BREEDING VALUE OF WINTER WHEAT LINES IN TERMS OF PRODUCTIVITY AND GRAIN QUALITY INDICATORS
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.16.2026.17Keywords:
Triticum aestivum L., line, yield, 1,000-kernel weight, protein content, gluten content, variation, stabilityAbstract
The search for source material with high breeding value in terms of yield and grain quality is an extremely important task for plant breeders. The article presents the results of determining the breeding value of winter wheat lines by yielding capacity, grain size, and biochemical indicators of grain quality. The studies were carried out in 2021–2025 at the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat NAAS of Ukraine. Field, laboratory, and statistical methods were used. It was established that the highest average yield was obtained under the conditions of 2025 (8.46 t/ha), while the lowest yield (6.30 t/ha) was recorded in 2022. Lines LUT 60763 and LUT 61081 were classified as stable. The greatest differences among genotypes in grain quality traits were observed in 2022, whereas the smallest differences were recorded in 2021 (gluten content) and in 2025 (grain size and protein content). The largest grain size was formed under the conditions of 2025 and 2023; the highest values were recorded for lines LUT 60963 (50.4 g) and LUT 60734 (49.5 g). Lines LUT 60181 and LUT 61081 were the most stable for grain size. A direct correlation of varying strength between yield and grain size was determined. A higher protein content in grain of winter wheat lines was observed in 2021 (12.7%), whereas the lowest protein content was recorded in 2025 (12.3%). The highest mean protein content (12.9%) was noted in lines LUT 60963 and LUT 60763. Negative correlations were established between grain protein content and yield, as well as with a yield component – grain size – ranging from -0.13 to –0.65 and from -0.25 to -0.82, respectively. The breeding value of lines LUT 60763 and LUT 60963 was confirmed; although these lines did not rank first in terms of yield and 1,000-kernel weight, they were able to form the highest protein yield per unit area and the highest absolute protein content. Gluten content ranged from 20.4% in 2022 to 31.8% in 2021. Line LUT 60763 had the highest gluten content on average in the experiment (27.2%). The level of variation in gluten content was higher compared with grain size and protein content. Lines LUT 60739 and LUT 61081 were classified as the most stable for this trait. A strong positive correlation with protein content (0.67–0.98) and a negative correlation with yield (-0.19 to -0.80) were established. Thus, the study identified winter wheat lines with high breeding value in terms of productivity and grain quality. In 2025, line LUT 60963 was submitted as a new variety called MIP Yednist for State Qualification Testing to the Ukrainian Institute for Plant Variety Examination; line LUT 60763 is planned to be submitted in 2026. Line LUT 61081 is a promising line with high yield potential and the ability to stably form an increased protein content.
References
Божко Л.Ю., Бурдейна І.В. Вплив погодних умов на формування якості зерна озимої пшениці в Поліссі. Український гідрометеорологічний журнал. 2010. № 7. С. 109–115.
Гирка А.Д., Ярошенко С.С., Гасанова І.І., Педаш О.О., Желязков О.І. Особливості формування урожайності і якості зерна озимої пшениці залежно від строків сівби та азотних підживлень. Бюлетень Інституту зернового господарства. 2010. № 38. С. 33–40.
Глупак З.І. Стандартизація та сертифікація зерна в Україні та країнах Європейського Союзу. Наукові горизонти. 2019. Т. 22, № 7. С. 63–69. https://doi.org/10.33249/2663-2144-2019-80-7-63-69.
Господаренко Г.М., Черно О.Д., Любич В.В., Рябовол Я.С., Крижанівський В.Г. Урожайність та хлібопекарські властивості зерна пшениці озимої при різних дозах і строках застосування азотних добрив. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2020. № 3. С. 21–31. https://doi.org/10.31210/visnyk2020.03.02
ДСТУ 3768:2019. Пшениця. Технічні умови. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 21 с.
Желдубовський М.С., Ярощук С.В., Дубовик І.І. Вплив строків сівби на формування показників структури врожаю пшениці озимої. Аграрні інновації. 2024. Вип. 24. С. 67–72. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2024.24.9.
Звонар А.М. Вплив погодних умов року та сортових особливостей на споживання азоту та формування якості зерна пшениці озимої. Вісник аграрної науки Причорномор’я. 2020. Вип. 3. С. 87–95. https://doi.org/10.31521/2313-092X/2020-3(107)-11.
Корхова М.М., Нікончук Н.В., Панфілова А.В. Адаптивний потенціал нових сортів пшениці озимої в умовах Південного Степу України. Таврійський науковий вісник. 2021. Вип. 122. С. 48–55. https://doi.org/10.32851/2226-0099.2021.122.7.
Крамарьов С.М., Жемела Г.П., Шакалій С.М. Продуктивність та якість зерна пшениці м’якої озимої залежно від мінерального живлення в умовах Лівобережного Лісостепу України. Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони НААН України. 2014. № 6. С. 61–67.
Крижанівський В.Г. Особливості формування якості зерна сортів пшениці озимої в Правобережному Лісостепу. Наукові доповіді НУБіП України. 2022. Т. 18, № 1. https://doi.org/10.31548/dopovidi2022.01.008.
