zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2023-84-1-82-88zhros-2218Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSПараметры экологической пластичности и стабильности родительских форм гибридов кукурузыParameters of environmental adaptability and stability of parental forms of maize hybridshttps://orcid.org/0000-0002-5876-7672КривошеевГ. Я.KrivosheevG. Ya.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства кукурузы

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory  for maize breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok street, 3

vniizk30@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0319-4600ИгнатьевА. С.IgnatievA. S.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства кукурузы

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3

Candidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory  for maize breeding and seed production

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok street, 3

vniizk30@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9936-4565ГорбачеваА. Г.GorbachevaA. G.

доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник отдела  первичного и элитного семеноводства

357528, г. Пятигорск, ул. Ермолова, 14-Б

 

Doctor of Agricultural Sciences, main researcher of the department  of primary and basic seed production

357528, Pyatigorsk, Yermolova Str., 14-B

976067@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8040-7040ВетошкинаИ. А.VetoshkinaI. A.

старший научный сотрудник отдела первичного и элитного семеноводства

357528, г. Пятигорск, ул. Ермолова, 14-Б

senior researcher of the department of primary and basic seed production

357528, Pyatigorsk, Yermolova Str., 14-B

976067@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9456-6640ОрлянскаяН. А.OrlyanskayaN. A.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела  селекции и семеноводства

396835, Воронежская обл., Хохольский р-н, п. Опытной станции ВНИИК

Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the department  of maize breeding and seed production

396835, Voronezh region, Khokholsky district, V. of Experimental station ARRIM

vf-nauka@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9417-6717ПанфиловаО. Н.PanfilovaO. N.

кандидат сельскохозяйственных наук, директор

403121, Волгоградская область, Урюпинский р-он, п. Учхоз

Candidate of Agricultural Sciences, director

403121, Volgograd region, Uryupinsky district, V. of Uchkhoz

filialpovolg@rambler.ruФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияFSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”Russian FederationФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы»РоссияFSBSI “All-Russian research institute of maize”Russian FederationФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы» (Воронежский филиал)РоссияFSBSI “All-Russian research institute of maize” (Voronezh branch)Russian FederationПоволжский филиал ФГБНУ ВНИИОЗРоссияPovolzhsky branch of FSBSI ARRIWGRussian Federation202327032023018288Copyright © Кривошеев Г.Я., Игнатьев А.С., Горбачева А.Г., Ветошкина И.А., Орлянская Н.А., Панфилова О.Н., 20232023Кривошеев Г.Я., Игнатьев А.С., Горбачева А.Г., Ветошкина И.А., Орлянская Н.А., Панфилова О.Н.Krivosheev G.Y., Ignatiev A.S., Gorbacheva A.G., Vetoshkina I.A., Orlyanskaya N.A., Panfilova O.N.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/2218

Изучение десяти родительских форм гибридов кукурузы проведено в 2017–2019 гг. в пяти контрастных по метеоусловиям пунктах испытания: ФГБНУ «АНЦ «Донской», Ростовская обл.; ФГБНУ ВНИИ кукурузы, Ставропольский край; Поволжский филиал ФГБНУ ВНИИОЗ, Волгоградская обл.; Воронежский филиал ФГБНУ ВНИИ кукурузы, Воронежская обл.; ООО «Лидер», Волгоградская обл. Цель исследований – оценить параметры экологической пластичности и стабильности, используя пункты, контрастные по увлажнению, оценить продуктивный потенциал родительских форм – стерильных простых гибридов кукурузы для оптимизации их дальнейшего использования в селекционно-семеноводческом процессе. Максимальную урожайность зерна родительские простые гибриды сформировали в Воронежском филиале ВНИИ кукурузы, где сложились наиболее благоприятные условия – индекс среды Ij = +2,2, наименьший урожай сформирован в условиях «АНЦ «Донской», Ij = –2,3. Выделены родительские формы (Мая М и Престиж М) с высокой потенциальной урожайностью зерна (9,1–9,5 т/га). Выявлены родительские формы Алмаз М, Аврора С, Милена М, Мирт М, Мальвина С, Радуга С, Престиж М, Мая М с высокой экологической пластичностью (bi = 1,03–1,37), высокой отзывчивостью на благоприятные условия выращивания. Их рекомендуется использовать для создания гибридов кукурузы интенсивного типа. Среди них наиболее высокой гибкостью отличались гибриды Мирт М и Престиж М (Ymax+Ymin = 6,2–6,8). Выделены родительские формы (Альфа М и Исток С) с низкой пластичностью (bi = 0,76–0,77), но в то же время высокой экологической стабильностью (σ2d = 0,16–0,20), высокой стрессоустойчивостью (Ymin–Ymax = –3,0–3,1). Они предпочтительны для селекции гибридов кукурузы экстенсивного типа для выращивания в менее благоприятных условиях. Лучшей гомеостатичностью характеризовался гибрид Исток С (Hom = 4).

