STUDIUL VARIABILITĂŢII ÎNSUŞIRILOR DE CALITATE LA UN SORTIMENT DE GRÂU DE TOAMNĂ

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE AGRICULTURĂ ING. Edith SZÉKELY STUDIUL VARIABILITĂŢII ÎNSUŞIRILOR DE CALITATE LA UN SORTIMENT DE GRÂU DE TOAMNĂ REZUMAT AL TEZEI DE DOCTORAT CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC Prof. univ. dr. Ioan HAŞ CLUJ NAPOCA 2010

CUPRINS INTRODUCERE...3 OBIECTIVELE CERCETĂRII, CONDIŢIILE DE EXPERIMENTARE, MATERIAL ŞI METODĂ DE CERCETARE...4 1.1. SCOPUL ŞI OBIECTIVELE CERCETĂRII...4 1.2. CONDIŢIILE DE EXPERIMENTARE...4 1.3. MATERIALUL BIOLOGIC...4 1.4. METODE DE CERCETARE...5 CAPITOLUL II...6 REZULTATE ŞI DISCUŢII...6 2.1. REZULTATE PRIVIND VARIABILITATEA FENOTIPICĂ ŞI GENOTIPICĂ A ÎNSUŞIRILOR MORFO-FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE ÎN CADRUL COLECŢIEI DE GRÂU DE TOAMNĂ DE LA SCDA TURDA...6 2.1.1. Conţinutul de proteine...6 2.1.2. Conţinutul de gluten umed...7 2.1.3. Masa a 1000 de boabe(mmb)...10 2.1.4. Masa hectolitrică (MH)...11 2.3. ANALIZA REGRESIILOR ÎNTRE ÎNSUŞIRILE CORELATE POZITIV ŞI IDENTIFICAREA DE GENOTIPURI VALOROASE PENTRU ÎNSUŞIRILE CORELATE...17 2.3.1. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi indice de utilizare a azotului...17 2.3.2. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi gluten umed...18 2.3.3. Relaţia dintre indicele de recoltă şi indice de utilizare a azotului...19 2.4. ANALIZA REGRESIILOR DINTRE ÎNSUŞIRILE CORELATE NEGATIV ŞI IDENTIFICAREA GENOTIPURILOR CARE SE ABAT DE LA REGRESIE...20 2.4.1. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi producţia de boabe...20 2.4.2. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi indice de recoltă...21 2.5. ANALIZA VARIANŢEI PENTRU UNELE CARACTERE MORFO-FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE LA GENOTIPURILE DIN COLECŢIA DE GRÂU DE TOAMNĂ...23 2.5.1. Sinteza rezultatelor de analiza varianţei pentru unele însuşiri morfo-fiziologice şi de calitate la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă...23 2.5.1.1. Analiza varianţei pentru conţinutul de proteine...23 2.5.1.2. Analiza varianţei pentru conţinutul de gluten umed...23 2.6. CONTRIBUŢIA COMPONENTELOR VARIANŢEI LA REALIZAREA EXPRESIEI FENOTIPICE A UNOR ÎNSUŞIRI DE CALITATE LA GRÂUL DE TOAMNĂ...24 2.7. CORELAŢIA CA MĂSURĂ A REPETABILITĂŢII PENTRU CÂTEVA ÎNSUŞIRI MORFO- FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE LA COLECŢIA DE GRÂU DE TOAMNĂ...24 CAPITOLUL III...28 CONCLUZII GENERALE ŞI RECOMANDĂRI...28 3.1. CONCLUZII...28 3.2. RECOMANDĂRI...29 BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ...30 2

INTRODUCERE În condiţiile exploziei demografice din a doua jumătate a secolului XX, devine tot mai acut deficitul global în alimentaţia umană, concomitent cu extinderea subnutriţiei pe areale în creştere continuă. Dată fiind contribuţia hotărâtoare a cerealelor în asigurarea hranei, omenirea şi-a îndreptat atenţia în mai mare măsură asupra câtorva culturi: grâu, orez şi porumb. În această ordine de idei, importanţa grâului în alimentaţia umană, ca furaj în zootehnie şi ca materie primă în industrie, este incontestabilă. Grâul are o mare importanţă ca produs alimentar, asigurând o mare parte din glucidele şi proteinele necesare omului şi mai mult din jumătate din caloriile consumate de către omenire. Formele sub care se foloseşte grâul în alimentaţia omului sunt foarte diversificate, cea mai răspândită fiind pâinea. De fapt, nici un aliment nu satisface atât de economic cerinţele omului în principii nutritive ca pâinea din făina de grîu. Având în vedere atât importanţa sa economică cât şi rolul deosebit pe care îl deţine în alimentaţia omului, tendinţa de bază în prezent şi în perspectivă este de creştere a producţiei mondiale. Pe lângă această direcţie se conturează din ce în ce mai pregnant şi alte tendinţe, cum ar fi introducerea în producţie a unor soiuri cu un conţinut ridicat de proteină cu valoare nutritivă sporită, precum şi cultivarea soiurilor cu însuşiri superioare de panificaţie. Atenţia acordată îmbunătăţirii calităţii este evidenţiată de numeroase cercetări şi întruniri internaţionale care au avut ca temă calitatea grâului; totuşi, în ultimele decenii se constată că progresele realizate în obţinerea unor soiuri cu un conţinut ridicat de proteină şi însuşiri de panificaţie superioare sunt puţin evidente ceea se se datoreşte faptului că activitatea de ameliorare a grâului este dirijată în special spre sporirea cantitativă şi mai puţin spre îmbunătăţirea calităţii (POTLOG şi colab., 1980). Posibilitatea de a crea noi soiuri de grâu, care pe lângă producţii ridicate să posede şi o calitate superioară este pe deplin realizabilă, cunoscut fiind faptul că însuşirile de calitate, deşi puternic influenţate de condiţiile de mediu, prezintă o variabilitate genotipică intraspecifică destul de largă. Obţinerea unor noi genotipuri de grâu, superioare celor existente, presupune realizare unor noi combinaţii de gene iar numărul şi valoarea acestor combinaţii depind în mare măsură de diversitatea şi valoarea genelor disponibile, adică de diversitatea şi valoarea colecţiei pe care amelioratorul o are la dispoziţie. Pe baza celor enunţate mai sus prin lucrarea de faţă s-a urmărit evaluarea colecţiei de grâu de toamnă de la SCDA Turda sub aspectul unor caractere morfo-fiziologice şi de calitate, şi identificarea genotipurilor valoroase care pot fi recomandate ca surse de gene în ameliorarea diferitelor caractere. Teza de doctorat este alcătuită din 5 capitole în care sunt incluse 60 de tabele, 54 de figuri şi un număr de 180 referinţe bibliografice. Pentru îndrumarea ştiinţifică competentă, înţelegerea şi sprijinul acordat pe tot parcursul perioadei de doctorat, aduc alese mulţumiri conducătorului de doctorat Prof. univ. dr. Ioan HAŞ, membrilor comisiei, pentru amabilitatea şi efortul de a analiza lucrarea şi întocmi referatele de apreciere. Adresez mulţumirile mele speciale colectivului Laboratorului de Ameliorarea Cerealelor Păioase de la SCDA Turda pentru sprijinul acordat de la înfiinţare până la finalizarea experienţelor aferente tezei, în mod special special domnului dr. ing. Vasile MOLDOVAN şeful laboratorului de Ameliorare grâu şi doamnei dr. ing Rozalia KADAR, pentru sfaturile înţelepte şi numeroase sugestii preţioase cu privire la prelucarea datelor, documentarea şi redactarea tezei. Nu în ultimul rând, mulţumesc din suflet familiei, în special mamei mele, pentru încurajările şi sprijinul acordat pe parcursul realizării tezei de doctorat, fiind alături de mine în toate împrejurările. Mulţumesc prietenilor, colegilor care într-un fel sau altul m-au ajutat la finalizarea acestei lucrări. 3

