 generations of winter rye (Secale cereale L.), growing in experimental plots of the Polish Academy of Sciences Botanical Garden, Centre for Biological Diversity Conservation in Powsin. The evaluation was performed over the period of 3 years. Observations were made of the following traits: length of stem, length of spike, number of nodes in spike rachis, number of kernels per spike, weight of kernels per spike, weight of 1000 kernels, length of flag leaf, length of subflag leaf, length of third leaf, width of flag leaf, width of subflag leaf, width of third leaf, area of leaves per stem, number of stems per plant and area of leaves per plant. On the basis of cluster analysis and principal components analysis, two genetically homogeneous groups were identified. Mean values and standard deviations were calculated for each trait in each group and for all genotypes together. Multivariate distance matrix permitted identification of the most genetically similar and most distant forms. Streszczenie Ważnym elementem oceny różnorodności w obrębie gromadzonych kolekcji zasobów genowych danego gatunku jest zastosowanie wielocechowych metod statystycznych. Umożliwiają one poszerzenie wiedzy o zmienności fenotypowej oraz genetycznej posiadanych materiałów kolekcyjnych. Przedmiotem badań było dziewięć linii wsobnych i trzy pokolenia F1 żyta ozimego (Secale cereale L.), rosnące na polu doświadczalnych Polskiej Akademii Nauk Ogrodzie Botanicznym - Centrum Zachowania Różnorodności Biologicznej w Powsinie, które oceniano w cyklu trzyletnim. Obserwacji poddano następujące cechy: długość źdźbła (LSM), długość kłosa (LSK), liczba węzłów na osadce kłosowej (NNSR), liczba ziarniaków w kłosie (NKS), masa ziarniaków w kłosie (WKS), masa 1000 ziarniaków (WTK), długość liścia flagowego (LFL), długość liścia podflagowego (LSL), długość trzeciego liścia (LTL), szerokość liścia flagowego (WFL), szerokość liścia podflagowego (WSL), szerokość trzeciego liścia (WTL), powierzchnia liści na źdźble (ALS), krzewistość (NSP) i powierzchnia liści na roślinie (ALP). Na podstawie analizy skupień i składowych głównych PCA wydzielono dwie jednorodne genetycznie grupy. Obliczono wartości średnie i odchylenia standardowe dla poszczególnych cech z podziałem na grupy i dla wszystkich genotypów razem. Wielocechowa macierz odległości między poszczególnymi genotypami pozwoliła na określenie form najbardziej podobnych do siebie i najbardziej różniących się od siebie.