THE PLANT PRODUCTION INSTITUTE named after V.YA. YURIEV
National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine

Laboratory of Winter Rye Breeding and Genetics

History of the unit:

Winter rye breeding at Kharkiv Breeding Station began in 1911. At that time there were neither methods of breeding nor methods of variety trials. The development of methods went hand in hand with the beginning of breeding. In the first years of work, local varieties were collected. The first collection - in 1914; the second one- in 1923. In 1930, the Station studied material collected by the Ukrainian Institute of Plant Production. A total of 3,064 accessions were studied, including 1,511 collected in the Kharkivska Oblast, 1,433 in other regions of Ukraine, 60 in the regions of the USSR, and 60 foreign accessions. As the accessions were studied, first researchers concentrated on local rye Nemyshlianske, which was grown in the nearest to the Station village of Nemyshlia, and then on bred rye Petkuske. In 1923, variety Nemyshlianske 953 was obtained by mass selection from rye Nemyshlianske (authors A.F. Helmer, B.K. Yenken, A.V. Chernyshova). According to its characteristics, Nemyshlianske 953 is a typical representative of local varieties belonging to the steppe group, has high winter hardiness and gives stable yields even under unfavorable conditions. In those days, Nemyshlianske 953 became a famous success in rye breeding. However, later Nemyshlianske 953 could not compete with more productive varieties and was replaced by variety Kharkivske 94 (authors H.M. Linnyk, M.I. Smyrnytska, M.V. Liaskovskyi).

From 1938 to 1967, winter rye breeding and primary seed production was conducted by breeder, Candidate of Agricultural Sciences V.P. Pakhomova.

After Kharkiv had been liberated from the German occupiers in 1943, breeding and seed production were resumed. Spikes were selected from an unknown generation of Kharkivske 194, which accidentally remained on an experimental farm; in addition, material that had been deep frozen in 1939 and material returned from evacuation were used. On the basis of these materials, the primary stages of seed production with annual re-pollination of plants grown in various geographical areas were organized. As a result, the plasticity of Kharkivske 194 was increased, which made it possible to significantly expand the variety's areal and to release it in 34 oblasts on an of more than 1 million hectares.

In 1948, the breeding of a rye variety with a relatively short and lodging resistant stems was started. For this purpose, selections from Kharkivske 194 were carried out. Finally, a new variety, Kharkivske 55, was created (authors V.Ya. Yuriev, V.P. Pakhomova, B.M. Kononenko). Kharkivske 55 was released in 1960 and grown in 28 oblasts. The largest area under the variety amounted to 1,616,000 hectares in 1974. Thus, the selections from populations were successful in the accumulation and fixation of even such complex traits as winter hardiness and lodging resistance, resulting in winter rye varieties that were valuable for production.

Hybridization between individual rye varieties in order to select the most productive and lodging resistant forms was applied from the first steps in rye brreding. To cross great numbers of rye plants, in 1934, Kharkiv Breeding Station (H.M. Linnyk) developed a crossing technique, which enabled obtaining significant amounts of hybrid grain at low cost. Academician V.Ya. Yuriev (1938) pointed out that upon rye hybridization in most cases intermediate forms were obtained. Thus, free inter-variety cross-pollination between Nemyshlianske 953 and Kharkivske 194 led to a significant increase in the grain size of Nemyshlianske 953, and high-yielding Kharkivske 194 reduced its grain size and performance.

At the Institute, hybridization in rye breeding was first used by V.P. Pakhomova in order to obtain a rye variety of with short and lodging resistant stems. Crossing was performed by H.M. Linnik’s method. Since the male form, Petkus, had short stems, but was not winter-hardy enough, selections were carried out under hostile overwintering conditions. To accomplish this, the first generation of hybrids was grown in the harsh winter in the East of the country, and subsequent generations were grown on snowless slopes in the south-eastern regions. To finish the variety, plants sown in boxes by V.Ya. Yuriev’s method, were frozen. In 1960, this variety was submitted to the state variety trials under the name Kharkivske 60 (authors V.P. Pakhomova, S.A. Usan, B.M. Kononenko). The area under this variety reached peak value in 1980 and amounted to 1,651,000 hectares.

Employees of the unit:
Areas of work:

Research avenues

Creation of winter rye varieties and hybrids; studies of the genetic diversity of populations; creation of starting material for population and heterosis breeding; seed production and introduction of new varieties and hybrids into industry. Development of winter rye growing technologies to obtain high yields of green mass for biogas production. Use of grain and straw for production of alternative fuels (bioethanol, pellets)

The first avenue is the creation of varieties – synthetics and varieties - populations. Following this line, we have created such varieties as Kharkivske 88 (included in the State Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine since 1989), Kharkivskr 95 (in the Register since 1995) and Kharkivske 98 (in the Register since 1998). Since 2002, a synthetic variety for the forest-steppe, Khasto, zone has been in the Register of Plant Varieties of Ukraine. Since 2007, another  synthetic variety, Hamarka, has been in the Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine. This variety is noticeable for increased winter hardiness. In 2011, variety Pamiat Khudoierka was added to the Register of Plant Varieties. Since 2012, the synthetic variety of Stoir has been in the Register of Plant Varieties. Since 2020, the variety of Kalipso has been in the Register of Varieties.