CAPITOLUL I OBIECTIVELE CERCETĂRII, CONDIŢIILE DE EXPERIMENTARE, MATERIAL ŞI METODĂ DE CERCETARE 1.1. SCOPUL ŞI OBIECTIVELE CERCETĂRII Scopul lucrării constă în cuantificarea variabilităţii genetice pentru însuşirile de calitate existente în colecţia de soiuri de grâu de toamnă de la S.C.D.A. Turda şi identificarea de surse genetice valoroase pentru ameliorare. În concordanţă cu obiectivele programului de ameliorare a grâului de la S.C.D.A. Turda, cercetările efectuate pentru întocmirea lucrării de doctorat au fost orientate în următoarele direcţii: 1. examinarea parametrilor variabilităţii în cadrul colecţiei de soiuri de grâu de toamnă pentru principalele însuşiri morfo-fiziologice şi de calitate: data înspicatului, înălţimea plantei, număr de boabe în spic, greutatea boabelor în spic, producţia biologică, producţia de boabe, indicele de recoltă, indicele de utilizare eficientă a azotului, masa a 1000 de boabe, masa hectolitrică, sticlozitatea boabelor, conţinut de proteină, conţinut de gluten, conţinut de cenuşă, indicele de cădere; 2. stabilirea corelaţiilor între unele caracteristici morfologice şi indicii de calitate în vederea cunoaşterii gradului de asociere dintre ele; 3. stabilirea corelaţiei între valorile caracterelor studiate pe cei doi ani ca o măsură a gradului de repetabilitate al caracterelor respective; 4. evidenţierea unor genitori valoroşi pentru conţinutul de proteină şi gluten în vederea ameliorării calităţii grâului; 5. identificarea unor surse de germoplasmă care să îmbine în acelaşi genotip capacitate ridicată de producţie şi însuşiri de calitate superioară şi recomandarea lor pentru procesul de ameliorare. 1.2. CONDIŢIILE DE EXPERIMENTARE Cercetările au fost realizate între anii 2005-2008 în cadrul natural oferit de câmpul experimental al Laboratorului de Ameliorare a Cerealelor Păioase de la Staţiunea de Cercetare şi Dezvoltare Agricolă Turda. Faţă de cadrul natural şi general pedoclimatic de la SCDA Turda, rezultatele experimentale obţinute au fost influenţate de unele particularităţi climatice ale celor 2 ani de experimentare, astfel conform temperaturilor şi precipitaţiilor înregistrate în perioada de desfăşurare a experienţelor, putem concluziona ca anul 2005-2006 a fost unul mai puţin favorabil calităţii grâului datorită regimului hidric sporit din perioada recoltatului, iar condiţiile climatice favorabile din anul 2007-2008 au făcut ca producţia şi calitatea culturii grâului să aibă o evoluţie mai bună. 1.3. MATERIALUL BIOLOGIC Pentru analiza variabilităţii însuşirilor morfo-fiziologice şi de calitate au fost cultivate în cadrul colecţiei de grâu comun de toamnă, din cadrul programului de ameliorare a grâului de la SCDA Turda, un număr de 1041 de genotipuri în anul 2006, respectiv 1035 de genotipuri în 2008, de origine diferită, reprezentând o gamă diversă de tipuri agronomice. Sub aspectul originii geografice a materialului biologic genotipurile au provenit majoritar din America (Mexic, SUA, Canada, Argentina, ), urmat de ţările din Europa (România, Ungaria, Austria, Germania, Elveţia, Franţa, Marea Britanie, Olanda, Polonia, Cehia, Rusia, Ucraina, Moldova, Bulgaria, Turcia, Makedonia, Italia, Croaţia) precum şi din Asia (China, Japonia) şi Australia. 4

Datorită importanţei pe care o are colecţia de grâu pentru crearea unor soiuri noi, superioare celor existente, la SCDA Turda încă din primii ani de existenţă a programului de ameliorare a grâului s-a început activitatea de îmbogăţire a colecţiei. Soiurile din colecţia de grâu de toamnă au fost achiziţionate de-a lungul mai multor ani, principala sursă fiind reprezentată de colecţia comună a centrelor de ameliorare din ţară oferită anual de către INCDA Fundulea. Pe lângă intrările din colecţia comună, SCDA Turda a făcut ocazional schimburi directe cu alte centre de ameliorare a grâului din lume. De asemenea, o cale importantă de îmbogăţire a colecţiei de grâu a fost reprezentată de participarea SCDA Turda în calitate de centru colaborator la unele experienţe internaţionale, între care cele mai importante au fost FAWWON (facultative and winter wheat observation nursery) şi WWEERYT (winter wheat east-european regional yield trial). 1.4. METODE DE CERCETARE Colecţia de grâu de toamnă a fost semănată în toamna anului 2005 cu maşina de semănat SCE-8 destinată pentru experienţe cu cereale. Recoltatul a fost efectuat manual, recoltându-se 200 de spice din fiecare parcelă la care au fost analizate însuşirile morfo-fiziologice şi de calitate. În 2008 s-a reevaluat colecţia de soiuri în aceeaşi componenţă ca în anul 2006. Sortimentul a fost semănat manual, în toamna anului 2007 pe parcele individuale fără repetiţii alcătuite din 2 rânduri cu lungimea de 2 m şi la 25 cm distanţă între rânduri, rezultând o suprafaţă recoltabilă de 1m 2. Ca şi în cazul experienţelor efectuate în 2006, din 10 în 10 parcele a fost inclus soiul martor Arieşan, acesta totalizând 115 parcele individuale distribuite uniform în toate blocurile experimentale. La maturitate, toate parcelele au fost recoltate individual cu secera cât mai aproape de sol (la aproximativ 5 cm deasupra solului) în vederea determinării indicelui de recoltă. Cu toate acestea, o parte din paie a fost pierdută pentru producţia biologică, ceea ce generează valori mai ridicate ale indicelui de recoltă. Materialul recoltat sub formă de snopi a fost cîntărit pentru determinarea biomasei totale, apoi a fost treierat cu o batoză staţionară, boabele rezultate fiind recântărite pentru determinarea producţiei de boabe pe parcele. În laborator au fost efectuate următoarele determinări şi analize: numărul de boabe în spic, greutatea boabelor pe spic, masa a 1000 de boabe, masa hectolitrică, sticlozitatea boabelor, conţinutul de proteine, conţinutul de gluten umed, conţinutul de cenuşă, indicele de cădere Hagberg. 5

