zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2020-68-2-49-53zhros-908Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSЭффекты гетерозиса у гибридов F1 сорго на основе цитоплазматической мужской стерильностиThe efects of heterosis of the sorghum hybrids F1 based on cytoplasmic male sterilityhttps://orcid.org/0000-0002-1808-8974КибальникО. П.KibalnikO. P.

Кандидат биологических наук, главный научный сотрудник отдела сорговых культур.

410050, г. Саратов, 1-й Институтский проезд, д. 4.

Candidate of Biological Sciences, main researcher of the department of sorghum crops.

410050, Saratov, the 1st Institutsky proezd, 4.

kibalnik79@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1583-7711КаменеваО. Б.KamenevaО. B.

Кандидат сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии.

410050, г. Саратов, 1-й Институтский проезд, д. 4.

Candidate of Agricultural Sciences, main researcher of the department of biochemistry and biotechnology.

410050, Saratov, the 1st Institutsky proezd, 4.

kamenewa.olga2012@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6763-3724ЖукЕ. А.ZhukЕ. А.

Кандидат сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии, и. о. зам. директора по научной работе и международному сотрудничеству.

410050, г. Саратов, 1-й Институтский проезд, д. 4.

Candidate of Agricultural Sciences, main researcher of the department of biochemistry and biotechnology, acting deputy director on Sciences and International Cooperation.

410050, Saratov, the 1st Institutsky proezd, 4.

e.a.zhuk@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3845-6578ЛаринаТ. В.LarinaТ. V.

Старший научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии.

410050, г. Саратов, 1-й Институтский проезд, д. 4.

Senior researcher of the department of biochemistry and biotechnology.

410050, Saratov, the 1st Institutsky proezd, 4.

larinatv@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9171-7888ОреховаЛ. А.OrekhovaL. А.

Младший научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии.

410050, г. Саратов, 1-й Институтский проезд, д. 4.

 Junior researcher of the department of biochemistry and biotechnology.

410050, Saratov, the 1st Institutsky proezd, 4.

liudmilaorexova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6979-3318КалининЮ. А.KalininYu. А.

Научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии

410050, г. Саратов, 1-й Институтский проезд, д. 4.

Kalininresearcher of the department of biochemistry and biotechnology.

410050, Saratov, the 1st Institutsky proezd, 4.

Jurdos14051962@yandex.ruФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы «Россорго»РоссияRussian research and Project-Technological Institute of Sorghum and Maize “Rossorgo”Russian Federation202015062020024953Copyright © Кибальник О.П., Каменева О.Б., Жук Е.А., Ларина Т.В., Орехова Л.А., Калинин Ю.А., 20202020Кибальник О.П., Каменева О.Б., Жук Е.А., Ларина Т.В., Орехова Л.А., Калинин Ю.А.Kibalnik O.P., Kameneva О.B., Zhuk Е.А., Larina Т.V., Orekhova L.А., Kalinin Y.А.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/908

В настоящее время оздание высокопродуктивных гибридов сорго с высоким содержанием основных питательных компонентов зерна остается актуальным. В данной статье представлены результаты оценки эффектов истинного и гипотетического гетерозиса у гибридов первого поколения по содержанию в зерне протеина, жира и крахмала. В опыте проанализировали 54 комбинации, полученные на основе трех ЦМС-линий и 18 опылителей. Компоненты скрещиваний и их потомство выращивали на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в 2015–2017 гг. в трехкратной повторности на делянках площадью 7,7 м2с густотой стояния растений 100 тыс. раст./га. Биохимический состав зерна определяли на инфракрасном анализаторе SpectraStarXT. Родительские компоненты и их потомство различались по биохимическому составу зерна, что подтверждается результатами дисперсионного анализа. Слабое варьирование показателя признака «содержание крахмала» наблюдалось у материнских и отцовских форм, гибридов F1 (V= 2,5–8,3%). Средняя вариабельность отмечена у исходных форм (V= 7,9–14,6%) и слабая – у гибридов (V= 9,1–10,8%) по количеству протеина. Более высокие значения коэффициента вариации выявлены по концентрации жира – 9,0–17,2%. Частота проявления истинного и гипотетического гетерозиса составила по содержанию протеина (у 31,5–62,9% и 44,4–79,6% гибридов соответственно), жира (у 20,4–57,4% и 20,4–75,9% гибридов), крахмала (у 16,6–33,3% и 16,6–44,4% гибридов). Целенаправленный подход в селекции на повышение биохимических компонентов зерна позволил выделить 9 комбинаций, характеризующихся ежегодным эффектом гетерозиса: по протеину – 4; жиру – 2; крахмалу – 3.

