zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2022-82-4-9-15zhros-1980Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSИсходный материал для селекции восковидных гибридов кукурузыInitial material for waxy maize hybrids’ breedinghttps://orcid.org/0000-0002-0319-4600ИгнатьевА. С.IgnatievA. S.

А. С. Игнатьев, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства кукурузы

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

A. S. Ignatiev, Candidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory for maize breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

ignatev1983@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5876-7672КривошеевГ. Я.KrivosheevG. Ya.

Г. Я. Кривошеев, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства кукурузы

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

G. Ya. Krivosheev, Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory for maize breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

genadiy.krivosheev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4457-6146ЛупиногаД. Р.LupinogaD. R.

Д. Р. Лупинога, агроном лаборатории селекции и семеноводства кукурузы

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

D. R. Lupinoga, agronomist of the laboratory for maize breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; e-mail: vniizk30@mail.ru

dina.ladydi@mail.ruФГБНУ «АНЦ «Донской»РоссияFSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”Russian Federation20220609202204915Copyright © Игнатьев А.С., Кривошеев Г.Я., Лупинога Д.Р., 20222022Игнатьев А.С., Кривошеев Г.Я., Лупинога Д.Р.Ignatiev A.S., Krivosheev G.Y., Lupinoga D.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/1980

Разновидность восковидной кукурузы отличается от других разновидностей тем, что ее зерно содержит только амилопектиновый крахмал, который считается очень ценным продуктом в пищевой, технической промышленности и медицине. Недостаточное количество исходного материала сдерживает создание российских гибридов разновидности восковидной кукурузы. Цель исследований – создание и выделение самоопыленных линий, перспективных для селекции восококрахмалистых восковидных гибридов кукурузы. Исследования были выполнены в 2019–2021 гг. в ФГБНУ «АНЦ «Донской». В качестве исходного материала использовали 54 новые константные самоопыленные линии восковидной кукурузы, созданные стандартным методом. Выделены самоопыленные линии 24/5, 24/18, 24/29(5), 24/78, 25/2(3), 26/8 с содержанием амилопектинового крахмала 68,1–70,2 %. Новые линии характеризовались высокими значениями важнейших признаков: семенная продуктивность (0,91–1,75 т/га), устойчивость к полеганию (0–0,6 % полегших растений), поражению пузырчатой головней (0–3,6 % пораженных растений), низкой и средней уборочной влажностью зерна (14,7–16,3 %). Выделенные линии рекомендованы для включения в программы скрещиваний по созданию новых гибридов восковидной кукурузы. Установлено, что содержание амилопектинового крахмала в зерне самоопыленных линий кукурузы отрицательно сопряжено с содержанием белка (r = –0,55) и жира (r = –0,29), что необходимо учитывать при отборе в процессе создания исходного материала. Выявлена средняя положительная зависимость содержания крахмала от семенной продуктивности (r = 0,33) и количества початков на одном растении (r = 0,33). Отбор генотипов с высокими значениями этих признаков рекомендуется при создании высококрахмалистого исходного материала восковидной кукурузы.

A waxy maize variety differs from other varieties, as its grain contains only amylopectin starch, which is considered a very valuable product for use in food, technical industry, and medicine. An insufficient amount of initial material hinders the development of Russian waxy maize hybrids. The purpose of the current study was to develop and select self-pollinated lines that could be promising for breeding waxy starchy maize hybrids. The study was carried out in the FSBSI Agricultural Research Center “Donskoy” in 2019–2021. As the initial material there were used 54 new constant self-pollinated waxy maize lines, developed by the standard method. There have been identified such self-pollinated lines as 24/5, 24/18, 24/29(5), 24/78, 25/2(3), 26/8 with 68.1–70.2 % of amylopectin starch. The new lines were characterized by high values of the most important traits, namely seed productivity (0.91–1.75 t/ha), resistance to lodging (0–0.6 % of lodging plants), smut ‘virus’ infection (0–3.6 % of infected plants), low and medium harvesting moisture content of grain (14.7–16.3 %). The identified lines can be recommended for use in crossbreeding programs to develop new waxy maize hybrids. There has been established that amylopectin starch percentage in grain of self-pollinated maize lines negatively correlates with protein percentage (r = –0.55) and oil (r = –0.29), which must be taken into account when selecting for initial material. There has been established a mean positive correlation between starch percentage and seed productivity (r = 0.33) and number of cobs per 1 plant (r = 0.33). The selection of genotypes with high values of these traits has been recommended when developing a starchy initial material of waxy maize.