CAPITOLUL II REZULTATE ŞI DISCUŢII 2.1. REZULTATE PRIVIND VARIABILITATEA FENOTIPICĂ ŞI GENOTIPICĂ A ÎNSUŞIRILOR MORFO-FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE ÎN CADRUL COLECŢIEI DE GRÂU DE TOAMNĂ DE LA SCDA TURDA Dintre parametrii statistici care caracterizează cel mai bine variabilitatea în astfel de studii au fost luaţi în calcul media aritmetică, abaterea standard, limitele de variaţie şi coeficientul de variabilitate. Rezultatele referitoare la amplitudinea de variaţie a caracterelor analizate au fost prezentate sub formă de diagrame. Caracterele analizate sub aspectul variabilităţii au fost: data înspicatului, înălţimea plantei, număr de boabe în spic, greutatea boabelor în spic, producţia biologică, producţia de boabe, indicele de recoltă, indice de utilizare eficientă a azotului, masa a 1000 de boabe, masa hectolitrică, conţinutul de proteine, conţinutul de gluten umed, conţinutul de cenuşă, sticlozitatea boabelor, indicele de cădere. 2.1.1. Conţinutul de proteine Una din cele mai importante însuşiri de calitate a grâului o constituie conţinutul de proteine a boabelor. Din tabelul 1 observăm ca variaţia conţinutului de proteine a avut valori între 9,47 şi 14,20% cu o medie de 11,66 la cele 1041 de genotipuri analizate în 2006, iar în 2008 aceste limite au avut valori de la 9,81 până la 16,72% cu media de 12,26%. Coeficienţii de variaţie pentru anii 2006 şi 2008, prin valorile lor indică o variabilitate mică a conţinutului de proteine la genotipurile studiate pe ambii ani de experienţă. Distribuţia genotipurilor din colecţia de grâu de toamnă după conţinutul în proteine aproximează destul de bine tipul de distribuţie normală după cum reiese din figura 1. Comparând valorile parametrilor variabilităţii pentru genotipurile din colecţie cu cele înregistrate în cazul soiului martor Arieşan, putem constata că la nivelul colecţiei de genotipuri există o importantă variabilitate de natură genotipică pentru conţinutul de proteine. Mărimea acestei variabilităţi este ilustrată de amplitudinea de variaţie mai largă în cazul celor 1041 de genotipuri decât în cazul soiului martor. Porţiunea utilă a acestei variabilităţi se află localizată între valoarea medie a conţinutului de proteine şi limita superioară a şirului de variaţie. Din această porţiune au fost identificate genotipuri valoroase pentru conţinutul de proteine. Astfel în 2006, dintre genotipurile cu cel mai ridicat conţinut de proteine amintim : Vorona, Mys-7C, Brunstone, MV 38-85 cu conţinut de proteine între 13,67 şi 14,20%; în 2008 genotipurile superioare pentru conţinutul de proteine (16,24-16,72%) au fost: SO 6345, Gen. 429-97, F. 577 U 1-106, PKB Sunce. O variabilitate mai largă pentru acest caracter a fost semnalată de către VOGEL et al., (1973) prin studierea a 12613 de genotipuri din colecţia mondială de grâu. Ei au obţinut o variabilitate pentru conţinutul în proteine cuprinsă între 6,9 şi 22% cu media de 12,9%. O variabilitate mai îngustă pentru conţinutul de proteine a fost semnalată de HRUSKOVA et al. (2000) şi MARQUE et al. (2004). 6

Tabelul 1. Parametrii variabilităţii pentru conţinutul de proteine la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă şi 115 parcele ale soiului martor Arieşan (Turda 2006 şi 2008) Populaţia statistică 1041 genotipuri Conţinut de proteine (%) 2006 2008 115 parcele ale soiului martor 1035 genotipuri 115 parcele ale soiului martor Media 11,66 11,70 12,26 12,50 Abaterea standard 0,74 0,45 0,94 0,72 Amplitudinea de variaţie Minim 9,47 10,57 9,81 10,70 Maxim 14,20 12,67 16,72 15,60 Coeficientul de variaţie (s%) 6,36 3,84 7,66 5,76 2.1.2. Conţinutul de gluten umed Glutenul prin cantitatea şi calitatea lui determină însuşirile de panificaţie a grâului. Amplitudinea de variaţie pentru acest caracter la colecţia de grâu de toamnă a fost de la 16,00 până la 38,20% în 2006, iar în 2008 această amplitudine a fost mai largă cu valori între 15,40 şi 53,72% după cum reiese din tabelul 2. Abaterea standard destul de redusă la genotipurile din cadrul colecţiei arată că majoritatea genotipurilor se grupează în apropierea mediei experienţei. Conţinutul de gluten umed ca şi conţinutul în proteine este puternic influenţat de condiţiile de mediu, acest fapt fiind exemplificat şi de coeficientul de variaţie cu valoare de 11,71% pentru anul 2006 şi 13,97 % pentru 2008, indicând o variabilitate mijlocie pentru acest caracter la genotipurile studiate. Amplitudinea de variaţie mai largă în cazul genotipurilor din colecţie comparativ cu soiul martor indică existenţa şi unei variabilităţi importante de natură genetică. Din distribuţia frecvenţei genotipurilor (figura 2) se observă că 28,7% dintre genotipuri au avut valori ale conţinutului de gluten umed apropiate de valoarea mediei experienţei; totuşi, putem constata că sunt numeroase genotipuri la limita superioară a şirului de variaţie care pot fi utilizate în procesul de ameliorare pentru acest caracter. Astfel, s-au evidenţiat în anul 2006 soiurile: Manital, Vorona, MV 38-85 cu conţinut de gluten cuprins între 35,73 şi 38,20% ; în anul 2008 cel mai ridicat conţinut de gluten umed a fost realizat de genotipurile: F 577 U1-106 (53,72% gluten umed), Gen 429-97 (51,65% gluten umed), PKB Sunce (49,50%) şi soiul Eryth 9945 (48,90% gluten). HRUSKOVA et al. (2000) la 40 de soiuri de grâu de toamnă studiate pentru calitatea grâului şi a făinii au obţinut o variabilitate mai îngustă pentru acest caracter, valoarea coeficientului de variaţie fiind 3,65, iar limitele amplitudinii de variaţie situându-se între 24,9 şi 29,9%. KHATTAK et al. (2005) prin studiul unor însuşiri fizico-chimice la diferite soiuri de grâu au raportat valori ale conţinutului de gluten umed cuprins între 29,8 şi 39,7%. 7

Frecvenţa Frecvenţa 300 250 n _ = 1041 x = 11,66 242 253 211 200 150 158 100 50 0 51 2 6 Turda, 2006 78 34 5 1 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 Conţinut de proteină (%) 450 400 350 300 n _ = 1035 x = 12,26 389 384 250 200 150 146 100 50 0 75 2 Turda, 2008 25 10 4 10 11 12 13 14 15 16 17 Conţinut de proteină (%) Figura 1. Distribuţia genotipurilor din colecţia de grâu de toamnă după conţinutul de proteină (Turda 2006 şi 2008) 8

Frecvenţa Frecvenţa 350 300 250 n _ = 1041 x = 25,60 299 222 200 197 150 130 100 50 0 94 15 1 5 Turda, 2006 55 18 4 0 1 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Conţinut de gluten umed (%) 400 380 350 300 n _ = 1035 x = 33,14 258 250 216 200 150 100 50 0 42 1 1 Turda, 2008 94 29 12 2 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 Conţinut de gluten umed (%) Figura 2. Distribuţia genotipurilor din colecţia de grâu de toamnă după conţinutul de gluten umed (Turda 2006 şi 2008) 9

