zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2026-103-2-30-35zhros-3405Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSОценка и отбор инбредных линий кукурузы с высокой общей комбинационной способностью по урожайности зерна по результатам трёхлетнего тесткросс-анализаEvaluation and selection of inbred maize lines with high overall combining ability according to grain productivity based on the three-year test-cross analysis resultsВолчанскийН. Ю.VolchanskyN. Yu.

Н.Ю. Волчанский, научный сотрудник

г. Краснодар, Центральная усадьба КНИИСХ

N.Yu. Volchansky, researcher

350012, Krasnodarsky Krai, Krasnodar, Central estate of KRIA

Volchanskiyn@mail.ruЛемешевН. А.LemeshevN. A.

Н.А. Лемешев, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

г. Краснодар, Центральная усадьба КНИИСХ

N.A. Lemeshev, Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher

350012, Krasnodarsky Krai, Krasnodar, Central estate of KRIA

nikolalemeshev@mail.ruСупруновА. И.SuprunovA. I.

А.И. Супрунов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник

г. Краснодар, Центральная усадьба КНИИСХ

A.I. Suprunov, Doctor of Agricultural Sciences, professor, main researcher

350012, Krasnodarsky Krai, Krasnodar, Central estate of KRIA

suprunov-kniisx@mail.ruСергиенкоИ. Н.SergienkoI. N.

И.Н. Сергиенко, младший научный сотрудник

г. Краснодар, Центральная усадьба КНИИСХ

I.N. Sergienko, junior researcher

350012, Krasnodarsky Krai, Krasnodar, Central estate of KRIA

nenomernoi93@mail.ruФГБНУ «НЦЗ им П.П. Лукьненко»РоссияFSBSI “National Center of Grain named after P.P. Lukyanenko”Russian Federation2026100520261823035Copyright © Волчанский Н.Ю., Лемешев Н.А., Супрунов А.И., Сергиенко И.Н., 20262026Волчанский Н.Ю., Лемешев Н.А., Супрунов А.И., Сергиенко И.Н.Volchansky N.Y., Lemeshev N.A., Suprunov A.I., Sergienko I.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/3405

Целью исследования была идентификация инбредных линий кукурузы с высокой общей комбинационной способностью (GCA) по признаку «урожайность зерна» и уточнение роли специфической комбинационной способности (SCA) в формировании сверхаддитивных комбинаций в тесткросс-анализе. Оценено 56 линий в скрещиваниях с 3 тестерами (всего 168 line×tester) в 2022–2024 гг. по рандомизированной блочной схеме с трёхкратной повторностью; выполнена объединённая ANOVA с факторами «линия», «тестер», «год/среда» и взаимодействиями, расчёт эффектов GCA/SCA в рамках классического line×tester-подхода. Установлено, что дисперсия урожайности статистически значимо детерминируется аддитивной компонентой: GCA линий и тестеров вносят основной вклад, тогда как SCA выражена, но носит избирательный характер. Выявлены линии-доноры с устойчиво положительными эффектами GCA (топ-группа демонстрирует приросты порядка +3,8…+4,9 т/га относительно среднего аддитивного ожидания), пригодные для широкой комбинационной базы. Обнаружено, что использование «диагностического» тестера с отрицательной GCA позволяет экспонировать крупные положительные SCA в ряде пар; максимальные эффекты SCA в лучших комбинациях достигали ≈+7,35 т/га, что указывает на сильную комплементарность аллелей родителей. Охарактеризованы закономерности: (i) первичный отбор по GCA обеспечивает воспроизводимый прирост продуктивности в разных средах, (ii) последующая оптимизация по SCA необходима для выявления пиковых гибридов и исключения несовместимых пар.

The purpose of the current study was to identify inbred maize lines with high general combining ability (GCA) according to the trait «grain productivity» and to clarify the role of specific combining ability (SCA) in the formation of superadditive combinations in test-cross analysis. There have been studied fifty-six lines in crosses with three testers (a total of 168 lines×tester) in 2022–2024 using a randomized block design with three replications. There has been performed a pooled ANOVA with such factors as «line», «tester», «year/environment», and correlations, and estimated GCA/SCA effects using the classical «line×tester» approach. There has been established that yield variance is statistically significantly determined by the additive component. The GCA of lines and testers makes the main contribution, while the SCA is present but selective in nature. There have been identified donor lines with consistently positive GCA effects (the top group demonstrates increases of +3.8 to +4.9 t/ha relative to the average additive expectation), suitable for a wide combination. There has been found that the use of a «diagnostic» tester with a negative GCA allows displaying large positive SCA in several pairs, and the maximum SCA effects in the best combinations have reached ≈+7.35 t/ha, indicating strong complementarity of the parental alleles. There have been given characteristics to the following regularities: (i) primary selection by GCA ensures a reproducible productivity increase in different environments, (ii) subsequent optimization by SCA is necessary to identify peak hybrids and exclude incompatible pairs.