The study of ten parental forms of maize hybrids was carried out in 2017–2019 at five testing establishments with contrasting weather conditions, namely FSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”, Rostov Region; FSBSI “All-Russian research institute of maize”, Stavropol Territory; Povolzhsky branch of FSBSI ARRIWG, Volgograd region; FSBSI “All-Russian research institute of maize” (Voronezh branch), Voronezh Region; LLC "Leader", Volgograd region. The purpose of the current study was to estimate the parameters of environmental adaptability and stability, using contrasting moisture points, to evaluate the productive potential of parental forms, i.e. sterile simple maize hybrids to optimize their further use in the breeding and seed production process. The parental forms formed the maximum grain productivity in the Voronezh branch of the All-Russian research institute of maize, where there were formed the most favorable conditions with the environmental index Ij = +2.2; the smallest productivity was formed under the conditions of the ARC “Donskoy” with Ij = –2.3. There have been identified the parental forms (‘Maya M’ and ‘Prestizh M’) with a high potential grain productivity (9.1…9.5 t/ha). There have been identified the parental forms ‘Almaz M’, ‘Avrora S’, ‘Milena M’, ‘Mirt M’, ‘Malvina S’, ‘Raduga S’, ‘Prestizh M’, ‘Maya M’ with high environmental adaptability (bi = 1.03…1.37), high responsiveness to favorable growing conditions. They have been recommended to be used to develop maize hybrids of intensive type. Among them, there have been identified the most adaptable hybrids ‘Mirt M’ and ‘Prestizh M’ with Ymax+Ymin = 6.2…6.8. There have been identified the parental forms ‘Alfa M’ and ‘Istok S’ with low adaptability (bi = 0.76...0.77), but at the same time with high environmental adaptability (σ2d = 0.16...0.20) and high stress resistance (Ymin–Ymax = –3.0…3.1). They have been found preferable for breeding maize hybrids of extensive type for growing under less favorable conditions. The hybrid ‘Istok S’ (Hom = 4) was characterized by the best homeostasis.

