УДК 633.15.631.52
Юрий Владимирович СОТЧЕНКО, ORCID: 0000-0002-6611-871Х, кандидат сельскохозяйственных наук, директор,
Людмила Анатольевна ГАЛГОВСКАЯ, старший научный сотрудник отдела селекции,
Ольга Валентиновна ТЕРКИНА, старший научный сотрудник отдела селекции,
Анна Николаевна РОМАНОВА, младший научный сотрудник отдела селекции,
Александр Юрьевич ПОЗДНЯКОВ, младший научный сотрудник отдела селекции,
Елена Владимировна ЖИРКОВА, кандидат технических наук, заведующая лабораторией качества и переработки кукурузы
ФГБНУ ВНИИ кукурузы; 357528, г. Пятигорск, ул. Ермолова, 14 Б
E-mail: [email protected]; тел. 8(8793)97-60-67
В статье приведены результаты изучения инбредных линий кукурузы селекции ВНИИ кукурузы. Изучены новые линии, используемые при создании простых и трехлинейных гибридов. Набор линий различался по продолжительности вегетационного периода и морфологическим признакам. В питомнике по созданию линий, за 2015-2017 гг. выделено 33 новых образца. Полученный линейный материал характеризуется стабильным проявлением признаков. Из них ультраранних — 9 линий, раннеспелых — 9, среднеранних — 10, среднеспелых — 5 и среднепоздних — 1. Весь полученный материал устойчив к прикорневому полеганию и ломкости стебля ниже початка. Оценку селекционной ценности новых самоопыленных линий кукурузы проводили по следующим критериям: скорость прохождения фазы всходы-цветение, высокая продуктивность, пригодность к механизированной уборке (высота растения и высота прикрепления хозяйственно важного початка), а также степень адаптации к местным природно-климатическим условиям. По проведенному химическому анализу выявлены линии с высоким содержание протеина, жира, крахмала. Выявленные инбредные линии кукурузы селекции ВНИИ кукурузы обладают рядом хозяйственно полезных признаков и могут использоваться при создании гибридов кукурузы разных групп спелости. Линии RD5132, RD5144, RD2138 уже являются родительскими формами новых гибридов селекции ВНИИК, внесенными в Государственный реестр с 2019 г. Ряд линий является родительскими формами перспективных гибридов.
Ключевые слова: кукуруза, гибрид, группа спелости, самоопыленная линия, селекционная ценность.
Для создания высокопродуктивных гибридов кукурузы с ценными хозяйственными признаками и свойствами необходимо наличие соответствующего исходного материала — самоопыленных линий с комплексом этих качеств и высокой комбинационной способностью [6].
При выведении новых самоопыленных линий кукурузы особое внимание уделяется отбору элитных генотипов растений с максимальной концентрацией благоприятных генов. У.Л. Браун считает, что в настоящее время наиболее широко применяют селекционную схему, при которой новые линии получают из гибридов, созданных из существующих элитных линий. Это разновидность рекуррентного отбора, направленного на концентрацию в одном генотипе максимальной частоты желаемых аллелей. Поскольку обычно выбирают лучшие линии, то генетическая основа линий становится с каждым циклом все более разнообразной [1].
В зависимости от целей, стоящих перед селекционером, путем однократного беккросса на одного из родителей, возможно создание более продуктивного аналога. При неоднократном самоопылении и отборе, в конечном итоге все это должно привести к созданию нового по генотипу линейного материала.
В селекционной практике для работы оставляют лишь лучшие линии. Путем отбора среди большого числа потомства самоопыленных семей можно получить достаточно продуктивные линии [4].
Материал и методика
Работа по созданию и изучению исходного материала ведется методом инцухта и исследования ценных генетических источников[3, 7]. Полученные линии отбирали по хозяйственно полезным признакам для дальнейшего использования их при создании новых гибридных комбинаций.