кукурузаселекцияобщая комбинационная способностьспецифическая комбинационная способностьтесткроссурожайность зернаmaizeselectiongeneral combining abilityspecific combining abilitytest-crossgrain productivityФинансовая поддержка проекта Российской Федерации в лице Министерства науки и высшего образования, Соглашение №075-15-2025-179 от 17 апреля 2025 г.ReferencesГалговская Л. А., Теркина О. В., Романова А. Н. Комбинационная способность новых инбредных линий кукурузы селекции ВНИИК // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2023. № 6 (116). С. 264–269. DOI: 10.35330/1991-6639-2023-6-116-264-269Galgovskaya L. A., Terkina O. V., Romanova A. N. Kombinatsionnaya sposobnost’ novykh inbrednykh linii kukuruzy selektsii VNIIK [Combining ability of new inbred maize lines bred by ARRIC ] // Izvestiya Kabardino-Balkarskogo nauchnogo tsentra RAN. 2023. № 6 (116). S. 264–269. DOI: 10.35330/1991-6639-2023-6-116-264-269Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М., 1985. 351 с.Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta [Methodology of a field trial]. M.,1985. 351 s.Перевязка Д. С., Перевязка Н. И., Супрунов А. И. Изучение специфической комбинационной способности новых раннеспелых и среднеранних автодиплоидных линий кукурузы // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2021. № 166. С. 68–82. DOI: 10.21515/1990-4665-166-008Perevyazka D. S., Perevyazka N. I., Suprunov A. I. Izuchenie spetsificheskoi kombinatsionnoi sposobnosti novykh rannespelykh i srednerannikh avtodiploidnykh linii kukuruzy [Study of the specific combining ability of the new early maturing and middle-early autodiploid maize lines] // Politematicheskii setevoi elektronnyi nauchnyi zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021. № 166. S. 68–82. DOI: 10.21515/1990-4665-166-008Савченко В. К. Генетический анализ в сетевых пробных скрещиваниях. – Минск: Наука и техника, 1984. 223 с.Savchenko V. K. Geneticheskii analiz v setevykh probnykh skreshchivaniyakh [Genetic analysis in network test crossings ]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1984. 223 s.Akhtar S. et al. Heterosis and combining ability of iron, zinc and their bioavailability in maize inbred lines under low nitrogen and optimal environments // Heliyon. 2023. Vol. 9, no. 3. P. e14177. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e14177Akhtar S. et al. Heterosis and combining ability of iron, zinc and their bioavailability in maize inbred lines under low nitrogen and optimal environments // Heliyon. 2023. Vol. 9, no. 3. P. e14177. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e14177Amegbor I. K. et al. Combining ability estimates for quality and non-quality protein maize inbred lines for grain yield, agronomic, and quality traits // Frontiers in Sustainable Food Systems. 2023. Vol. 7, P. 1123224. DOI: 10.3389/fsufs.2023.1123224Amegbor I. K. et al. Combining ability estimates for quality and non-quality protein maize inbred lines for grain yield, agronomic, and quality traits // Frontiers in Sustainable Food Systems. 2023. Vol. 7, P. 1123224. DOI: 10.3389/fsufs.2023.1123224Chiuta N. E., Mutengwa C. S. Combining ability of quality protein maize inbred lines for yield and morpho-agronomic traits under optimum as well as combined drought and heat-stressed conditions // Agronomy. 2020. Vol. 10, №. 2. P. 184. DOI: 10.3390/agronomy10020184Chiuta N. E., Mutengwa C. S. Combining ability of quality protein maize inbred lines for yield and morpho-agronomic traits under optimum as well as combined drought and heat-stressed conditions // Agronomy. 2020. Vol. 10, №. 2. P. 184. DOI: 10.3390/agronomy10020184Luz L. S. et al. Combining ability for agronomic traits among commercial maize hybrids under low and high nitrogen inputs targeting the development of breeding populations // PLOS ONE. 2024. Vol. 19, №. 10. P. e0309296. DOI: 10.1371/journal.pone.0309296Luz L. S. et al. Combining ability for agronomic traits among commercial maize hybrids under low and high nitrogen inputs targeting the development of breeding populations // PLOS ONE. 2024. Vol. 19, №. 10. P. e0309296. DOI: 10.1371/journal.pone.0309296Matongera N. et al. Combining ability and testcross performance of multi-nutrient maize under stress and non-stress environments // Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14, P. 1070302. DOI: 10.3389/fpls.2023.1070302Matongera N. et al. Combining ability and testcross performance of multi-nutrient maize under stress and non-stress environments // Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14, P. 1070302. DOI: 10.3389/fpls.2023.1070302Mebratu A. et al. Testcross performance and combining ability of early-medium maturing quality protein maize inbred lines in Eastern and Southern Africa // Scientific Reports. 2024. Vol. 14, №. 1. P. 9151. DOI: 10.1038/s41598-024-58816-y.Mebratu A. et al. Testcross performance and combining ability of early-medium maturing quality protein maize inbred lines in Eastern and Southern Africa // Scientific Reports. 2024. Vol. 14, №. 1. P. 9151. DOI: 10.1038/s41598-024-58816-y.

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