кукуруза (Zea mays L.)родительские формыэкологическая пластичностьстабильностьгомеостатичностьстрессоустойчивостьmaize (Zea mays L.)parental formsenvironmental adaptabilitystabilityhomeostasisstress resistanceReferencesГончаренко А. А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник РАСХН. 2005. № 6. С. 49–53.Goncharenko A. A. Ob adaptivnosti i ekologicheskoi ustoichivosti sortov zernovykh kul'tur [On the adaptability and environmental sustainability of grain crop varieties] // Vestnik RASKhN. 2005. № 6. S. 49–53.Грабовец А. И., Бирюков К. Н. Роль сорта в стабилизации производства зерна в широком диапазоне агроклиматических факторов // Земледелие. 2021. № 5. С. 41–45. DOI: 10.24412/0044-39132021-5-41-45.Grabovets A. I., Biryukov K. N. Rol' sorta v stabilizatsii proizvodstva zerna v shirokom diapazone agroklimaticheskikh faktorov [The role of the variety in the stabilization of grain production in a wide range of agro-climatic factors] // Zemledelie. 2021. № 5. S. 41–45. DOI: 10.24412/0044-3913-2021-5-41-45.Губин С. В., Логинова А. М., Гетц Г. В. Экологическая адаптивность новых гибридов кукурузы с участием линий омской селекции // АПК России. 2020. Т. 27, № 3. С. 421–426.Gubin S. V., Loginova A. M., Getts G. V. Ekologicheskaya adaptivnost' novykh gibridov kukuruzy s uchastiem linii omskoi selektsii [Environmental adaptability of new maize hybrids with participation of Omsk breeding lines] // APK Rossii. 2020. T. 27, № 3. S. 421–426.Гудзенко В. Н. Статистическая и графическая (GGE biplot) оценка адаптивной способности и стабильности селекционных линий ячменя озимого // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. Т. 23, № 1. С. 110–118. DOI 10.18699/VJ19.469.Gudzenko V. N. Statisticheskaya i graficheskaya (GGE biplot) otsenka adaptivnoi sposobnosti i stabil'nosti selektsionnykh linii yachmenya ozimogo [Statistical and graphical (GGE biplot) estimation of the adaptive capacity and stability of winter barley breeding lines] // Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii. 2019. T. 23, № 1. S. 110–118. DOI: 10.18699/VJ19.469.Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Альянс, 2014. 351 с.Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta [Methodology of a field trial]. M.: Al'yans, 2014. 351 s.Зыкин В. А., Белан И. А., Юсов В. С. Методика расчета и оценки параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений. Уфа: БашГАУ, 2005. 100 с.Zykin V. A., Belan I. A., Yusov V. S. Metodika rascheta i otsenki parametrov ekologicheskoi plastichnosti sel'skokhozyaistvennykh rastenii [Methodology for calculating and estimating parameters of ecological plasticity of agricultural plants]. Ufa: BashGAU, 2005. 100 s.Максимов Р. А. Метод определения параметров адаптивной способности с использованием множественного регрессионного анализа взаимосвязи урожайности и ее элементов структуры // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35, № 6. С. 4–10. DOI: 10.24411/0235-2451-2021-10601.Maksimov R. A. Metod opredeleniya parametrov adaptivnoi sposobnosti s ispol'zovaniem mnozhestvennogo regressionnogo analiza vzaimosvyazi urozhainosti i ee elementov struktury [Method for determining the parameters of adaptive capacity using multiple regression analysis of the correlation between productivity and its structural elements] // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2021. T. 35, № 6. S. 4–10. DOI: 10.24411/0235-2451-2021-10601.