Предварительную оценку селекционной ценности этих источников для последующего получения новых самоопыленных линий проводили по следующим критериям: скорость прохождения фазы всходы-цветение, высокая продуктивность, пригодность к механизированной уборке (высота растения и высота прикрепления хозяйственно важного початка), а также степень адаптации к местным природно-климатическим условиям [5].
Результаты исследований
В ВННИ кукурузы работа по созданию линий ведется более тридцати лет. За этот период было выделено около 500 инбредных линий. Исходный материал получен методом самоопыления и отбора. После анализа изучаемого материала в питомнике по созданию линий, за 2015-2017 гг. выделено 34 новых образца (табл. 1).
Таблица 1. Морфологическое описание новых самоопыленных линий селекции ВНИИК
Примечание: ж — зерно желтого цвета, ор — оранжевого, кр — красного, б — стержень белого цвета, р — розовый, к – красный. Тип зерна: f- кремнистый, d- зубовидный, sd- промежуточный.
Полученный линейный материал характеризуется стабильным проявлением признаков. По вегетационному периоду линии распределили по 5 группам. Из них ультраранних 9 линий (№1-9), раннеспелых 9 (№10-18), среднеранних 10 (№19-28), среднеспелых 5 (№29-33) и среднепоздних 1 (№34). Из 34 линий 9 зубовидных 25 кремнистых и 4 промежуточных. Весь полученный материал устойчив к прикорневому полеганию и ломкости стебля ниже початка.
Линии RD5117, RD1124, RD2132, RD5156, RD8209, RD5281, RD213 характеризуются большой высотой растений (>175см) и высоким прикреплением початков (>60 см). Линии RD1219, RD5117, RD5156, RD1312, RD1124, RD5175, RD2155, RD8209 имеют початок больше 15см. Большинство линий имеет 14-16 рядов зерен.
По массе 1000 зёрен (более 200 гр) выделено 20 линий и 14 линий меньше 200гр.
Высокой зерновой продуктивностью (табл. 2) характеризуются линии RD5294, RD1124, RD1312, RD1123, RD2195, RD231. Высоким выходом зерна RD1124, RD5122, RD2241, RD1223, RD5294, RD8102, RD213.
Таблица 2. Характеристика новых самоопыленных линий селекции ВНИИК по продуктивности и химическому составу зерна
|
Линия |
Выход зерна, % |
Урожай зерна при 14% влажности, т/га |
Уборочная влажность зерна, % |
Селекционный индекс |
Протеин, % |
Жир,% |
Сахар, % |
Крахмал, % |
Клетчатка, % |
|
RD1129 |
64,3 |
2,8 |
8,0 |
0,3 |
13,55 |
5,22 |
2,80 |
54,90 |
1,85 |
|
RD5122 |
82,1 |
1,7 |
20,1 |
0,8 |
13,13 |
3,09 |
2,15 |
59,25 |
1,75 |
|
RD3317 |
73,3 |
3,1 |
16,0 |
1,9 |
11,18 |
3,72 |
2,66 |
59,30 |
1,91 |
|
RD1104 |
76,0 |
2,2 |
20,3 |
1,1 |
12,13 |