Tabelul 2. Parametrii variabilităţii pentru conţinutul de gluten umed la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă şi 115 parcele ale soiului martor Arieşan (Turda 2006 şi 2008) Populaţia statistică 1041 genotipuri Conţinut de gluten umed (%) 2006 2008 115 parcele 1035 ale soiului genotipuri martor 115 parcele ale soiului martor Media 25,60 26,86 33,14 35,83 Abaterea standard 3,00 2,00 4,63 3,05 Amplitudinea de variaţie Minim 16,00 22,38 15,40 29,90 Maxim 38,20 31,48 53,72 48,30 Coeficientul de variaţie (s%) 11,71 7,44 13,97 8,51 2.1.3. Masa a 1000 de boabe(mmb) Masa a o mie de boabe este un element de productivitate cu implicaţii asupra calităţii de importanţă incontestabilă, deoarece de el depinde dimensiunea embrionului şi cantitatea de substanţe de rezervă pentru germinaţie şi răsărire. MMB este în legătură strânsă cu producţia, deoarece soiurile cu boabe mari pot avea o capacitate de producţie mai mare. Marea majoritate a genotipurilor analizate s-a încadrat în grupa genotipurilor cu greutate mijlocie a boabelor, dar totodată au fost identificate şi un număr destul de ridicat de genotipuri care au prezentat boabe mari. Aceste genotipuri pot fi utilizate în programele de ameliorare a productivităţii. De altfel, programul de ameliorare a grâului de la SCDA Turda este recunoscut pentru soiurile Transilvania şi Arieşan caracterizate prin MMB ridicat. Limitele de variaţie pentru acest caracter au fost de 21,93 g minima şi 68,76 g maxima, cu media de 39,27g şi abaterea standard de 4,20 pentru primul an de experimentare. În al doilea an de experimentare valorile parametrilor de variabilitate pentru MMB au fost mai ridicate, după cum reiese din tabelul 3. Comparând valorile coeficientului de variaţie întregistrate la 1041 de genotipuri, respectiv 1035, cu valorile obţinute la soiul martor Arieşan, putem constata că la nivelul colecţiei exită o variabilitate de natură genetică destul de ridicată. Prin studiul a 450 de genotipuri de grâu comun SINGH et al. (2009) au obţinut rezultate similare pentru masa a 1000 de boabe, limitele de variaţie fiind cuprinse între 30,2 şi 60 g. Valori mai reduse pentru acest caracter au fost semnalate de NACHIT et al. (1993) şi KAYYAL et al. (1995) la populaţii locale de grâu durum din Siria. Totodată ei au constatat valori ale masei a 1000 de boabe mai ridicate în condiţii de irigare. 10

Tabelul 3. Parametrii variabilităţii pentru MMB la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă şi 115 parcele ale soiului martor Arieşan (Turda 2006 şi 2008) Populaţia statistică 1041 genotipuri MMB (g) 2006 2008 115 parcele ale soiului martor 1035 genotipuri 115 parcele ale soiului martor Media 39,27 49,93 42,28 57,48 Abaterea standard 4,20 2,97 4,86 3,29 Amplitudinea de variaţie Minim 21,93 32,46 20,76 47,45 Maxim 68,76 54,90 58,08 63,93 Coeficientul de variaţie (s%) 10,69 5,94 11,49 5,72 2.1.4. Masa hectolitrică (MH) Acest caracter este cotat ca element de apreciere a calităţii boabelor, o masă hectolitrică ridicată indică o sămânţă de calitate. Majoritatea genotipurilor studiate (60-72%) au depăşit valoarea mediei experienţei pentru acest caracter. Parametrii variabilităţii au înregistrat o valoare mai mică în al doilea an de experimentare (2008) comparativ cu primul an (2006). Astfel, media experienţei a fost de 75,04 kg/hl cu abaterea standard de 2,71 în 2008, iar în 2006 media a fost de 78,13 cu abaterea standard de 3,32. Coeficientul de variabilitate destul de mic (3-4%) indică o variabilitate mai îngustă pentru acest caracter. Datele din tabelul 4 indică o variaţie a greutăţii volumetrice de la 66,60 până la 87,01 kg/hl în anul 2006 şi de la 62,76 până la 82,47 kg/hl în anul 2008. Rezultatele noastre cu privire la variabilitatea masei hectolitrice la cele 1041, respectiv 1035 de genotipuri din cadrul colecţiei de grâu de toamnă concordă cu cele obţinute de către NACHIT et al. (1993). Tabelul 4. Parametrii variabilităţii pentru masa hectolitrică la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă şi 115 parcele ale soiului martor Arieşan (Turda 2006 şi 2008) Populaţia statistică 1041 genotipuri Masa hectolitrică (kg/hl) 2006 2008 115 parcele ale soiului martor 1035 genotipuri 115 parcele ale soiului martor Media 78,13 78,82 75,04 74,24 Abaterea standard 3,32 3,31 2,71 1,99 Amplitudinea de variaţie Minim 66,60 74,61 62,76 67,31 Maxim 87,01 84,92 82,47 78,08 Coeficientul de variaţie (s%) 4,24 4,19 3,61 2,68 11

Parametrii variabilităţii pentru celelalte caractere studiate pe anii 2006 şi 2008 se prezintă în tabelele 5 şi 6. Tabelul 5. Parametrii variabilităţii unor caractere morfo-fiziologice şi de calitate la 1041 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă şi 115 parcele ale soiului martor Arieşan (Turda, 2006) Caracterul Populaţia statistică Media Abaterea standard Amplitudinea Minim Maxim Coeficient de variaţie (s%) Nr.boabe în spic Greutatea boabelor în spic (g) Conţinut de cenuşă (%) Sticlozitatea boabelor (%) Talia plantei(cm) Data înspicatului (nr. de zile de la 1 ianuarie) 1041 genotipuri 37,75 7,80 18 81 20,66 115parcele Mt. 29,03 4,10 17 37 14,12 1041 genotipuri 1,48 0,33 0,63 2,85 22,29 115parcele Mt. 1,44 0,24 0,78 1,92 16,66 1041 genotipuri 1,24 0,31 0,28 2,17 25 115parcele Mt. 1,18 0,24 0,82 1,65 20,33 1041 genotipuri 33,28 27,27 0 95,50 81,94 115parcele Mt. 36,01 29,91 1 93,5 83,06 1041 genotipuri 77,20 10,20 49 117 13,20 115parcele Mt. 81,25 4,89 70 97 6,01 1041 genotipuri 157,54 4,45 147 172 2,82 115parcele Mt. 156,03 0,51 153 159 0,32 Rezultatele prezentate în tabelele 5 şi 6 indică o variabilitate considerabilă între genotipurile din colecţia de grâu de toamnă la caracterele studiate. Valorile obţinute reprezintă exprimarea fenotipică a caracterelor analizate. Numai cu o singură determinare efectuată pe fiecare parcelă, efectul genotipului nu poate fi separat de cel al mediului şi de efectul interacţiunii genotip x mediu, ceea ce înseamnă că acea parte a variabilităţii din cadrul colecţiei de grâu este de origine negenetică. Parametrii variabilităţii pentru cele 115 parcele ale soiului martor Arieşan reflectă tocmai această variabilitate negenetică datorată efectelor de microclimat asociată cu erorile de determinare. Comparând valorile parametrilor variabilităţii caracterelor luate în studiu pentru cele 1041, respectiv 1035 genotipuri din colecţia de grâu comun, cu cele înregistrate în cazul soiului martor, se constată că la nivelul colecţiei de soiuri există o importantă variabilitate de natură genetică pentru toate caracterele studiate. Mărimea acestei variabilităţi poate fi ilustrată de amplitudinea de variaţie mai largă în cazul genotipurilor din colecţie decât în cazul soiului martor. 12