Currently, the development of highly productive sorghum hybrids with a high content of the main nutritional components in grain is of great relevance. The current paper has presented the estimation results of the effects of true and hypothetical heterosis on percentage of protein, oil and starch in grain of the first-generation hybrids. There have been analyzed 54 combinations obtained on the basis of three CMS-lines and 18 pollinators. The components of the hybrids and their progeny were grown on the FSBSI RosNIISK “Rossorgo” experimental plots of 7.7 m2, in triple sequences with plant density of 100 thousand plants per ha. The biochemical composition of the grain was determined by the SpectraStarXT infrared analyzer. The parental components and their progeny differed in the biochemical composition of grain, which was confirmed by the analysis of variance. There was identified a slight variation of the ЗерновоехозяйствоРоссии № 2(68)’ 2020 50trait ‘starch content’ in maternal and paternal forms of the hybrids F1(V= 2.5–8.3%). There was identified an average variability of protein percentage in the initial forms (V= 7.9–14.6%) and a weak variability in hybrids (V= 9.1–10.8%). There were identified larger values of variation of oil content (9.0–17.2%). The manifestation frequency of true and hypothetical heterosis of protein percentage was identified in 31.5–62.9% and 44.4–79.6% of hybrids; of fat content was identified in 20.4–57.4% and 20.4–75.9% of hybrids; of starch content was identified in 16.6–33.3% and 16.6–44.4% of hybrids. A focused approach in breeding the varieties with the improved biochemical components of grain allowed us to identify 9 combinations characterized by the annual effect of heterosis in protein content (4 combinations), in raw oil accumulation (2 combinations) and in starch accumulation (3 combinations).

соргоЦМСгибридыгетерозисзернопротеинкрахмалжир.sorghumCMShybridsheterosisgrinproteinstarchoil.ReferencesГужов Ю. Л., Фукс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культивируемых растений. М., 1999. 536 с.Guzhov Yu. L., Fuks A., Valichek P. Selektsiya i semenovodstvo kul’tiviruemyh rastenii [Breeding process and seed production of cultivated plants]. M., 1999, 536 s.Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 2011. 352 с.Dospehov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul’tatov issledovanij) [Methodology of a feld trial (with the basics of statistical processing of research results)]. М., 2011. 352 s.Кибальник О. П., Ефремова И. Г., Семин Д. С., Горбунов В. С., Каменева О. Б., Старчак В. И., Куколева С. С. Оценка качества зерна и биомассы сорго с целью использования в кормопроизводстве // Зерновое хозяйство России. 2019. № 4. С. 3–7. DOI: 10.31367/2079-8725-2019-64-4-3-7.Kibalnik O. P., Efremova I. G., Semin D. S., Gorbunov V. S., Kameneva O. B., Starchak V. I., Kukoleva S. S. Оtsenka kachestva zerna I biomassy sorgo s tsel’yu ispol’zovaniya v kormoproizvodstve [Estimation of the sorghum grain and biomass quality for use in feed production] // Zernovoe hozyajstvo Rossii. 2019. № 4. S. 3–7.Кибальник О. П., Бычкова В. В., Пешкова В. О., Эльконин Л. А. Питательная ценность зерна гибридов F1 и родительских форм сорго // Актуальные проблемы животноводства, ветеринарной медицины, переработки с.-х. продукции и товароведение: мат. междунар. науч.-практ. конференции. Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2010. С. 213–216.Kibalnik O. P., Bychkova V. V., Peshkova V. O., Elkonin L. A. Pitatel’naya tsennost’ zerna gibridov F1 i roditel’skih form sorgo [The nutritional value of grain hybrids F1 and parental forms of sorghum] // Aktualnye problemy zhyvotnovodstva, veterinarnoy meditsiny, pererabotki s.-h. produktsii i tovarovedenie: mat. mezhdunar. nauch.-prakt. konferencii. Voronezh: FGOU VPO VGAU, 2010. S. 213–216.Ковтунов В. В., Костылев П. И., Ковтунова Н. А. Закономерности наследования сырого белка в зерне гибридов F1 –F2 сорго зернового // Аграрный вестник Урала. 2014. № 9(127). С. 9–13.Kovtunov V. V., Kostylev P. I., Kovtunova N. A. Zakonomernosti nasledovaniya syrogo belka v zerne gibridov F1 –F2 sorgo zernovogo [Patterns of inheritance of raw protein in grain sorghum hybrids F1, F2] // Agrarnyi vestnik Urala. 2014. № 9(127). S. 9–13.Косарева Н. А., Васильев А. А., Гоголкин А. А. Использование зернового сорго в индустриальном рыбоводстве // Аграрный научный журнал. 2014. № 2. С. 15–18.Kosareva N. A., Vasil’ev А. А., Gogolkin А. А. Ispol’zovanie zernovogo sorgo v industrial’nom rybovodstve [The use of grain sorghum in industrial fsh farming] // Аgrarnyi nauchnyi zhurnal. 2014. № 2. S. 15–18.Метлина Г. В., Ковтунов В. В., Лушпина О. А., Васильченко С. А. Продуктивность и энергетическая эффективность возделывания сортов сорго зернового // Зерновое хозяйство России. 2016. № 3. С. 54–57.Metlina G. V., Kovtunov V. V., Lushpina O. A., Vasil’chenko S. A. Produktivnost’ i energeticheskaya efektivnost’ vosdelyvaniya sortov sorgo zernovogo [Productivity and energy efciency of cultivating grain sorghum varieties] // Zernovoe hozyajstvo Rossii. 2016. № 3. S. 54–57.Чепрасова О. В. Повышение яичной продуктивности кур-несушек при использовании в рационах сорго и нута // Известия Нижегородского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2011. № 1(21). С. 139–143.Cheprasova O. V. Povyshenie yaichnoy produktivnosti kur-nesushek pri ispol’zovanii v racionah sorgo i nuta [Improvement of egg productivity of hens fed with sorghum and chickpea] // Izvestiya Nizhegorodskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional’noe obrazovanie. 2011. № 1(21). S. 139–143.

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