Article (Scientific journals)
The BLUP method in evaluation of breeding values of Russian spring wheat lines using micro- and macroelements in seeds.
Potapova, N A; Zlobin, Alexander; Leonova, I N et al.
2024In Vavilovskij Žurnal Genetiki i Selekcii, 28 (4), p. 456 - 462
Peer Reviewed verified by ORBi
 

Files


Full Text
VJGB-28-2451.pdf
Author postprint (675.41 kB)
Download

All documents in ORBi are protected by a user license.

Send to



Details



Keywords :
BLUP; genomic selection; macroelement; microelements; wheat
Abstract :
[en] Genomic selection is a technology that allows for the determination of the genetic value of varieties of agricultural plants and animal breeds, based on information about genotypes and phenotypes. The measured breeding value (BV) for varieties and breeds in relation to the target trait allows breeding stages to be thoroughly planned and the parent forms suitable for crossing to be chosen. In this work, the BLUP method was used to assess the breeding value of 149 Russian varieties and introgression lines (4 measurements for each variety or line, 596 phenotypic points) of spring wheat according to the content of seven chemical elements in the grain - K, Ca, Mg, Mn, Fe, Zn, Cu. The quality of the evaluation of breeding values was assessed using cross-validation, when the sample was randomly divided into five parts, one of which was chosen as a test population. The following average values of the Pearson correlation were obtained for predicting the concentration of trace elements: K - 0.67, Ca - 0.61, Mg - 0.4, Mn - 0.5, Fe - 0.38, Zn - 0.46, Cu - 0.48. Out of the 35 models studied, the p-value was below the nominal significant threshold (p-value < 0.05) for 28 models. For 11 models, the p-value was significant after correction for multiple testing (p-value < 0.001). For Ca and K, four out of five models and for Mn two out of five models had a p-value below the threshold adjusted for multiple testing. For 30 varieties that showed the best varietal values for Ca, K and Mn, the average breeding value was 296.43, 785.11 and 4.87 mg/kg higher, respectively, than the average breeding value of the population. The results obtained show the relevance of the application of genomic selection models even in such limited-size samples. The models for K, Ca and Mn are suitable for assessing the breeding value of Russian wheat varieties based on these characteristics.
[ru] Геномная селекция – это технология, позволяющая определять генетическую ценность сортов сельскохозяйственных растений и пород животных, опираясь на информацию о генотипах и фенотипах. Измеренная селекционная ценность по отношению к целевому признаку дает возможность грамотно планировать этапы селекции и выбирать подходящие для скрещивания родительские формы. В настоящей работе использован метод BLUP для оценки селекционной ценности 149 российских сортов и интрогрессивных линий (4 измерения для каждого сорта или линии, 596 фенотипических точек) яровой пшеницы по содержанию семи химических эле- ментов в зерне – K, Ca, Mg, Mn, Fe, Zn, Cu. Качество оценки селекционной ценности было определено с помощью кросc-валидации методом случайного разделения выборки на пять частей, одна из которых выступала в качестве тестовой популяции. Средние значения коэффициента корреляции Пирсона для предсказания концентрации микроэлементов составили: K – 0.67, Ca – 0.61, Mg – 0.4, Mn – 0.5, Fe – 0.38, Zn – 0.46, Cu – 0.48. Для 28 из 35 иссле- дуемых моделей значение p-value было ниже номинального значимого порога (p-value <0.05). Для 11 моделей p-value было значимо после коррекции на множественное тестирование (p-value < 0.001). Четыре из пяти моде- лей для Ca и K, и две из пяти для Mn имели p-value ниже порога, поправленного на множественное тестирование. Для 30 сортов, показавших лучшие значения сортовой ценности, средняя селекционная ценность для Ca, K и Mn была выше на 296.43, 785.11 и 4.87 мг/кг соответственно, чем средняя селекционная ценность популяции. Полу- ченные результаты демонстрируют возможность применения моделей геномной селекции на ограниченных по размеру выборках образцов. Модели для K, Ca и Mn, показавшие наилучший результат, пригодны для оценки селекционной ценности российских сортов пшеницы для данных признаков.
Disciplines :
Genetics & genetic processes
Author, co-author :
Potapova, N A ;  Kurchatov Genomic Center of ICG SB RAS, Novosibirsk, Russia Institute for Information Transmission Problems of the Russian Academy of Sciences (Kharkevich Institute), Moscow, Russia Lopukhin Federal Research and Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical-Biological Agency, Moscow, Russia
Zlobin, Alexander  ;  Université de Liège - ULiège > Département des sciences biomédicales et précliniques ; Kurchatov Genomic Center of ICG SB RAS, Novosibirsk, Russia
Leonova, I N ;  Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia
Salina, E A ;  Kurchatov Genomic Center of ICG SB RAS, Novosibirsk, Russia
Tsepilov, Y A ;  Kurchatov Genomic Center of ICG SB RAS, Novosibirsk, Russia
Language :
English
Title :
The BLUP method in evaluation of breeding values of Russian spring wheat lines using micro- and macroelements in seeds.
Publication date :
July 2024
Journal title :
Vavilovskij Žurnal Genetiki i Selekcii
ISSN :
2500-0462
eISSN :
2500-3259
Publisher :
Institute of Cytology and Genetics, SB RAS, Russia federation
Volume :
28
Issue :
4
Pages :
456 - 462
Peer reviewed :
Peer Reviewed verified by ORBi
Funding text :
For citation: Potapova N.A., Zlobin A.S., Leonova I.N., Salina E.A., Tsepilov Y.A. The BLUP method in evaluation of breeding values of Russian spring wheat lines using micro-and macroelements in seeds. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024;28(4):456-462. DOI 10.18699/vjgb-24-51 Funding. The research was carried out at the expense of the grant from the Russian Science Foundation No. 23-16-00041 (https://rscf.ru/project/23-16-00041/).Acknowledgements. The plant material was grown at the Plant Reproduction Center of the ICG SB RAS with the financial support of the budget project FWNR-2022-0017.
Available on ORBi :
since 17 April 2025

Statistics


Number of views
30 (0 by ULiège)
Number of downloads
21 (0 by ULiège)

Scopus citations®
 
1
Scopus citations®
without self-citations
0
OpenCitations
 
0
OpenAlex citations
 
1

Bibliography


Similar publications



Contact ORBi