Porównanie efektywności metod statystycznych tworzenia kolekcji podstawowej na przykładzie pszenicy jarej

Kolekcje podstawowe powstają z ograniczonej liczby obiektów zgromadzonych dotychczas w kolekcji zasobów genowych, wybranych tak aby reprezentowały zmienność całej kolekcji. Celem tworzenia kolekcji podstawowych jest efektywniejsze wykorzystanie aktualnie zgromadzonych zasobów genowych w programach hodowlanych roślin. Celem pracy było zaprezentowanie, a także ocena efektywności różnych metod wyboru obiektów, metod grupowania i wielkości kolekcji podstawowych. W pracy, kolekcje podstawowe, powstały w oparciu o kolekcję roboczą pszenicy jarej, zgromadzoną w Zakładzie Roślin Zbożowych Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Krakowie. 196 obiektów pszenicy jarej było ocenionych pod względem 10 cech fenotypowych w latach 1996–2001. Kolekcja podstawowa pszenicy jarej powstała w wyniku trzyetapowego podejścia. W pierwszej kolejności przeprowadzono grupowanie 196 obiektów. Oceniono dwie metody analizy skupień — metodę Warda i metodę UPMGA (średniej odległości między obiektami w skupieniach). W drugim kroku wyznaczono liczbę obiektów wchodzących do kolekcji podstawowej z wcześniej wyznaczonych grup. W pracy zastosowano dwa podejścia metodę proporcjonalną i metodę logarytmiczną. W ostatnim etapie wybrano obiekty z kolekcji wyjściowej do tworzonej kolekcji podstawowej. Wielkość utworzonych kolekcji podstawowych wynosiła 10%, 15%, 20%, 25% i 30% kolekcji wyjściowej. Procent istotnie zróżnicowanych średnich oraz procent istotnie zróżnicowanych wariancji, zostały wykorzystane do wskazania najbardziej efektywnej metody wyboru obiektów, techniki grupowania i wielkości utworzonych kolekcji podstawowych.

A core collection consists of a limited number of the accessions gathered in an existing collection, chosen to represent the genetic variability within the whole collection of plant genetic resources. The purpose of creating core collections is to improve the utilization of genetic resources in crop improvement programs. The aim of this work was both to present and evaluate different procedures of sampling and clustering and to assess the size of core collections. This paper describes the development of a core subset of the spring wheat germplasm collection maintained at the Department of Cereal Breeding and Quality Evaluation of the Plant Breeding and Acclimatization Institute in Kraków. 196 accessions of spring wheat were evaluated for 10 phenotypic traits in the seasons 1996–2001. The spring wheat core collection was established in tree steps. In the first step a total of 196 accessions were stratified into homogenous groups. Two methods of cluster analysis: Ward’s method and UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean) were comparatively used. In the second step, a number of entries per group was determined. Two strategies: proportional and logarithmic were used. In the final step of establishing core collections the actual entries were chosen. Five core collections contained 10%, 15%, 20%, 25% and 30% of objects from the whole collection. The mean percentage difference (MD%) and the variance difference percentage (VD%) were applied for screening optimal sampling strategy, cluster methods and size of core collections.