Использование цитоплазматической мужской стерильности в селекции сорго на урожайность

Увеличение урожайности многих сельскохозяйственных культур связано с получением гетерозисных гибридных форм, более продуктивных, чем обычные сорта. Для получения гетерозисного эффекта и создания гибридных семян в селекционной практике сорго используется явление цитоплазматической мужской стерильности. Цель работы: изучить новые сорго-суданковые гибриды, созданные на основе ЦМС, и определить гетерозис по основным хозяйственно ценным признакам, оказывающим влияние на урожайность зеленой массы. Исследования проводили в 2020–2022 гг. в ФГБНУ «АНЦ «Донской». В качестве объекта исследований были использованы сорго-суданковые гибриды, изучаемые в конкурсном испытании. Посев и полевые наблюдения проводили по общепринятым методикам. Метеорологические условия в годы исследований (2020–2022 гг.) значительно различались, что позволило провести всестороннюю оценку гибридов в контрастных условиях. Согласно проведенным исследованиям по основным признакам (продолжительность периода «всходы–выметывание», высота растений, длина третьего листа и количество листьев на растении), оказывающим влияние на продуктивность сорго-суданковых гибридов, выявлен высокий гетерозисный эффект. Гибриды, полученные на основе ЦМС, имели урожайность зеленой массы в сумме за два укоса 3557–5949 г/м2. Гипотетический гетерозис имел значения от 59,8 до 144,3 %, истинный – 22,1–95,1 %. По урожайности зеленой массы выделились гибриды АПВ-1115 х Кудесница, АПВ-1115 х Светлопленчатая 2, АПВ-1115 х ЧТ-22, Джетта х ЧТ-22, превысившие стандарт на 755–1384 г/м2, или на 16,5–30,3 %. Выделенные гибриды подтверждают целесообразность использования цитоплазматической мужской стерильности для получения высокогетерозисного эффекта как по урожайности зеленой массы, так и по основным признакам, влияющим на продуктивность.

1. Вертикова Е. А., Пыльнев В. В. Использование гетерозиса в селекции сорговых культур для условий Нижнего Поволжья // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2021. № 91. С. 51–57. DOI:10.21515/1999-1703-91-51-57.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): Учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. М.: Альянс, 2014. 351 с.

3. Капустин С. И., Володин А. Б., Капустин А. С. Гетерозисная селекция гибридов сорго и суданской травы // Таврический вестник аграрной науки. 2022. № 3(31). С. 76–84.

4. Кибальник О. П. Использование эффекта гетерозиса в селекции сорго // Вестник НГАУ. 2019. № 2. С. 15–24. DOI: 10.31677/2072-6724-2019-51-2-15-24.

5. Ковтунова Н. А., Романюкин А. Е., Ковтунов В. В., Кравченко Н. С. Параметры адаптивности и изменчивости урожайности и качества зеленой массы суданской травы // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2022. № 6. С. 58–62. DOI: 10.31857/2500-2082-2022/6/58-62.

6. Костылев П. И., Костылева Л. М. Изучение продуктивности гибридов на стерильной основе зернового белозерного сорго // Международный научно-исследовательский журнал. 2020. № 4(94). С. 49–52. DOI: 10.23670/IRJ.2020.94.4.008.

7. Кривошеев Г. Я., Шевченко Н. А., Игнатьев А. С. Результаты и перспективы селекции кукурузы в Аграрном научном центре «Донской» // Зерновое хозяйство России. 2020. № 6. С. 32–38. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-72-6-32-38.

8. Шишова Е. А., Ковтунов В. В., Ковтунова Н. А. Подбор родительских пар и изучение новых сорго-суданковых гибридов // Зерновое хозяйство России. 2020. № 4(70). С. 65–68. doi:10.31367/20798725-2020-70-4-65-68.

9. Beyaz R., Kır H. Physio-biochemical analyses in seedlings of sorghum-sudangrass hybrids that are grown under salt stress under in vitro conditions // Turkish Journal of Biochemistr. 2020. Vol. 45, № 2. DOI: 10.1515/tjb-2018-0552.

10. Kovtunova N., Kovtunov V., Popov A., Volodin A., Shishova E., Romanyukin A. Inheritance of the main quantitative traits in sweet sorghum hybrids F1 // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 175, Article number: 01012. doi.org/10.1051/e3sconf/202027501012.

11. Osawa-Martínez E., Minjarez B., Rodríguez-Yáñez Y., Reza-Zaldivar E., Canales-Aguirre A., MenaMunguía S. Comparative proteomic analysis of hybrid maize MR2008 and its parental lines // The Journal of Agricultural Science. 2021. Vol. 159(7–8), P. 570–579. DOI: 10.1017/S0021859621000812.

12. Shkodina E., Balun O., Kapustin S., Volodin A., Kapustin A. Agroecological testing of sugar sorghum, sudanese grass and sorghum-sudanese hybrids in the natural conditions of the Novgorod region // Indo American journal of pharmaceutical science. 2019. Vol. 6, №. 7. P. 13810–13815. DOI: 10.30766/2072-9081.2021.22.4.531-541.

13. Zhang Y., Xinqi F., Du L., Qi G., Xiaojuan Zh., Xiaojuan Zh., Mengen N., Chunhong L., Shan M., Xianggui Zh., Peng X., Wenqi G., Huiyan W., Qingshan L., Yuxiang W. The Identification of a Yield-Related Gene Controlling Multiple Traits Using GWAS in Sorghum (Sorghum bicolor L.) // Plants. 2023. Vol. 12, Article number: 1557. DOI: 10.3390/plants12071557.