Новохатин В. В., Шеломенцева Т. В., Драгавцев В. А. Новый комплексный подход к изучению динамики повышения адаптивности и гомеостатичности у сортов мягкой яровой пшеницы (на примере длительной истории селекции в Северном Зауралье) // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57, № 1. С. 81–97. DOI: 10.15389/agrobiology.2022.1.81rusNovokhatin V. V., Shelomentseva T. V., Dragavtsev V. A. Novyi kompleksnyi podkhod k izucheniyu dinamiki povysheniya adaptivnosti i gomeostatichnosti u sortov myagkoi yarovoi pshenitsy (na primere dlitel'noi istorii selektsii v Severnom Zaural'e) [A new integrated approach to the study of the dynamics of increasing adaptability and homeostasis in the spring bread wheat varieties (on the example of a long breeding history in the Northern Trans-Urals)] // Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2022. T. 57, № 1. S. 81–97. DOI: 10.15389/agrobiology.2022.1.81rusСотченко В. С., Горбачева А. Г., Ветошкина И. А., Орлянская Н. А. Характеристика элитных линий кукурузы по основным хозяйственно ценным признакам // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2021. № 2. С. 60–67. DOI: 10.35330/1991-6639-2021-2-100-60-67.Sotchenko V.S., Gorbacheva A.G., Vetoshkina I.A., Orlyanskaya N.A. Kharakteristika elitnykh linii kukuruzy po osnovnym khozyaistvenno tsennym priznakam [Characteristics of basic maize lines according to the main economically valuable traits] // Izvestiya Kabardino-Balkarskogo nauchnogo tsentra RAN. 2021. № 2. S. 60–67. DOI: 10.35330/1991-6639-2021-2-100-60-67.Юсова О. А., Николаев П. Н., Аниськов Н. И., Сафонова И.В. Адаптивность сортов ячменя по признаку «масса 1000 зерен» в условиях лесостепи Омской области // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34, №. 2. С. 24–28. DOI: 10.24411/0235-2451-2020-10105.Yusova O. A., Nikolaev P. N., Anis'kov N. I., Safonova I.V. Adaptivnost' sortov yachmenya po priznaku «massa 1000 zeren» v usloviyakh lesostepi Omskoi oblasti [Adaptability of barley varieties according to 1000-grain weight in the conditions of the forest-steppe of the Omsk region] // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020. T. 34, № 2. S. 24–28. DOI: 10.24411/0235-2451-2020-10105.Daling M., Ruizhi X., Fenglu Z., Jian L., Shuanming L., Haili L., Yuee L., Yinqiao G., Shaokun L. Genetic contribution to maize yield gain among different locations in China // Maydica. 2015. Vol. 60(1), P. 11–18.Daling M., Ruizhi X., Fenglu Z., Jian L., Shuanming L., Haili L., Yuee L., Yinqiao G., Shaokun L. Genetic contribution to maize yield gain among different locations in China // Maydica. 2015. Vol. 60(1). P. 11–18.Fasahat P., Rajabi A., Mahmoudi S.B., Noghabi M. A., Rad J. M. An overview on the use of stability parameters in plant breeding. // Biometrics & Biostatistics International Journal. 2015. Vol. 2(5), P. 149–159. DOI: 10.15406/bbij.2015.02.00043.Fasahat P., Rajabi A., Mahmoudi S.B., Noghabi M. A., Rad J. M. An overview on the use of stability parameters in plant breeding. // Biometrics & Biostatistics International Journal. 2015. Vol. 2(5). P. 149–159. DOI: 10.15406/bbij.2015.02.00043.Reckling M., Ahrends H., Chen T-W. Eugster W., Hadasch S., Knapp S., Laidig F., Linstädter A., Macholdt J., Piepho H-P., Schiffers K., Döring T. F. Methods of yield stability analysis in long-term field experiments. A review. March // Agronomy for Sustainable Development. 2021. Vol. 41, Article number 27. DOI: 10.1007/s13593-021-00681-4.Reckling M., Ahrends H., Chen T-W. Eugster W., Hadasch S., Knapp S., Laidig F., Linstädter A., Macholdt J., Piepho H-P., Schiffers K., Döring T. F. Methods of yield stability analysis in long-term field experiments. A review. March // Agronomy for Sustainable Development. 2021. Vol. 41, Article number 27. DOI: 10.1007/s13593-021-00681-4.Zhao X., Wei J., He L., Zhang Y., Zhao Y., Xu X., Wei Y., Ge S., Ding D., Liu M., Gao S., Xu J. Identification of fatty acid desaturases in maize and their differential responses to low and high tempera- ture // Genes. 2019. Vol. 10(6), Article number 445. DOI: 10.3390/genes10060445.Zhao X., Wei J., He L., Zhang Y., Zhao Y., Xu X., Wei Y., Ge S., Ding D., Liu M., Gao S., Xu J. Identification of fatty acid desaturases in maize and their differential responses to low and high tempera- ture // Genes. 2019. Vol. 10(6), Article number 445. DOI: 10.3390/genes10060445.

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