Tabelul 6. Parametrii variabilităţii unor caractere morfo-fiziologice şi de calitate la 1035 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă şi 115 parcele ale soiului martor Arieşan (Turda, 2008) Caracterul Nr.boabe în spic Greutatea boabelor în spic (g) Producţia biologică (g/parcelă) Producţia de boabe (g/parcelă) Indice de recoltă Indice de utilizare eficientă a azotului Conţinut de cenuşă (%) Indice de cădere (s) Data înspicatului (nr de zile de la 1 ianuarie) Înălţimea plantei (cm) Populaţia statistică Media Abaterea standard Minim Amplitudinea Maxim Coeficient de variaţie (s%) 1035 genotipuri 54,23 8,19 28 84 15,10 115 parcele Mt. 43,83 4,97 34 58 11,33 1035 genotipuri 2,29 0,42 0,94 3,91 18,34 115 parcele Mt 2,52 0,29 1,82 3,30 11,50 1035 genotipuri 1453,11 442,20 310,05 2770,20 30,43 115 parcele Mt 1419,50 376,48 510,02 2340,10 26,52 1035 genotipuri 665,63 207,98 103,07 1383,16 31,24 115 parcele Mt 660,54 183,79 239,18 1088,07 27,82 1035 genotipuri 0,46 0,05 0,26 0,66 10,86 115 parcele Mt 0,46 0,04 0,32 0,56 8,69 1035 genotipuri 5,61 0,64 3,46 8,63 11,40 115 parcele Mt 5,81 0,56 4,14 7,30 9,63 1035 genotipuri 1,74 0,38 0,70 2,76 21,8 115 parcele Mt 1,69 0,13 1,06 2,01 7,70 1035 genotipuri 278,82 105,66 62 544 37,89 115 parcele Mt 204,60 51,13 82 311 24,99 1035 genotipuri 147,67 3,50 141 159 2,37 115 parcele Mt 146,33 0,91 145 152 0,62 1035 genotipuri 92,34 10,17 49 135 11,01 115 parcele Mt 95,65 7,78 68 110 8,13 2.2. CORELAŢIILE FENOTIPICE ÎNTRE UNELE ÎNSUŞIRI MORFO-FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE LA GENOTIPURILE DIN COLECŢIA DE GRÂU DE TOAMNĂ Pentru analiza gradului de asociere a caracterelor morfo-fiziologice şi de calitate studiate la cele 1041 de genotipuri din 2006 şi, respectiv 1035 de genotipuri (2008) din colecţia de grâu de toamnă, s-a recurs la calculul coeficienţilor de corelaţie (r). Studiul relaţiilor existente între caracterele analizate este de mare utilitate în programele de ameliorare prin faptul că permite selecţia genotipurilor care posedă simultan asocierea mai multor caractere utile, dar în acelaşi timp ne atrage atenţia asupra dificultăţilor de realizare a acestor cerinţe. Rezultatele privind coeficienţii de corelaţie dintre însuşirile morfo-fiziologice şi de calitate, la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă la SCDA Turda în anii 2006 şi 2008 sunt prezentate în tabelele 7 şi 8. După cum putem observa coeficienţii de corelaţie obţinuţi arată existenţa unor legături strânse şi semnificative între caracterele studiate. Datorită faptului că în anul 2008 au fost determinate un număr mai mare de însuşiri şi caractere, s-a impus prezentarea corelaţiilor dintre caracterele luate în studiu separat pentru fiecare an în parte. Astfel, în anul experimental 2006 constatăm relaţia pozitivă puternică dintre conţinutul de proteine şi gluten (r = 0,718***) firească, dacă avem în vedere că cea mai mare parte din proteine la grâu este 13

reprezentată de gliadine şi glutenine, fracţiuni componente ale glutenului. La fel conţinutul de proteine a fost corelat pozitiv cu conţinutul de cenuşă, cu sticlozitatea boabelor şi cu talia plantei. De asemenea, conţinutul de gluten umed a fost corelat pozitiv cu conţinutul de cenuşă şi sticlozitatea boabelor, dar nu şi cu talia plantei. Masa a 1000 de boabe a fost corelată pozitiv cu greutatea boabelor în spic şi masa hectolitrică. Dintre celelalte corelaţii pozitive observate în anul 2006 mai amintim relaţia datei înspicatului cu elementele productivităţii pe spic, cu masa hectolitrică, sticlozitatea şi talia plantei; relaţia taliei plantei cu masa a 1000 de boabe, masa hectolitrică şi cu sticlozitatea boabelor. Dintre corelaţiile negative constatate în anul 2006 amintim relaţia conţinutului de proteină cu elementele productivităţii pe spic, cu masa a 1000 de boabe şi masa hectolitrică. Rezultatele obţinute în anul 2008, ne-au permis evidenţierea unui număr mai mare de corelaţii, comparativ cu anul 2006, care sunt prezentate în tabelul 8. Analiza rezultatelor arată că, coeficientul de corelaţie dintre conţinutul de proteine şi indicele de utilizare a azotului (IUA) a înregistrat o valoare pozitivă ridicată (r = 0,262***), ceea ce sugerează importanţa acestui indicator pentru aprecierea calităţii. În acelaşi timp se observă valoarea pozitivă, ridicată a coeficientului de corelaţie (r = 0,792***) dintre indicele de recoltă ca element de productivitate şi indicele de utilizare a azotului, ceea ce oferă posibilitatea folosirii IUA drept criteriu de selecţie în vederea identificării genotipurilor în care care se constată ruperea corelaţiei negative, bine cunoscută, dintre producţie şi conţinutul de proteină. Dintre celelalte corelaţii pozitive semnificative considerăm că merită amintită relaţia datei înspicatului cu conţinutul de proteine şi gluten, ceea ce ar putea fi explicat prin faptul că soiurile tardive acumulează mai multă substanţă uscată şi de aceea se caracterizează printr-un conţinut ridicat de susbstanţe proteice. Data înspicatului a fost corelată pozitiv semnificativ şi cu indicele de cădere (r = 0,187***), sugerând că genotipurile care înspică mai târziu au probabilitate mai mică de a încolţi în spic. Dintre coeficienţii de corelaţie obţinuţi în anul 2008, cu valoare negativă şi semnificativă se evidenţiază în primul rând cel care pune în evidenţă corelaţia dintre conţinutul de proteine şi producţia de boabe (r = 0,493***) respectiv relaţia dintre conţinut de proteină şi indice de recoltă (r = -0,373***), fiind un caracter de determinare indirectă a capacităţii de producţie. Constatăm de asemenea corelaţia negativă a conţinutului de proteine cu MMB şi cu MH. Indicele de recoltă a fost corelat negativ cu conţinutul de gluten, indice de cădere şi talia plantei. Indicele de utilizare a azotului, la fel ca şi indicele de recoltă, a fost corelat negativ cu indicele de cădere şi talia plantei. Multe corelaţii asemănătoare celor descrise mai sus au fost semnalate şi de alţi autori, dar relativ puţine se referă la o gamă aşa de largă de tipuri agronomice de grâu, toate cultivate în acelaşi an şi în aceeaşi localitate. 14

Tabelul 7. Coeficienţii de corelaţie (r) dintre unele caractere morfo-fiziologice şi de calitate la 1041 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda, 2006) Caracterul 1. Data înspicatului (nr. zile de la 1 ianuarie) 2. Numărul de boabe/spic 3. Greutatea boabelor/spic (g) 4. MMB (g) 5. MH (kg/hl) 6.Conţinut de proteină (%) 7.Conţinut de gluten umed (%) 8. Conţinut de cenuşă (%) 9. Sticlozi tatea boabelor (%) 10. Talia plantei (cm) 1 1 2 0.453*** 1 3 0.360*** 0.873*** 1 4-0.085* -0.036 N.S 0.441*** 1 5 0.190*** 0.156*** 0.210*** 0.155*** 1 6-0.053 N.S. 0.027 N.S -0.077* -0.213*** -0.013 N.S 1 7-0.296*** -0.191*** -0.205*** -0.071* -0.031 N.S 0.687*** 1 8 0.122*** 0.110** 0.124*** 0.054 N.S 0.508*** 0.177*** 0.434*** 1 9 0.277*** 0.250*** 0.222*** -0.004 N.S 0.696*** 0.286*** 0.216*** 0.683*** 1 10 0.459*** 0.421*** 0.483*** 0.232*** 0.370*** -0.155*** -0.309*** 0.154*** 0.263*** 1 r 5% = 0,06 r 1% = 0,09 r 0,1% = 0,11