4,34 |
2,46 |
55,07 |
1,88 |
|
RD8308 |
68,2 |
2,4 |
19,6 |
1,2 |
13,77 |
4,02 |
3,51 |
50,51 |
2,10 |
|
RD213 |
80,9 |
4,5 |
17,0 |
2,7 |
9,91 |
4,07 |
2,30 |
63,65 |
1,65 |
|
RD5132 |
79,5 |
3,7 |
18,8 |
2,0 |
9,99 |
4,19 |
2,35 |
62,52 |
1,76 |
|
RD1306 |
72,7 |
3,1 |
18,0 |
1,7 |
11,07 |
4,24 |
2,33 |
61,27 |
1,86 |
|
RD4211 |
76,2 |
3,1 |
16,6 |
1,9 |
10,93 |
4,12 |
3,06 |
63,64 |
1,36 |
|
RD2266 |
69,9 |
2,8 |
20,8 |
1,3 |
12,46 |
5,43 |
2,80 |
61,31 |
1,99 |
|
RD8102 |
80,1 |
3,2 |
20,8 |
1,5 |
11,05 |
4,24 |
2,75 |
64,97 |
1,28 |
|
RD5138 |
75,0 |
2,3 |
17,5 |
1,3 |
12,27 |
6,09 |
2,69 |
55,92 |
1,98 |
|
RD5294 |
80,1 |
5,3 |
17,8 |
3,0 |
10,19 |
2,64 |
2,45 |
60,46 |
1,96 |
|
RD5144 |
77,3 |
2,6 |
18,3 |
1,4 |
11,28 |
4,14 |
2,66 |
61,20 |
1,70 |
|
RD5117 |
72,0 |
3,9 |
25,1 |
1,6 |
10,64 |
3,20 |
2,62 |
62,62 |
1,33 |
|
RD1208 |
71,0 |
2,5 |
23,4 |
1,1 |
11,60 |
4,28 |
2,85 |
62,75 |
1,23 |
|
RD1124 |
84,0 |
5,6 |
23,3 |
2,4 |
12,41 |
3,97 |
2,91 |
60,19 |
1,51 |
|
RD5281 |
77,3 |
3,5 |
20,6 |
1,7 |
10,61 |
3,89 |
2,95 |
62,03 |
1,09 |
|
RD1127 |
70,2 |
2,1 |
20,4 |
1,0 |
11,01 |
3,99 |
3,02 |
60,19 |
1,17 |
|
RD1219 |
76,1 |
1,7 |
20,0 |
0,9 |
13,82 |
3,27 |
3,46 |
60,78 |
1,34 |
|
RD1312 |
72,9 |
4,7 |
21,3 |
2,2 |
12,42 |
4,57 |
3,29 |
59,09 |
1,73 |
|
RD5156 |
70,0 |
3,3 |
21,0 |
1,6 |
10,96 |
4,74 |
2,99 |
61,04 |
1,76 |
|
RD2132 |
65,9 |
1,7 |
29,1 |
0,6 |
12,07 |
4,36 |
2,49 |
61,13 |
1,53 |
|
RD1224 |
76,2 |
1,7 |
23,6 |
0,7 |
11,68 |
4,13 |
2,46 |
60,31 |
1,68 |
|
RD5175 |
62,3 |
2,4 |
26,0 |
0,9 |
11,14 |
4,75 |
2,24 |
63,51 |
2,02 |
|
RD2195 |
76,9 |
4,3 |
23,7 |
1,8 |
11,55 |
5,05 |
2,96 |
60,87 |
1,56 |
|
RD2241 |
81,7 |
3,4 |
20,6 |
1,6 |
12,75 |
3,64 |
2,67 |
61,49 |
1,50 |
|
RD2155 |
62,8 |
2,7 |
22,3 |
1,2 |
11,03 |
3,89 |
2,81 |
60,19 |
1,32 |
|
RD1223 |
81,1 |
3,1 |
20,1 |
1,5 |
12,75 |
3,47 |
3,12 |
61,90 |
1,35 |
|
RD1123 |
69,0 |
4,8 |
24,6 |
2,0 |
10,53 |
3,88 |
2,51 |
65,12 |
1,10 |
|
RD8111 |
76,7 |
3,1 |
24,4 |
1,3 |
12,94 |
4,39 |
3,40 |
57,46 |
1,63 |
|
RD1220 |
73,2 |
3,3 |
24,4 |
1,4 |
13,09 |
4,00 |
3,34 |
60,78 |
1,32 |
|
RD8209 |
65,6 |
3,0 |
24,1 |
1,2 |
10,53 |
3,86 |
2,67 |
63,99 |
1,34 |
|
RD2138 |
48,1 |
3,0 |
22,1 |
0,1 |
14,12 |
5,66 |
2,71 |
51,92 |
2,35 |
По проведенному химическому анализу новых линий, 14 — с высоким содержанием протеина (более 12%). Линия RD5138 с высоким содержанием жира (6,1%). RD8102, RD1123 со средним содержанием крахмала (64,97 и 65,12 соответственно), повышенное содержание сахара у 8 линий (более 3%).
