Изменчивость реакции на ЦМС новых самоопыленных линий кукурузы в зависимости от источника стерильности и метеоусловий года

Широкое внедрение новых гибридов кукурузы в производство возможно только при переводе их на стерильную основу. Для этого необходимы сведения о реакции линий на цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС). Цель исследований – классифицировать новые самоопыленные линии кукурузы по закрепительной и восстановительной способности на основе различных источников стерильности и контрастных условий проведения оценки. Исследования выполнены в ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской» в 2022–2024 годах. Условия лет проведения эксперимента оказались контрастны (ГТК = 0,49 – 2022 г., ГТК = 0,83 – 2023 г., ГТК = 0,22 – 2024 г.). В качестве источников стерильности использованы формы с различной стерилизующей способностью молдавского («М») типа: М₁, М₂; и боливийского («С») типа ЦМС: С₁, С₂. Объект исследований – 15 новых константных (I₆) самоопыленных линий кукурузы и 60 тесткроссных гибридов, полученных от анализирующих скрещиваний. Реакция самоопыленных линий зависела от источника стерильности и условий года исследований. Уровень фертильности тестеров с участием источников М₂ и С₂ был выше, чем тестеров источников С₁ и М₁. В более засушливом 2024 г. самоопыленные линии СК 7, СК 9 и СК 11 снижали уровень фертильности по «С» типу – от частичной фертильности (класс 2) до полной стерильности (класс 0) либо от полной фертильности (класс 5) до частичной фертильности (класс 3). По «М» типу снижение уровня фертильности отмечено у линий СК 11 и СК 12. Выделены новые самоопыленные линии кукурузы: СК 1, СК 6, СК 7, СК 8, СК 14 и СК 15, являющиеся закрепителями стерильности «М» типа ЦМС. Эти линии представляют ценность в качестве материнских форм при переводе на стерильную основу гибридов кукурузы, созданные с их участием. Выделены линии СК 5 и СК 9 – естественные восстановители фертильности «М» типа, представляющие ценность для использования в качестве отцовских форм гибридов. По отношению к «С» типу ЦМС наибольший интерес представляют закрепители стерильности СК 5, СК 12, СК 14 и константные восстановители фертильности СК 2, СК 3, СК 6, СК 10 и СК 13.

1. Гонтаровский, В. А. Генетическая классификация источников цитоплазматической мужской стерильности у кукурузы // Генетика. 1971. № 9. С. 22–30.

2. Кибальник О. П., Эльконин Л. А. Влияние разных типов стерильных цитоплазм (А3, А4, 9Е) на комбинационную способность ЦМС-линий сорго // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. № 24(6). С. 549–556. DOI: 10.18699/VJ20.648

3. Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С. Восстановительная и закрепительная способность линий кукурузы в стерильной цитоплазме «М» и «С» типов ЦМС // Зерновое хозяйство России. 2019. № 2(62). С. 38 – 41. DOI 10.31367/2079-8725-2019-62-2-38-41

4. Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С. Зависимость реакции на ЦМС линий кукурузы от их происхождения // Зерновое хозяйство России. 2023. Т. 15, № 6. С. 5–11. DOI: 10.31367/2079-8725-2023-89-6-5-11

5. Репка Д. А., Бельтюков Л. П., Кувшинова Е. К., Потапов Е. А. Эффективность применения биопрепаратов на сортах озимой пшеницы в условиях Ростовской области // Зерновое хозяйство России. 2020. № 1(67). С. 72–76. DOI: 10.31367/2079-8725-2020-67-1-72-76

6. Хатефов Э. Б., Керв Ю. А., Бойко В. Н., Головина М. А., Аппаев С. П. Расширение генетического полиморфизма исходного селекционного материала кукурузы методом редиплоидизации тетраплоидных популяций // Таврический вестник аграрной науки. 2018. № 4(16). С. 192–203. DOI: 10.25637/TVAN.2018.04.18

7. Хатефов Э. Б., Шомахов Б. Р., Кушхова Р. С., Кудаев Р. А., Хаширова З. Т., Гяургиев А. Х. Характеристика редиплоидных линий кукурузы селекции ВИР по комбинационной способности и реакции на ЦМС // Биотехнология и селекция растений. 2019. № 2(4). С. 15–23. DOI: 10.30901/2658-6266-2019-4-o?2

8. Fox T., DeBruin J., Collet K. H., Trimnell M., Clapp J., Leonard A., Li B., Scolaro E., Collinson S., Glassman K., Mille M., Schussler J., Dolan D., Liu L., Gho C., Albertsen M., Bo Shen D. L. A single point mutation in Ms44 results in dominant male sterility and improves nitrogen use efficiency in maize // Plant Biotechnology Journal. 2017. Vol. 15, Iss. 8. P. 942–952. DOI: 10.1111/pbi.12689

9. Krivosheev G. Ya., Ignatyev A. S. The response of maize lines to the Paraguay type of CMS // Agrarian Bulletin of the Urals. 2022. Vol. 11(226). P. 38‒45. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-226-11-38-45

10. Loussaert D., DeBruin J., San Martin J. P., Schussler J., Pape R., Clapp J., Mongar N., Fox T., Albertsen M., Trimnell M., Collinson S., Shen B. Genetic male sterility (Ms44) increases maize grain yield // Сrop Science. 2017. Vol. 57, Iss. 5. P. 2718–2728. DOI: 10.2135/cropsci2016.08.0654

11. Zhang H., Cui G, Wang C., Wang X, Hao Y, Du J, Wang Y, Sun Y. Breeding and Characteristics of Maize Male Sterile Line Jinyu 1A // Chinese Journal of Agricultural Sciences. 2020. Vol. 53(21), P. 4322–4332 DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.21.002