У дисертації здійснено теоретичний аналіз сучасного стану гетерозисної селекції пшениці м’якої озимої в Україні та світі, узагальнено наукові підходи до добору батьківських компонентів, а також обґрунтовано селекційну цінність колекційних зразків як батьківських компонентів для створення високопродуктивних гетерозисних гібридів на основі комплексної оцінки морфо-біологічних ознак, інтенсивності екструзії пиляків та комбінаційної здатності в умовах Правобережного Лісостепу України.
Детально висвітлено сучасні системи гібридизації та технології отримання гібридного насіння пшениці, включаючи цитоплазматичну чоловічу стерильність (ЦЧС), хімічну кастрацію (CHA) та альтернативні системи.
Наведено характеристику ґрунтово-кліматичних умов місця проведення досліджень (ВП НУБіП України «Агрономічна дослідна станція»). Представлено матеріал досліджень – 92 колекційні зразки пшениці м’якої озимої різного еколого-географічного походження. Описано схему досліджень, яка включала попередню оцінку колекції, відбір 11 перспективних зразків, формування на їх основі материнського та батьківського пулу і створення експериментальних гібридних комбінацій F1 методом топкросів. Описано методики польових і лабораторних досліджень, включаючи VAEX-метод оцінки екструзії пиляків, фітопатологічну оцінку, визначення елементів структури врожаю та якості зерна, а також методи математико-статистичного аналізу (кореляційний, регресійний, кластерний, дисперсійний, аналіз комбінаційної здатності).
Наведено результати аналізу селекційно-цінних ознак 92 колекційних зразків. Встановлено мінливість за інтенсивністю екструзії пиляків (від 3 до 9 балів). Виділено зразки з максимальним та стабільним проявом цієї ознаки. Проведено детальний морфо-біологічний аналіз 11 відібраних генотипів, що дозволило диференціювати їх за висотою рослин, термінами колосіння, стійкістю проти хвороб, елементами структури врожаю та якістю зерна. За результатами кластерного аналізу за сукупністю ознак досліджувані генотипи розподілено на три групи, кожна з яких має чітко виражений селекційний профіль, що закладає основу для формування батьківських пулів. За використання кореляційно-регресійного аналізу виявлено статистично значущі обернені зв’язки між інтенсивністю екструзії пиляків та довжиною колоса, кількістю колосків і зерен у колосі, що свідчить про морфо-фізіологічну компенсацію між здатністю до перехресного запилення та елементами продуктивності колоса.
Представлено результати оцінки прояву гетерозису та комбінаційної здатності у 25 експериментальних гібридів F1. Встановлено варіабельність прояву істинного гетерозису залежно від комбінації схрещування. Найвищі значення істинного гетерозису за врожайністю зафіксовано у комбінаціях Метелиця Харківська/Mescal (71,7 %), Зореслава/Mescal (66,2 %), Тайра/Mescal (54,6 %) та Соборна/Mescal (49,5 %), що ідентифікує сорт Mescal як цінний компонент для підвищення продуктивності. За якісними ознаками позитивний гетерозис проявили гібриди за участю лінії Altigo, особливо Altigo/Urbanus (ГІ 11,1 % за вмістом білка та 7,2 % за вмістом клейковини).
Проведено оцінку загальної (ЗКЗ) та специфічної (СКЗ) комбінаційної здатності батьківських компонентів. Високі значення ЗКЗ за врожайністю мають Mescal (+1,47), Метелиця Харківська (+1,11) та Зореслава (+0,91). Донорами високої якості зерна визначено Altigo та Urbanus. За стійкістю проти хвороб найвищі ефекти ЗКЗ проявили Соборна та Київська 17 (септоріоз), Mescal, Ювілейна Патона та Altigo (борошниста роса). Аналіз СКЗ виявив унікальні генетичні взаємодії, зокрема високі варіанси СКЗ за врожайністю у ліній Altigo (3,91) та Зореслава (1,96), а також у тестерів Mescal (2,77) та Лірика Білоцерківська (2,11).
Досліджено прояв конкурсного гетерозису та надано комплексну характеристику перспективним гібридним комбінаціям. Найвищий конкурсний гетерозис за врожайністю забезпечили гібриди Зореслава/Mescal (+29,8 %, 12,4 т/га) та Метелиця Харківська/Mescal (+28,4 %, 12,3 т/га). Виділено гібриди з вираженими спеціалізованими властивостями: Тайра/Mescal (висока стійкість до борошнистої роси), Соборна/Mescal (виняткова стійкість до септоріозу), Altigo/Urbanus (високий вміст білка та сирої клейковини), Зореслава/Ювілейна Патона та Тайра/Urbanus (висока маса 1000 зерен). На основі комплексної оцінки сформовано науково обґрунтовану модель використання батьківських компонентів у гетерозисній селекції. До материнського пулу віднесено низькорослі, ранньостиглі форми з високою екструзією пиляків (Altigo, Зореслава, Метелиця Харківська, Соборна, Тайра). До чоловічого пулу – високорослі форми з пізнішим цвітінням та високими показниками структури врожаю (Achim, Mescal, Urbanus, Київська 17, Лірика Білоцерківська, Ювілейна Патона). Найперспективнішими батьківськими компонентами визначено Mescal, Зореслава (донори продуктивності) та Urbanus (донор якості зерна).