Caracterul Tabelul 8. Coeficienţii de corelaţie (r) dintre unele caractere morfo-fiziologice şi de calitate la 1035 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda, 2008) 1. Data înspicatulu i (nr. zile de la 1 ianuarie) 2. Producţia biologică (g/parcelă) 3. Producţia de boabe (g/parcelă) 4. Indice de recoltă 5. Conţinut de proteine (%) 6. Indice de utilizare eficientă a N-lui 7. Numărul de boabe/spic 8. Greutatea boabelor/ spic (g) 9. MMB (g) 10. MH (kg/hl) 11. Conţinut de gluten umed (%) 12. Conţinut de cenuşă (%) 13. Indice de cădere (s) 14. Talia plantei (cm) 1 1 2 0.043 N.S. 1 3-0.136*** 0.935*** 1 4-0.508*** -0.057 N.S. 0.277*** 1 5 0.460*** -0.392*** -0.493*** -0.373*** 1 6-0.229*** -0.305*** -0.030 N.S. 0.792*** 0.262*** 1 7 0.238*** -0.271*** -0.260*** -0.027 N.S. 0.274*** 0.151*** 1 8 0.135*** -0.143*** -0.096** 0.092** 0.134*** 0.185*** 0.773*** 1 9-0.093** 0.127*** 0.187*** 0.178*** -0.140*** 0.093** -0.069* 0.568*** 1 10-0.355*** 0.289*** 0.382*** 0.330*** -0.479*** 0.039 N.S. -0.229*** -0.042 N.S. 0.230*** 1 11 0.308*** -0.366*** -0.401*** -0.172*** 0.718*** 0.284*** 0.230*** 0.141*** -0.067 * -0.250*** 1 12 0.045 N.S. -0.163*** -0.148*** 0.015 N.S. 0.208*** 0.151*** 0.119*** 0.073* -0.031 N.S. 0.053 N.S. 0.691*** 1 13 0.187*** 0.182*** 0.151*** -0.072* -0.020 N.S. -0.095** -0.028 N.S. -0.055 N.S. -0.053 N.S. 0.069 *. 0.010 N.S. 0.107** 1 14 0.105** 0.507*** 0.445*** -0.103** -0.263*** -0.272*** -0.207*** -0.042 N.S. 0.206*** 0.227*** -0.237*** -0.068 * 0.102** 1 r 5% = 0,06 r 1% = 0,09 r 0,1% = 0,11 16

Conţinut de proteine (%) 2.3. ANALIZA REGRESIILOR ÎNTRE ÎNSUŞIRILE CORELATE POZITIV ŞI IDENTIFICAREA DE GENOTIPURI VALOROASE PENTRU ÎNSUŞIRILE CORELATE În vederea unei examinări mai precise a corelaţiilor găsite în colecţia de grâu de toamnă, între diferitele caractere morfo-fiziologice şi de calitate s-a procedat la analiza regresiilor pentru cele mai importante însuşiri. În cazul caracterelor determinate în amândoi anii experimentali (2006 şi 2008), regresiile au fost prezentate pe acelaşi grafic, pentru a putea face o comparaţie mai uşoară a relaţiilor existente între caractere în ani climatici diferiţi. 2.3.1. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi indice de utilizare a azotului În figura 3. este prezentată grafic relaţia dintre conţinutul de proteine şi indicele de utilizare a azotului pentru genotipurile din colecţia de grâu de toamnă pe anul 2008. Coeficientul de corelaţie cu valoarea r = 0,262*** indică existenţa unei relaţii pozitive foarte semnificative, sugerând importanţa acestui indicator pentru aprecierea calităţii. Relaţia este descrisă de o dreaptă de regresie cu panta b = 0,387 exprimând o relaţie destul de strânsă între conţinutul de proteine şi indice de utilizare a azotului. Faptul că regresia între conţinutul de proteină şi IUA este descrisă de o dreaptă cu panta pozitivă, permite utilizarea IUA pentru selecţia unor genotipuri pentru conţinut ridicat de proteină asociat cu capacitate de producţie superioară. În acest sens au fost identificate anumite genotipuri (Eryth. 9945, F577 U1-106, CWW 2738-11), care prin utilizarea eficientă a azotului pot contribui la ameliorarea calităţii, ca urmare acest indice poate constitui un criteriu de selecţie pentru calitate în generaţiile timpurii. Pe lângă aceste trei genotipuri nominalizate şi încercuite pe grafic prezintă interes şi cele care au IUA cu valori cuprinse între 6 şi 7 şi conţinutul de proteină peste 14%. Coeficientul de determinaţie redus (R 2 = 0,068) indică faptul că, în cazul genotipurilor analizate, din variaţia totală a conţinutului de proteine numai aproximativ 6% poate fi atribuită variaţiei indicelui de utilizare a azotului. 18 17 16 15 14 13 12 11 10 y = 0.387x + 10.094 R² = 0.0689 r = 0.262*** CWW 2738-11 Eryth.9945 F577 U1-106 9 3 4 5 6 7 8 9 Indice de utilizare a azotului Figura 3. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi indice de utilizare a azotului la 1035 genotipuri din colecţia de grâu ( Turda, 2008) 17

Conţinut de gluten umed (%) 2.3.2. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi gluten umed Asocierea conţinutului de proteine cu conţinutul de gluten umed în anii 2006 şi 2008, la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă este descrisă de câte o dreaptă de regresie cu o pantă puternic ascendentă (b = 2,80 repectiv b = 3,51), care arată că conţinutul de gluten umed este direct proporţional cu conţinutul de proteine. Din lungimea şi dispunerea celor două drepte de regresie (figura 4) rezultă gradul de favorabilitate superior al anului 2008 în acumularea de proteină şi gluten umed în bobul de grâu, comparativ cu 2006. Distribuţia genotipurilor în jurul dreptei de regresie este foarte grupată, indicând relaţia foarte strânsă între cele două însuşiri analizate. Pentru practica ameliorării prezintă interes genotipurile cu valori ridicate ale însuşirilor de calitate, astfel au fost identificate un număr de 30 genotipuri (evidenţiate în figura 4 prin încercuire), din cele 1041 analizate în anul 2008 care pot constitui surse de gene pentru ameliorarea simultană a conţinutului în proteine şi gluten umed la grâu. Câteva dintre aceste genotipuri sunt prezentate în tabelul 9. Coeficientul de determinaţie (R 2 ) calculat indică faptul că din variaţia totală a conţinutului de gluten umed 47% (2006), respectiv 51% (2008) este determinată de variaţia conţinutului de proteine. Influenţa puternică a condiţiilor climatice din cei doi ani experimentali se reflectă şi în comportamentul diferit al soiurilor prezentate în tabelul 9 cu privire la conţinutul de proteină şi gluten umed. 60 55 50 45 y = 3.5191x - 10.026 R² = 0.516 r = 0.718*** 2008 40 35 30 25 20 2006 y = 2.802x - 7.0641 R² = 0.473 r = 0.687*** 15 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Conţinut de proteine (%) Figura 4. Relaţia dintre conţinutul de proteină şi gluten umed la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă (Turda 2006 şi 2008) 18