Результат исследований гибридных комбинаций с участием новых линий, позволил выделить линии с хорошей комбинационной способностью и имеющие хорошие перспективы их использования в селекционной работе [2].
Проведены скрещивания с тестерами разных групп спелости, по результатам выделены линии с высокой общей комбинационной способностью: RD213, RD2241, RD8102, RD5144, RD8209, RD2138, RD2195.
В результате изучения реакции линий на ЦМС линии RD5144 и RD2138 оказалась полными восстановителями С типа.
Выводы
Линии RD5132, RD5144, RD2138 являются родительскими формами новых гибридов селекции ВНИИ кукурузы, внесенные в Государственный реестр с 2019 г. Ряд линий использованы в перспективных гибридах, подготовленных к изучению на Государственном сортоиспытании.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Гурьев Б.Л. Гурьева И.А. Селекция кукурузы на раннеспелость, М., «Агропромиздат», 1990, 171 с.
- Замковой Г.А. Супрунов А.И. Селекционная ценность самоопыленных линий кукурузы по основным хозяйственным признакам. // Кукуруза и сорго. 2011. №4. С. 27-30.
- Логинова А.М., Гетц Г.В. Сибирские инбредные линии. Материалы научно-практической конференции, посвященной 25-летию ГНУ ВНИИ кукурузы. Пятигорск, 2012. 58 с.
- Мелихов В.В. Теория и практика возделывания кукурузы на зерно в ЦЧО и Поволжье. М. 2004. 174 с.
- Методические рекомендации по оценки кукурузы на комплексную устойчивость к вредителям и болезням //ВАСХНИЛ, ВИЗР: Сост: Н.А.Вавилова, В.Г. Иващенко, А.Н.Фролов и др.- М.,-1989.
- Соколов В.М., Гужва Д.В. Использование качественных признаков для генотипической классификации самоопыленных линий кукурузы. // Кукуруза и сорго. 1997. №3. 8 с.
- Сотченко Ю.В. Изучение исходного материала в селекции кукурузы. / Ю.В. Сотченко, Л.А Галговская // Селекция. Семеноводство. Технология возделывания кукурузы: Материалы науч.-практ. конф. Пятигорск, 2009. С. 56-63.
STUDY OF NEW INBRED CORN LINES OF ARRSI OF CORN BREEDING
SOTCHENKO Yury Vladimirovich, GALGOVSKAYA Lyudmila Anatolyevna,
TERKINA Olga Valentinovna, ROMANOVA Anna Nikolaevna,
POZDNYAKOV Alexander Yuryevich, ZHIRKOVA Elena Vladimirovna
FSBSI ARRSI of corn
The article presents study results of inbred corn lines of ARRSI of corn breeding. New lines used to create single and three-way cross hybrids were studied. The set of lines differed in the length of the growing season and morphological features. In the lines creating nursery, for 2015-2017 years 33 new samples marked out. The obtained linear material is characterized by a stable manifestation of signs. Among them there were ultra-early – 9 lines, early maturing – 9, mid-early – 10, mid-ripening – 5 and mid-late – 1. All the resulting material is resistant to root lodging and stalk fragility below the ear. Evaluation of the breeding value of new self-pollinated corn lines was carried out according to the following criteria: the speed of the germination-flowering phase passing, high grain productivity, suitability for mechanized harvesting (plant height and attachment of an economically important ear), as well as the adaptation degree to local climatic conditions. According to the chemical analysis, lines with a high content of protein, fat, and starch were identified. The revealed inbred corn lines of ARRSI of corn breeding have a number of economically useful traits and can be used to create corn hybrids of different groups of ripeness. Lines RD5132, RD5144, RD2138 are already the parental forms of the new hybrids of the ARRSI of corn breeding, registered in the State Register since 2019. A number of lines are the parental forms of the perspective hybrids.
Keywords: corn, hybrid, group of ripeness, self-pollinated line, breeding value.