The second avenue in the Laboratory’s research is the formulation of scientific principles of hybrid breeding based on CMS and self-fertility donors.

Within this program in 1999, the first in Ukraine and the CIS countries winter rye hybrid Pervistok with a potential yield of 10 t/ha was created and submitted to the State variety trials. Since 2002, this hybrid has been in the Register of Plant Varieties. Since 2007, winter rye hybrid Yurivets with a potential yield of 10.5 t/ha has been in the Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine. This hybrid has high grain quality;, the falling number is 225-250 sec. In 2008, winter rye hybrid Slobozhanets with a potential yield of 10 t/ha was added to the Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine. This hybrid is easily producible; its grain of good quality; the falling number is 225-240 sec. In 2014, the Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine was enriched by the first in Ukraine three-line hybrid, Kharlei with a potential yield of 11 t/ha. The hybrid is easily producible; its grain of good quality; the falling number is 225-240 sec. Since 2016, F1 hybrids Yupiter and Saturn have been in the Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine. They are intended for the steppe. In 2020, a new hybrid, Khanter, was entered in the Register.

In 2015, the female components of hybrids were registered: simple hybrids Koroleva BK and Kharkivianka BK as well as lines 961358 B, 120337 B, 932073 V, and 069431V.

In 2013, a collection of 15 lines - sterility fixers was created and registered with the NCPGRU as a national asset.

     

Basic scientific developments:

Main scientific achievements

  • State Registration Certificate No 0782 for plant variety - F1 hybrid Yurievts
  • State Registration Certificate No 160589 for plant variety - F1 hybrid Yupiter
  • State Registration Certificate No 08362 for plant variety - F1 hybrid Slobozhanets
  • State Registration Certificate No 140570 for plant variety - F1 hybrid Kharlei
  • State Registration Certificate No 160599 for plant variety - F1 hybrid Saturn
  • State Registration Certificate No 200543 for plant variety - F1 hybrid Khanter
  • State Registration Certificate No 04609 for plant variety - variety Kharkivske 98
  • State Registration Certificate No 0781 for plant variety - variety Khamarka
  • State Registration Certificate No 130249  for plant variety - variety Stoir
  • State Registration Certificate No 10689 for plant variety - variety Pamiat Khudoierka
  • State Registration Certificate No 20542 for plant variety - variety Kalipso
  • State Registration Certificate No 140266 for plant variety - variety Dikhar
  • State Registration Certificate No 150099 for plant variety – Koroleva BK
  • State Registration Certificate No 150099 for plant variety - Khakivianka BK
  • State Registration Certificate No 140265 for plant variety - line 961358 B
  • State Registration Certificate No 150097 for plant variety - line 932073 B
  • State Registration Certificate No 140267 for plant variety - line 120337 B

 

Proposals of scientific support to institutions / agrarian enterprises

The Laboratory has developed a technology for obtaining hybrid seeds and a technology for growing F1 hybrids, which are available free of charge to those who purchase seeds at the Plant Production Institute named after V.Ya. Yuriev of NAAS.

 