Кудря С.І., Кудря Н.А. Вплив зернобобових попередників на запаси вологи в ґрунті та урожайність пшениці озимої в умовах лівобережної частини Лісостепу України. Бюлетень Інституту зернових культур УААН. 2009. № 36. С. 32–35.
Литвиненко М.А., Голуб Є.А., Литвиненко Р.І., Щербина З.В. Особливості створення екстрасильного сорту пшениці м’якої озимої Мудрість одеська та реалізації його генетичного потенціалу. Селекція і насінництво. 2020. Вип. 118. С. 45–57. https://doi.org/10.30835/2413-7510.2020.222307
Любич В.В. Фізичні показники якості зерна пшениці озимої залежно від сорту. Новітні агротехнології. 2013. № 1(1). С. 62–70 https://doi.org/10.21498/na.1(1).2013.119728.
Мазур О.В., Мазур О.В., Лозінський M.В. Селекція та насінництво польових культур: навчальний посібник. Вінниця: ТВОРИ, 2020. 348 с.
Методика проведення експертизи сортів рослин групи зернових, круп’яних та зернобобових на придатність до поширення в Україні / за ред. С.О. Ткачик. Вінниця : ФОП Корзун Д.Ю., 2016a. 82 с.
Методика проведення кваліфікаційної експертизи сортів рослин на придатність до поширення в Україні. Методи визначення показників якості продукції рослинництва / за ред. С.О. Ткачик, 4-те вид. Вінниця : ТОВ «Нілан-ЛТД», 2016b. С. 6–64.
Моцний І.І., Нарган, Т.П., Наконечний М.Ю., Лифенко С.П., Молодченкова О.О., Міщенко Л.Т. Різноманіття похідних віддаленої гібридизації озимої пшениці за стійкістю до хвороб та іншими чужинними ознаками. Вісник Одеського національного університету. Біологія. 2021. Т. 26, № 2(49). C. 51–72. https://doi.org/10.18524/2077-1746.2021.2(49).246884.
Назаренко М.М. Продуктивність сучасних сортів пшениці озимої в умовах підзони Півночі Степу України. Аграрні інновації. 2020. № 4. С. 120–125. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2020.4.18.
Опря А.Т., Дорогань-Писаренко Л.О., Єгорова О.В., Кононенко Ж.А. Статистика: навчальний посібник. Київ : Центр учбової літератури, 2014. 536 с.
Починок В.М., Радченко О.М. Сучасний стан досліджень запасних білків пшениці. Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43, № 3. С. 255–266.
Правдзіва І.В. Кореляція між ознаками якості зерна пшениці м’якої озимої. Актуальні проблеми агропромислового виробництва України: сталий розвиток сільського господарства в умовах змін клімату : матеріали X Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених (с. Оброшине, 11 листопада 2021 р.). Львів-Оброшине, 2021. С. 57–58.
Присяжнюк Л.М., Хоменко Т.М., Ляшенко С.О., Мельник С.І. Показники продуктивності нових сортів пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) залежно від факторів вирощування. Plant Varieties Studying and protection. 2022. Вип. 18(4). С. 273–282. https://doi.org/10.21498/2518-1017.18.4.2022.273989 [in Ukrainian].
Протопіш І.Г. Оцінювання взаємозв’язків показників якості зерна пшениці озимої. Вісник аграрної науки. 2016. № 3. С. 72–75. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201603-15
Радченко М.В., Скидан М.С., Желдубовський М.С. Дослідження формування продуктивності та якості зерна сортів пшениці озимої різних за походженням. Аграрні інновації. 2024. № 26. С. 101–105. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2024.26.14.
Рябовол Я., Рябовол Л. Оцінка якості зерна селекційних зразків пшениці м’якої озимої. Вісник Львівського національного аграрного університету. Агрономія. 2018. Т. 1, № 22. С. 194–200.
Сандецька Н.В., Дубровна О.В. Сучасний стан досліджень якості зерна пшениці. Фізіологія рослин і генетика. 2025. T. 57, № 3. С. 187–222. https://doi.org/10.15407/frg2025.03.187
Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Куц Г.М., Гальченко Н.М. Адаптивна здатність – важлива ознака в селекції рослин. Зрошуване землеробство. 2021. № 75. С. 101–109. https://doi.org/10.32848/0135-2369.2021.75.19.
Тоцький В.М., Марініч Л.Г., Шостя А.М., Кузьменко Л.М., Ільченко М.О. Вплив сортових властивостей на урожайність та якість зерна пшениці озимої. SWorldJournal. 2024. Вип. 24, Ч. 2. С. 110–115. https://doi.org/10.30888/2663-5712.2024-24-00-002.
Уліч О.Л., Литвиненко М.А., Корхова М.М., Хахула В.С. Новий екстрасильний сорт пшениці м’якої озимої Мудрість одеська, адаптований до посушливих умов. Вісник аграрної науки. 2022. Т. 100, № 4. С. 48–56. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202204-06.
Хорошун І.В., Назаренко М.М. Особливості формування продуктивності та якості зерна у пшениці озимої. Аграрні інновації. 2024. № 26. С. 162–166. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2024.26.24.
