zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»zhros-350Research ArticleРАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯPLANT-GROWING AND PLANT-BREEDINGВЛИЯНИЕ ТИПА СТЕРИЛЬНОЙ ЦИТОПЛАЗМЫ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ГИБРИДОВ ЗЕРНОВОГО СОРГОTHE EFFECT OF THE TYPE OF STERILE CYTOPLASM ON THE PHOTOSYNTHETIC PARAMETERS OF THE GRAIN SORGHUM HYBRIDSБычковаВ. В.BychkovaV. V.

Младший научный сотрудник 

410050, Саратовская обл, Саратов г, Зональный 

Junior research associate 

Saratov region, Saratov, v. of Zonalny

bychkova_vv@list.ruЭльконинЛ. А.ElkoninL. A.

Доктор биологических наук

410010, г. Саратов, ул. Тулайкова, д.7

Doctor of Biological Sciences 

410010, Saratov, Tulaykov Str., 7

lelkonin@gmail.comФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»РоссияRussian Research and Technological Institute of Sorghum and Maize “Rossorgo”Russian FederationНаучно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-ВостокаРоссияResearch Institute of Agriculture of the South-EastRussian Federation2016030620180458Copyright © Бычкова В.В., Эльконин Л.А., 20182018Бычкова В.В., Эльконин Л.А.Bychkova V.V., Elkonin L.A.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/350

Использование новых типов ЦМС в селекции гетерозисных гибридов сорго требует изучения их эффектов на биологические и хозяйственно-ценные признаки растений. В течение трех сезонов (2010, 2012, 2013гг.) исследовали показатели фотосинтетического потенциала (ФП) и чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) у гибридов F1 зернового сорго, полученных на основе двух наборов изоядерных ЦМС-линий с разными типами стерильных цитоплазм: А3, А4, 9Е (с геномом линии Желтозерное 10) и М35-1А и 9Е (с геномом линии Пищевое 614). В качестве опылителей использовали сорта зернового сорго Меркурий и Пищевое 35. Показатели ФП и ЧПФ оценивали на стадиях «всходы – кущение», «кущение – выметывание», «выметывание – полная спелость». Установлено, что тип стерильной цитоплазмы влияет на величину ФП и ЧПФ у гибридов F1. Проявление цитоплазматических различий зависит от условий внешней среды и генотипа опылителя. У гибридов с Меркурием значимые эффекты типа цитоплазмы в среднем за три сезона наблюдались на всех стадиях онтогенеза, тогда как у гибридов с Пищевым 35 – только на стадии «кущение-выметывание». Цитоплазма А3 снижала величину ФП гибридов, цитоплазма 9Е повышала показатели ФП и ЧПФ, особенно в жарких и засушливых условиях внешней среды. Цитоплазма М35-1А также снижала ФП, но значимые различия в среднем за три года наблюдались не на всех стадиях онтогенеза. Полученные данные необходимо учитывать в программах по созданию гетерозисных гибридов сорго.

The use of the new types of CMS in the breeding of the heterosis sorghum hybrids needs the study of their effects on the biologic and economic-valuable traits of the plants. During the years of 2010, 2012 and 2013 there were studied the indicators of the photosynthetic potential (PsP) and the net photosynthetic productivity (NPsP) of the grain sorghum hybrids F1 , obtained from two sets of the nuclear CMS-lines with different types of the sterile cytoplasm А3, А4, 9Е (with the genome of the sorghum line ‘Zheltozernoe10’) and М35-1А and 9Е (with the genome of the sorghum line ‘Pishchevoe614’). The grain sorghum varieties ‘Merkuriy’ and ‘Pishchevoe35’ have been used as the pollinators. The indicators of PsP and NPsP have been estimated on the stages ‘sprouts – tillering’, ‘tillering – heading stage’, ‘heading stage – maturity’. It has been determined that the type of the sterile cytoplasm influences upon the PsP and NPsP values of the hybrid F1 . The display of the cytoplasmic differences depends on the environmental conditions and the genotype of the pollinator. On average the hybrids with ‘Merkuriy’ showed significant effects of the type of cytoplasm during all stages of ontogenesis, but the hybrids with ‘Pishchevoe35’ showed the effects only on the stage ‘tillering – heading stage’. The cytoplasm A3 reduced the PsP value of the hybrids, the cytoplasm 9E increased the PsP and NPsP values, especially in the hot and dry environmental conditions. The cytoplasm М35-1А also reduced the PsP value, but significant differences during three years were seen not on all stages of ontogenesis. The obtained data should be taken into account in the programs of the breeding of the heterosis sorghum hybrids.

соргоцитоплазматическая мужская стерильностьнехромосомная наследственностьфотосинтезsorghumcytoplasmic male sterilitynon-chromosomal heredityphotosynthesisReferencesPring, D.R., Tang H.V., Schertz K.F. Cytoplasmic male sterility and organelle DNAs of sorghum // Levings C.S.III, Vasil I.K. (eds.), Molecular biology of plant mitochondria. – Kluwer Academic Publ., Boston, Mass. – 1995. – P. 461-495.Pring, D.R., Tang H.V., Schertz K.F. Cytoplasmic male sterility and organelle DNAs of sorghum // Levings C.S.III, Vasil I.K. (eds.), Molecular biology of plant mitochondria. – Kluwer Academic Publ., Boston, Mass. – 1995. – P. 461-495.Reddy, B.V.S., Ramesh S., Ortiz R. Genetic and cytoplasmic-nuclear male sterility in Sorghum // Janik J. (ed.) Plant Breeding Reviews. – Hoboken, New Jersy: Willey & Sons, Inc. – 2005. – V. 25. – P.139-169.Reddy, B.V.S., Ramesh S., Ortiz R. Genetic and cytoplasmic-nuclear male sterility in Sorghum // Janik J. (ed.) Plant Breeding Reviews. – Hoboken, New Jersy: Willey & Sons, Inc. – 2005. – V. 25. – P.139-169.Эльконин, Л.А. Использование новых ЦМС-индуцирующих цитоплазм для создания скороспелых линий сорго с мужской стерильностью / Л.А. Эльконин, В.В. Кожемякин, А.Г. Ишин // Доклады Россельхозакадемии. – 1997. – № 2. – С.7-9.Elkonin, L.A. The use of new CMS-induced cytoplasm for the developing of early maturing lines of sorghum with male sterility / L.A. Elkonin, V.V. Kozhemyakin, A.G. Ishin // The reports of RusAgroAcademy. – 1997. – № 2. – PP.7-9.Семыкин, В.А. Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы в условиях Черноземья России / В.А. Семыкин, И.Я. Пигорев // Фундаментальные исследования. – 2007.– № 2.– С. 42-47.Semykin, V.A. Photo synthetic potential of winter wheat in the conditions of Chernozemie of Russia / V.A. Semykin, I.Ya. Pigorev // Fundamental researches. – 2007.– № 2.– PP. 42-47.Ничипорович, А.А. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах / А.А. Ничипорович, Л.Е. Строганова, С.Н. Чмора. – М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 136 с.Nichiporovich, А.А. Photosynthetic activity of the plants in the sowings / А.А. Nichiporovich, L.E.Stroganova, S.N. Chmora.– М.: Publ. of AS USSR, 1961. – 136 p.

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