Major scientific publications:
  • Дерев’янко В.П, Єгоров Д.К. Актуальные вопросы гетерозисной селекции озимой ржи  Монография, 2008.
  • Єгоров Д.К. Наукові основи селекції озимого жита. Селекція польових культур: Збірник наукових праць. Харків. ІР ім. В.Я. Юр’єва УААН. 2008
  • Єгоров Д.К., Дерев’янко В.П. Спеціальна селекція і насінництво польових культур. Навчальний посібник. Харків. 2010
  • Єгоров Д.К., Дерев’янко В.П. Селекція польових культур: Збірник наукових праць. Харків, ІР ім. В.Я. Юр’єва УААН. 2008
  • Єгоров Д.К., Дерев’янко В.П Особливості гетерозисної селекції озимого жита. Селекція і насінництво.  2004.  Вип. 88. С. 40–45
  • Єгоров Д. К. Нові селекційні розробки як фактор збільшення виробництва зерна жита озимого. Селекція і насінництво. 2008. Вип. 95. С. 55–64.
  • Д. К. Єгоров, В.П. Дерев’янко, В.А.Циганко, О.О.Олійник Особливості селекції нових сортів і гібридів озимого жита. Збірник СГІ. Одеса. 2010. С. 104–109.
  • Єгоров Д.К. Інноваційні низько витратні технології збільшення урожайності насіння гібридів жита озимого на ділянках гібридизації. Селекція і насінництво. 2012. Вип. 102. С. 129–134.
  • Єгоров Д.К. Особливості формування і мінливість кількісних ознак у гібридів жита озимого. Вісник центру наукового забезпечення АПВ Харківської обл. 2012. Вип. 12. С. 78–84.
  • Єгоров Д.К. Рентабельність інноваційних технологій в насінництві гібридів жита озимого на ділянках гібридизації. Вісник центру наукового забезпечення АПВ Харківської обл. 2012. Вип. 13. С. 99–105.
  • Єгоров Д. К. Прибутковість інноваційної технології отримання гібридного насіння жита озимого. Збірник наук. праць ХНАУ, серія «Рослинництво, селекція і насінництво, плодоовочівництво. Вісник ХНАУ. Вип. 2. 2012. С. 94–99.
  • Д. К. Єгоров, В.А. Циганко, О.О. Олійник, О.О. Штефан Формування ценозу рослин жита озимого на ділянках гібридизації та його вплив на рівень прояву ознак продуктивності. Селекція і насінництво. 2012. Вип. 101. С. 30–37.
  • Циганко В.А., Єгоров Д.К. Норми висіву і способи сівби в системі прискореного розмноження насіння гетерозисних гібридів F1 жита озимого в Східному Лісостепу України. Селекція і насінництво. 2013. Вип. 103. С. 205–211.
  • Штефан О.О., Єгоров Д. К. Створення вихідного матеріалу для гетерозисної селекції жита озимого з підвищеним вмістом крохмалю. Селекція і насінництво. 2013. Вип. 103. С. 31–35.
  • Єгоров Д.К. Насіннєва продуктивність гетерозисних гібридів F1 жита озимого залежно від способу отримання насіння в умовах східного Лісостепу України. Корми та кормовиробництво. Вінниця, 2013. С. 68–72.
  • Єгоров Д.К. Вплив факторів технології вирощування на урожайність материнської лінії гібридів жита озимого на ділянках гібридизації. Вісник центру наукового забезпечення АПВ Харківської обл. 2013. Вип. 14. С. 47–55.
  • Циганко В.А., Єгоров Д.К. Насіннєва продуктивність гетерозисних гібридів F1 жита озимого залежно від норми висіву при вирощуванні на ділянках гібридизації в східному Лісостепу України. Вісник центру наукового забезпечення АПВ Харківської обл. 2013. Вип. 15. С. 127–135.
  • Штефан О.О., Єгоров Д. К. Адаптивні особливості зразків жита озимого за продуктивністю та її елементами. Селекція і насінництво. 2014.  Вип. 105.  С. 166–172.
  • Змієвська О. А., Єгоров Д. К. Оцінка пилкоутворюючої та комбінаційної здатностей ліній - відновників фертильності жита озимого. Вісник центру наукового забезпечення АПВ Харківської обл. 2014. Вип. 16. С. 68–74.
  • Змієвська О.А., Єгоров Д. К Оцінка відновників фертильності жита озимого за комплексом цінних ознак  Генетичні ресурси рослин. Харків, 2014. Вип. 15. С. 33–40.
  • Змієвська О.А., Єгоров Д. К Прояв гетерозису у нових простих експериментальних гібридів (F1) жита озимого. Селекція і насінництво.  2015. Вип. 107. С. 52–58.
  • Н.И. Рябчун, А.В. Ярош, В.К. Рябчун, Д.К. Егоров Генетическое разнообразие ржи озимой и его использование в растениеводстве и селекции. Вестник Белоруской сельскохозяйственной академии. Горки, 2014. № 1. С.46–50.
  • Егоров Д. К., Цыганко В. А., Змеивская  Е. А. Создание простых, межлинейных, линейно-сортовых гибридов ржи озимой в Украине  Всероссийский научно – производственный журнал Нива Татарстана № 2–3. 2014. Казань. С. 39–41.
  • Егоров Д. К., Цыганко В. А., Змеивская Е. А. Особенности формирования и изменчивость количественных признаков у линий ржи озимой с использованием генов самофертильности. Земледелие и селекция в Беларуси: сборник научных трудов. Национальная академия наук Беларуси, РУП "Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию".  Минск: 2014. С. 314–318.
  • Єгоров Д. К., Змієвська О. А. Становлення та розвиток селекції жита озимого у Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН. Селекція і насінництво. 2018. Вип. 113. С. 235-238.
  • Єгоров Д. К., Змієвська О. А. Жито озиме – як круп’яна культура. Аграрний тиждень. Україна. К. 2018. № 6. С. 50-51
  • Єгоров Д. К., Циганко В.А., Дем’яненко С.Б. Жито озиме як поновлюване джерело енергії. Міжвідомчий тематичний науковий збірник Селекція і насінництво. 2020.  Вип. 117. С. 164–178.
  • Єгоров Д. К. Задорожная, О.А., Жмурко В.В. Вплив різних режимів зберігання на проростання насіння жита і вміст АБК. Міжвідомчий тематичний науковий збірник Селекція і насінництво.  2020. Вип. 117. С. 68 – 79.
Contacts of the department:

tel: +38-050-964-68-81 Yehorov D.K.

e-mail yuriev1908rye@gmail.com