Tabelul 9. Surse valoroase de germoplasmă pentru ameliorarea conţinutului de proteină şi gluten din colecţia de grâu de toamnă (Turda 2006 şi 2008) Conţinut de proteină Conţinut de gluten umed (%) Nr. Genotip (%) crt. 2008 2006 20080 2006 1 PKB Sunce 16,72 12,54 49,50 25,50 2 F. 577 U 1-106 16,66 11,48 53,72 25,53 3 Gen. 429-97 16,42 12,72 51,65 25,92 4 SO.6345 16,24 12,90 44,86 25,72 5 BU.22 15,42 11,66 47,21 26,11 6 CWW 3383-5 15,40 11,43 46,88 25,84 7 CH.75479 15,40 12,30 41,40 25,70 8 Adriana 15,38 12,77 41,76 26,89 9 CWW 2738-11 15,36 11,50 48,25 26,84 10 ICAN 8572 15,29 12,41 47,21 28,45 11 T 22-93 15,11 11,50 47,68 27,92 12 T 48-94 15,10 11,11 46,29 22,67 13 Nikonia 15,00 11,62 48,53 29,11 14 Sr.899902 (91 WA 5) 14,99 10,89 42,47 21,10 15 Eryth. 9945 14,87 10,91 48,90 26,10 16 SGS 1511-99 14,85 11,17 45,40 24,83 17 MV. C410-90/GK. Karola//MV. C410/Fatima 14,70 12,36 44,78 27,94 18 Linda 14,62 10,92 46,10 25,17 19 Sampson 14,60 11,87 42,50 27,63 20 Parker 14,57 11,03 43,79 23,24 2.3.3. Relaţia dintre indicele de recoltă şi indice de utilizare a azotului Relaţia dintre indicele de recoltă şi indicele de utilizare a azotului este prezentată în figura 5. Această relaţie este descrisă de o dreaptă de regresie cu panta ascendentă (b=9,58) ceea ce indică o legătură strânsă între aceste caractere. Corelaţia pozitivă dintre indicele de recoltă şi indicele de utilizare a azotului sugerează că sporirea simultană a acestor indicatori pot conduce atât la sporuri de producţie cât şi la sporuri ale conţinutului de proteine. Gruparea punctelor în jurul dreptei de regresie este mai echilibrată, cu un grad de dispersie scăzut, ceea ce înseamnă că valoarea ridicată a indicelui de recoltă este rezultatul unei utilizări eficiente a azotului. Coeficientul de determinaţie (R 2 = 0,62) arată că în cazul celor 1035 de genotipuri studiate, variaţia indicelui de utilizare a azotului se datorează în proporţie de 62% variaţiei indicelui de recoltă. Indicele de recoltă fiind unul dintre componentele indicelui de utilizare eficientă a azotului poate constitui şi un indicator în aprecierea conţinutului de proteine, totuşi importanţa lui se datorează rolului pe care-l are în realizarea producţiei. 19

Indice de utilizare a azotului 9.00 8.00 y = 9.583x + 1.212 R² = 0.6277 r = 0.792*** 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 Indice de recoltă Figura 5. Relaţia dintre indicele de recoltă şi indice de utilizare a azotului la 1035 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda, 2008) 2.4. ANALIZA REGRESIILOR DINTRE ÎNSUŞIRILE CORELATE NEGATIV ŞI IDENTIFICAREA GENOTIPURILOR CARE SE ABAT DE LA REGRESIE În cadrul studiului efectuat asupra colecţiei de grâu de toamnă, pe lângă caracterele asociate pozitiv au fost evidenţiate şi numeroase relaţii semnificative negative dintre însuşirile de calitate ale grâului şi alte caractere studiate care vor fi prezentate în paragrafele următoare. 2.4.1. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi producţia de boabe Regresia liniară dintre conţinutul de proteină şi producţia de boabe este prezentată în figura 6. Asocierea conţinutului de proteină cu producţia de boabe este descrisă de o dreaptă de regresie cu panta puternic descendentă care sugerează că prin creşterea conţinutului în proteine al boabelor de grâu are loc inevitabil reducerea producţiei de boabe. Această relaţie negativă pare de neclintit, fiind poate cea mai mult discutată corelaţie contraproductivă la grâu. Totuşi în cercetările noastre coeficientul de determinaţie (R 2 = 0,2437) arată că doar aproximativ un sfert din variaţia conţinutului de proteină poate fi explicată prin variaţia producţiei de boabe, ca urmare există posibilitatea de a găsi destul de multe genotipuri în care se poate rupe corelaţia respectivă. În acest sens au fost identificate genotipurile marcate pe figura 6 care se abat în mod pozitiv de la ecuaţia descrisă de dreapta de regresie. Semnul negativ al acestei corelaţii a fost confirmat fără excepţie de numeroase studii şi cercetări pentru calitatea grâului (TERMAN et al., 1969; SIMMONDS, 1995; KADAR şi colab., 2002; MARINCIU, 2008; TAYYAR, 2010). 20

Conţinut de proteine (%) 18 17 16 15 14 13 y = -0.0022x + 13.758 R² = 0.2437 r = 0.493*** 5 1 2 3 4 6 7 1. Hadmerslebener 12798-83 2. C1-8 3. Gen 183-97 4. Pobeda 5. CH 75460 6. MV 03-86 7. Baner 12 11 10 9 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Producţia de boabe (g/parcelă) Figura 6. Relaţia dintre conţinutul de proteină şi producţia de boabe la 1035 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda, 2008) 2.4.2. Relaţia dintre conţinutul de proteine şi indice de recoltă Regresia dintre conţinutul de proteine şi indice de recoltă este prezentată în figura 7. Panta puternic descendentă a dreptei de regresie arată relaţia inversă între aceste două caractere. Dispersia largă a celor 1035 de genotipuri în jurul dreptei de regresie ne-a permis identificarea unui grup de genotipuri marcate pe figura 7, care se abat de la ecuaţia descrisă prin faptul că pot realiza simultan indici de recoltă superiori (cu valoare mai mare de 0,45) şi conţinut ridicat de proteină (peste 13,6%). Aceste genotipuri redate în tabelul 10 pot reprezenta surse în amelioarea simultană a conţinutului de proteină şi capacităţii de producţie a grâului. Analiza regresiilor între conţinutul de proteină şi IR arată că relaţia negativă dată de coeficientul de regresie nu este chiar atât de puternică, coeficientul de determinaţie (R 2 ) indicând faptul că numai cca 12% din variaţia indicelui de recoltă determină variaţia conţinutului de proteină. Prin urmare, pot fi puse în evidenţă suficient de multe excepţii de genotipuri care combină un IR ridicat cu un conţinut de proteină superior. 21

Conţinut de proteine (%) 18 17 16 15 14 13 12 11 10 y = -6.6572x + 15.32 R² = 0.1393 r = -0.373*** 9 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 Indice de recoltă Figura 7. Relaţia dintre conţinutul de proteină şi indice de recoltă la 1035 genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda, 2008) Tabelul 10. Genotipuri cu valori ridicate ale indicelui de recoltă şi conţinutului de proteină din colecţia de grâu de toamnă (Turda, 2008) Nr. crt. Genotipul Conţinut de proteină (%) Indice de recoltă Indice de utilizare eficientă a azotului 1 F 577U 1-106 16,66 0,52 8,66 2 CWW 2738-11 15,36 0,46 7,06 3 Eryth. 9945 14,87 0,46 6,84 4 MV. C410-90/GK. Karola//MV. C410/Fatima 14,70 0,52 7,64 5 Doina 14,26 0,47 6,70 6 Nr 1804-83 14,16 0,45 6,37 7 Abano 14,14 0,47 6,64 8 N 67-82 14,10 0,48 6,76 9 Gen 162-97 14,08 0,47 6,61 10 MV 41-85 14,07 0,46 6,47 11 GK Forras 14,07 0,51 7,17 12 Tx88V4328/Tx87V1613/Tx87V1233-1 14,03 0,56 7,85 13 AN.../8402047 13,95 0,45 6,27 14 80232 13,92 0,51 7,09 15 MV Palotas 13,90 0,50 6,95 16 MV 213-98 13,87 0,47 6,51 17 C 1-8 13,85 0,48 6,64 18 Porada 13,84 0,48 6,64 19 Eryth. 8794-91 13,84 0,52 7,19 20 GK Kalasz 13,81 0,54 7,45 21 Gansu-1 13,80 0,46 6,34 22