восковидная кукуруза (Zea mays seratina L)самоопыленные линииамилопектиновый крахмалхозяйственно ценные признакиwaxy maize (Zea mays seratina L)self-pollinated linesamylopectin starcheconomically valuable traitsReferencesДоспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. М.: Альянс, 2014. 351 с.Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii) [Methodology of a field trial (with the basics of statistical processing of the study results)]. 5-e izd., dop. i pererab. M.: Al'yans, 2014. 351 s.Вакула С. И., Орловская О. А., Хотылева Л. В., Кильчевский А. В. SSR-локусы, потенциально ассоциированные с высоким содержанием амилопектина в эндосперме зерна кукурузы // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22, № 6. С. 640–647. DOI:10.18699/VJ18.405.Vakula S. I., Orlovskaya O. A., Khotyleva L. V., Kil'chevskii A. V. SSR-lokusy, potentsial'no assotsiirovannye s vysokim soderzhaniem amilopektina v endosperme zerna kukuruzy [SSR-loci which are potentially associated with high levels of amylopectin in maize endosperm] // Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii. 2018. T. 22, № 6. S. 640–647. DOI:10.18699/VJ18.405.Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С. Селекционная ценность образцов подвида восковидной кукурузы (Zea mays l. сeratina) // Достижения науки и техники АПК. 2017. № 1. С. 39–43.Krivosheev G. Ya., Ignat'ev A. S. Selektsionnaya tsennost' obraztsov podvida voskovidnoi kukuruzy (Zea mays l. seratina) [Breeding value of the samples of the waxy maize subspecies (Zea mays l. ceratina)] // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2017. № 1. S. 39–43.Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой. Днепропетровск: ВНИИ кукурузы, 1980. 54 с.Metodicheskie rekomendatsii po provedeniyu polevykh opytov s ku-kuruzoi [Methodical recommendations for conducting field trials with maize]. Dnepropetrovsk: VNII kukuruzy, 1980. 54 s.Хатефов Э. Б, Матвеева Г. В, Хачидогов А. В., Кагермазов А. М., Казмахов А. В. Ресурсный потенциал коллекции кукурузы ВИР как источник амилопектинового крахмала // АПК России. 2018. Т. 25. С. 244–248.Khatefov E. B., Matveeva G. V., Khachidogov A. V., Kagermazov A. M., Kazmakhov A. V. Resursnyi potentsial kollektsii kukuruzy vir kak istochnik amilopektinovogo krakhmala [Resource potential of the VIR collection of maize as a source of amylopectin starch] // APK Rossii. 2018. T. 25. S. 244–248.Хатефов Э. Б., Аппаев С. П., Коцева А. Р. Создание и оценка новых источников амилопектинового крахмала на основе линий восковидной кукурузы (Zea mays ceratina) из коллекции ВИР // Успехи современного естествознания. 2019. № 1. С. 57–62.Khatefov E. B., Appaev S. P., Kotseva A. R. Sozdanie i otsenka novykh istochnikov amilopektinovogo krakhmala na osnove linii voskovidnoi kukuruzy (Zea mays ceratina) iz kollektsii VIR [Development and estimation of new sources of amylopectin starch based on waxy maize (Zea mays ceratina) lines from the VIR collection] // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2019. № 1. S. 57–62.Edy, Takdir A., Numba S., Ibrahim B. Heritability of agronomic characters of Srikandi Putih x local waxy corn // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 484. Iss. 119. https://doi.org/10.1088/1755-1315/484/1/012027.Edy, Takdir A., Numba S., Ibrahim B. Heritability of agronomic characters of Srikandi Putih x local waxy corn // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 484. Iss. 119. https://doi.org/10.1088/1755-1315/484/1/012027.Feng X., Pan T., Xiong H., Wang Q., Li J., Zhang X., Hu E., Lin H., Zheng H., Lu Y. Investigation on Important Target Traits and Breeding Potential of 120 Sweet and Waxy Maize Inbred Lines in the South of China // Scientia Agricultura Sinica. 2022. Vol. 55. Iss. 5. Р. 856–873. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.05.003.Feng X., Pan T., Xiong H., Wang Q., Li J., Zhang X., Hu E., Lin H., Zheng H., Lu Y. Investigation on Important Target Traits and Breeding Potential of 120 Sweet and Waxy Maize Inbred Lines in the South of China // Scientia Agricultura Sinica. 2022. Vol. 55. Iss. 5. Р. 856–873. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.05.003.Hussanun S., Suriharn B., Lertrat K. Yield and early maturity response to four cycles of modified mass selection in purple waxy corn // Turkish Journal of Field Crops. 2014. Vol. 19. Р. 84–89. DOI:10.17557/tjfc.70781.Hussanun S., Suriharn B., Lertrat K., Yield and early maturity response to four cycles of modified mass selection in purple waxy corn // Turkish Journal of Field Crops. 2014. Vol. 19. Р. 84–89. DOI:10.17557/tjfc.70781.Khamkoh W., Ketthaisong D., Lomthaisong K., Lertrat K., Suriharn B. Recurrent selection method for improvement of lutein and zeaxanthin in orange waxy corn populations // Australian Journal of Crop Science. 2019. Vol. 13. Iss. 4. Р. 566–573. DOI:10.21475/ajcs.19.13.04.p1507.Khamkoh W., Ketthaisong D., Lomthaisong K., Lertrat K., Suriharn B. Recurrent selection method for improvement of lutein and zeaxanthin in orange waxy corn populations // Australian Journal of Crop Science. 2019. Vol. 13. Iss. 4. Р. 566–573. DOI:10.21475/ajcs.19.13.04.p1507.Sukto S., Lomthaison K., Sanitchon J., Chankaew S., Falab S., Lübberstedt T., Lertrat K., Suriharn K. Breeding for prolificacy, total carotenoids and resistance to downy mildew in small-ear waxy corn by modified mass selection // Agronomy. 2021. Vol. 11. 1793. DOI:10.3390/agronomy11091793.Sukto S., Lomthaison K., Sanitchon J., Chankaew S., Falab S., Lübberstedt T., Lertrat K., Suriharn K. Breeding for prolificacy, total carotenoids and resistance to downy mildew in small-ear waxy corn by modified mass selection // Agronomy. 2021. Vol. 11. 1793. DOI:10.3390/agronomy11091793.Zhang C., Yu T., Wen S., Zhang W., Chen L. A New Waxy Corn Cultivar‘Jinnuo 2 // Acta Horticulturae Sinica. 2021. Vol. 48. Р. 2867–2868. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021–0017.Zhang C., Yu T., Wen S., Zhang W., Chen L. A New Waxy Corn Cultivar‘Jinnuo 2 // Acta Horticulturae Sinica. 2021. Vol. 48. Р. 2867–2868. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021–0017.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.