Abdelmageed K., Xuhong C., Demei W., Yanjie W., Yushuang Y., Guangcai Z., Zhiqiang T. Evolution of varieties and development of production technology in Egypt wheat: A review. Journal of Integrative Agriculture. 2019. Vol. 18. № 3. P. 483–495. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(18)62053-2.
Cann D.J., Hunt J.R., Rattey A., Harris F.A.J., Porker K.D. Indirect early generation selection for yield in winter wheat. Field Crops Research. 2022. Vol. 282. 108505. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2022.108505.
Demydov O., Hudzenko V., Pravdziva I., Siroshtan A., Volohdina H., Zaima O., Suddenko Yu. Manifestation and variability level of yield and grain quality indicators in winter bread wheat depending on natural and anthropogenic factors. Romanian Agricultural Research. 2022. No. 39. P. 175–185. https://doi.org/10.59665/rar3917.
Demydov O., Pravdziva I., Hudzenko V., Rysin A., Volohdina H., Siroshtan A., Yurchenko T., Zaima O., Misiura I. Formation of flour quality indicators in different winter bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes depending on abiotic and anthropogenic factors. Ukrainian Journal of Ecology. 2021. Vol. 11. Iss. 8. P. 111–118. https://doi.org/10.15421/2021_277.
Erekul O., Kohn W. Effect of weather and soil conditions on yield components and bread-making quality of winter wheat (Triticum aestivum L.) and winter triticale (Triticosecale Wittm.) varieties in north-east Germany. Journal of Agronomy and Crop Science. 2006. Vol. 192. Iss. 6. P. 452–464. https://doi.org/10.1111/j.1439-037X.2006.00234.x.
Impa S.M., Vennapusa A.R., Bheemanahalli R., Sabela D., Boyle D., Walia H., Jagadish K. High night temperature induced changes in grain starch metabolism alters starch, protein, and lipid accumulation in winter wheat. Plant, Cell & Environment. 2020. Vol 43, Iss. 2. P. 431–447. https://doi.org/10.1111/pce.13671.
Jaradat A.A. Simulated climate change deferentially impacts phenotypic plasticity and stoichiometric homeostasis in major food crops. Emirates Journal of Food and Agriculture. Special Issue: Climate Change and Food Security. 2018. Vol. 30. Iss. 6. P. 429–442.
Johansson E. Effect of two wheat genotypes and Swedish environment on falling number, amylase activities, and protein concentration and composition. Euphytica. 2002. Vol. 126. P. 143–149. https://doi.org/10.1023/A:1019646916905.
Kalenska S., Rakhmetov J., Nidzelskiy V., Mokrienko V., Novitcka N., Kachura I. Bioresource potential of Ukraine in Settling of production and energy security. Earth bioresources and environmental biosafety challenges and opportunities : Proceedings of the Intern. Scientific confer. Kyiv: NULES of Ukraine, 2013. 14 p.
Kumar A., Jain S., Elias E.M., Ibrahim M., Sharma L.K. An overview of QTL identification and marker-assisted selection for grain protein content in wheat. Eco-friendly Agro-biological Techniques for Enhancing Crop Productivity. 2018. P. 245–274. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-6934-5_11.
Li Т., Deng G., Tang Ya., Su Y., Wang J., Cheng J., Yang Z., Qiu X., Pu X., Zhang H., Liang J., Yu M., Wei Y., Long H. Identification and validation of a novel locus controlling spikelet number in bread wheat (Triticum aestivum L.). Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. 611106. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.611106.
Mikulikova D., Masar S., Horvathova V., Kraic J. Stability of quality traits in winter wheat cultivars. Czech Journal of Food Sciences. 2009. Vol. 27. Iss. 6. P. 403–417. https://doi.org/10.17221/96/2009-CJFS.
Motsnyi I.I., Lytvynenko M.A., Molodchenkova O.O., Sokolov V.M., Fayt V.I., Sechniak V.Yu. Development of winter wheat starting material using interspecific crossing in breeding for increased protein content. Cytology and Genetics. 2019. Vol. 53. Iss. 2. P. 113–123. https://doi.org/10.3103/S0095452719020075.
Tadesse W., Sanchez-Garcia M., Assefa S., Amri A., Bishaw Z., Ogbonnaya F., Baum M. Genetic gains in wheat breeding and its role in feeding the world. Crop Breeding, Genetics and Genomics. 2019. Vol. 1. Iss. 1. e190005. https://doi.org/10.20900/CBGG20190005.
Thakur V., Rane J. Assimilate limitation compensating factors under environmental stresses in wheat. Journal of Cereal Research. 2020. Vol. 12. № 3. P. 213–228. http://doi.org/10.25174/2582-2675/2020/105762.
Yu Z., Islam S., She M., Diepeveen D., Zhang Y., Tang G., Zhang J., Juhasz A., Yang R., Ma W. Wheat grain protein accumulation and polymerization mechanisms driven by nitrogen fertilization. Plant Journal. 2018. Vol. 96. Iss. 6. P. 1160–1177. https://doi.org/10.1111/tpj.14096.