2.5. ANALIZA VARIANŢEI PENTRU UNELE CARACTERE MORFO- FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE LA GENOTIPURILE DIN COLECŢIA DE GRÂU DE TOAMNĂ 2.5.1.Sinteza rezultatelor de analiza varianţei pentru unele însuşiri morfofiziologice şi de calitate la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă 2.5.1.1.Analiza varianţei pentru conţinutul de proteine Rezultatele analizei varianţei pentru conţinutul de proteine la genotipurile din colecţia de grâu de toamnă sunt prezentate în tabelul 11. Comparativ cu media soiului martor Arieşan, conform datelor analizate se constată că aproximativ 410 genotipuri (40%) au realizat conţinut de proteină superior acestuia. În toate cazurile de analiza varianţei comparaţia s-a făcut cu martorul 1 reprezentat de soiul Arieşan şi martorul 2, reprezentat de media experienţei. Din tabelul varianţelor rezultă că atât influenţa genotipului cât şi a anilor au avut o contribuţie importantă la variaţia conţinutului de proteină, fapt confirmat de valorile foarte semnificative ale testului F. Soiurile cu cele mai mari valori pentru conţinutul de proteine şi diferenţe foarte semnificative faţă de martorul 1 şi martorul 2 au fost realizate de cultivarele: CMH80 H253/4/M.2A/CMA (2,6***), PKB Sunce (2,5***), MV.32-87(2,5***), SO-6345 (2,4, ***), Gen. 429-97 (2,4***), ca urmare putem afirma că aceste genotipuri reprezintă surse suficient de sigure pentru conţinutul ridicat de proteine. Tabelul 11. Analiza varianţei pentru conţinutul de proteine la 1035 de genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda 2006 şi 2008) Cauza variabilităţii SP GL s 2 F Totalå 1675,67 2069 Variante (genotipuri) 1001,57 1034 0,96 2,07*** Ani 191,46 1 191,46 410,19*** (Variante x Ani)+Eroare 482,62 1034 0,46 2.5.1.2.Analiza varianţei pentru conţinutul de gluten umed Din analiza varianţei pentru conţinutul de gluten umed (tabelul 12) rezultă că şi în acest caz valorile obţinute au fost influenţate atât de factorii de mediu (ani) cât şi de variante. Dintre genotipurile studiate la 25% (257) am constatat valori superioare martorilor, însă diferenţe asigurate statistic au fost înregistrate doar la 9 genotipuri. Tabelul 12. Analiza varianţei pentru conţinutul de gluten umed la 1035 de genotipuri din colecţia de grâu de toamnă (Turda 2006 şi 2008) Cauza variabilităţii SP GL s 2 F Totalå 60853,99 2069 Variante (genotipuri) 20595,97 1034 19,91 1,89*** Ani 29381,66 1 29381,66 2793,01*** (Variante x Ani)+Eroare 10877,35 1034 10,51 23

2.6. CONTRIBUŢIA COMPONENTELOR VARIANŢEI LA REALIZAREA EXPRESIEI FENOTIPICE A UNOR ÎNSUŞIRI DE CALITATE LA GRÂUL DE TOAMNĂ Analiza varianţei a permis separarea componentelor varianţei genotipului, mediului şi interacţiunii genotip x mediu şi stabilirea participaţiilor acestora la realizarea expresiei fenotipice a unei anumite însuşiri. În figurile 8-13 sunt prezentate cotele de participare a factorilor care contribuie la variaţia fenotipică a însuşirilor de calitate. Constatăm că la realizarea conţinutului de proteină (fig. 8.) o contribuţie majoră a avut interacţiunea genotip x mediu, urmată de genotip, ceea ce înseamnă că expresia fenotipică a acestei însuşiri este rezultatul acţiunii conjugate a genotipului cu condiţii favorabile de mediu. La realizarea conţinutul de gluten umed (fig. 9) mediul a avut o participare mai însemnată, urmat de interacţiunea genotip x mediu, genotipul având o influenţă mai mică. Pentru expresia fenotipică a MMB (fig. 10) observăm influenţa puternică a genotipului şi a interacţiunii genotip x mediu, care au contribuit cu o cotă de 46% respectiv 44%. La exprimarea fenotipică a masei hectolitrice (fig. 11) interacţiunea genotipului cu mediul a contribuit într-un procent de 71% urmat de genotip în procent de 20%. 2.7. CORELAŢIA CA MĂSURĂ A REPETABILITĂŢII PENTRU CÂTEVA ÎNSUŞIRI MORFO-FIZIOLOGICE ŞI DE CALITATE LA COLECŢIA DE GRÂU DE TOAMNĂ Corelarea valorilor unei anumite însuşiri pentru fiecare genotip cu el însuşi pe cei doi ani experimentali oferă informaţii asupra repetabilităţii însuşirii respective pe ansamblul colecţiei de soiuri analizate. Cele mai mari valori ale coeficientului de corelaţie s-au obţinut pentru data înspicatului, conţinutul de cenuşă şi MMB (tabelul 13), astfel putem spune că aceste caractere au fost mai puţin influenţate de condiţiile de mediu, ca urmare prezintă un grad de stabilitate mai ridicată. Valori relativ mari au fost obţinute şi pentru talia plantei, conţinutul de proteină şi conţinutul de gluten. Cele mai mici valori s-au înregistrat la numărul de boabe în spic, greutatea boabelor pe spic şi la masa hectolitrică, acestea prezentând un grad scăzut de repetabilitate. Având în vedere modul de calcul al coeficienţilor de corelaţie între ani pentru fiecare caracter, acestea pot fi interpretate şi ca indicator al heritabilităţii caracterului respectiv. Tabelul 13. Coeficienţii de corelaţie între valorile unor însuşiri morfo-fiziologice şi de calitate al grâului pe anii 2006 şi 2008 la SCDA Turda Caracterul Coeficientul de corelaţie pe ani Coeficientul de heritabilitate în sens larg (H) Data înspicatului 0,69*** 0,26 Talia plante 0,46*** 0,29 Nr. de boabe în spic 0,24*** 0,11 Greutatea boabelor în spic 0,26*** 0,10 MMB 0,52*** 0,46 MH 0,11** 0,08 Conţinut de proteină 0,36*** 0,31 Conţinut de gluten 0,33*** 0,15 Conţinut de cenuşă 0,59*** 0,33 P 5% = 0,06 P 1% = 0,09 P 0,1% = 0,11 24

G x M 58% M 48% G 46% M 11% G 31% G 16% G x M 36% G x M 44% M 10% Figura 8. Cotele de participaţie a genotipului (G), mediului (M) şi a interacţiunii genotip x mediu (G x M) la realizarea conţinutului de proteine la colecţia de grâu de toamnă Figura 9. Cotele de participaţie a genotipului (G), mediului (M) şi a interacţiunii genotip x mediu (G x M) la realizarea conţinutului de gluten umed la colecţia de grâu de toamnă Figura 10. Cotele de participaţie a genotipului (G), mediului (M) şi a interacţiunii genotip x mediu (G x M) la realizarea MMB la colecţia de grâu de toamnă G x M 71% M 52% M 54% G 20% M 9% G 12% G x M 36% G 12% G x M 34% Figura 11. Cotele de participaţie a genotipului (G), mediului (M) şi a interacţiunii genotip x mediu (G x M) la realizarea MH la colecţia de grâu de toamnă Figura 12. Cotele de participaţie a genotipului (G), mediului (M) şi a interacţiunii genotip x mediu (G x M) la realizarea numărului de boabe în spic la colecţia de grâu de toamnă Figura 13. Cotele de participaţie a genotipului (G), mediului (M) şi a interacţiunii genotip x mediu (G x M) la realizarea greutăţii boabelor în spic la colecţia de grâu de toamnă 25