CC BY
33
001: 10.24411/0044-3913-2018-10812 УДК 633.15:631.52
Новые среднеспелые инбредные линии кукурузы для селекции на засухоустойчивость
ных культур. Технологическая оценка зерновых, крупяных и зернобобовых культур. М.: Колос, 1988. 267 с.
7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985. 351 с.
Spring Soft Wheat Varieties for the Non-Black Soil Zone
T. A. Barkovskaya1,
O. V. Gladysheva1, N. V. Davydova2
institute of Seed-Growing and Agrotechnology, Federal Scientific Agricultural Engineering Center of All-Russian Mechanization Institute, ul. Parkovaya, 1, s. Podvyaz'e, Ryazanskii r-n, Ryazanskaya obl., 390502, Russian Federation 2Federal Research Center "Nemchinovka", ul. Kalinina, 1, pos. Novoivanovskoe, Odintsovskii r-n, Moskovskaya obl., 143026, Russian Federation
Abstract. Spring wheat varieties Agata and RIMA, differing in biological characteristics, were compared in the Ryazan and Moscow regions on dark-gray forest and sod-podzolics soils, respectively, in 2012-2014. The conditions were favourable in both points in 2012 and 2014. In 2013, the deficit of precipitation at the beginning of the growing season was 65.3% and 67.4% of the mean annual values, respectively. The objects of the study were spring wheat varietiesAgata and RIMA, the standard variety was Lada. The area of a testplot was 12 m2. The replication was fourfold. In 2012-2014, in the Institute of Seed Production and Agricultural Technology an experiment was founded on the optimization of seeding rates of Agata and RIMA varieties: from 4.5 to 6.5 million of germinating seeds per hectare with a step of 0.5 million seeds/ha; the control was 6.0 million seeds/ha. In the Ryazan region the average yield of Agata variety was 4.95 t/ha, of RIMA variety -was 4.47 t/ha; the excess over Lada standard was 1.28 t/ha and 0.80 t/ha, respectively. In the Moscowregion the yield of Agata variety was 4.12 t/ha, of RIMA variety - was 4.22 t/ha, providing an increase, compared to the standard, of 0.88 t/ha and 0.36 t/ha, respectively. Varieties Agata and RIMA formed grain with high technological properties. The excess over Lada standard for vtreousness was 9 and 7%; for the content of raw gluten in flour it was 2.8 and 1.6%; in terms of al-veograph estimation the excess was 142and 102 u.a., respectively; in terms of volume output of bread and total bakery quality assessment these varieties were at the level of the standard. Under the conditions of the Ryazan region the optimal seeding rate of Agata variety was 5.0-6.0 million seeds/ha; the yield was4.90-4.96t/ha. For RIMA variety the optimal seeding rate was 5.5-6.0 million seeds/ha; the yield was 3.66-3.87t/ha.
Keywords: spring soft wheat; variety; competitive variety testing; yield; seeding rate.
Author Details: T. A. Barkovskaya, senior research fellow (e-mail: [email protected]); O. V. Gladysheva, Cand. Sc. (Agr.), director; N. V. Davydova, D. Sc. (Agr.), head of laboratory.
For citations: Barkovskaya T. A., Gladysheva O. V., Davydova N. V. Spring Soft Wheat Varieties for the Non-Black Soil Zone. Zemle-delije. 2018. No. 8. Pp. 38-41 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044- 3913-2018-10811.
Г. Я. КРИВОШЕЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Е. В. ИОНОВА, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора по научной работе Н. А. ШЕВЧЕНКО, техник-исследователь В. Л. ГАЗЕ, младший научный сотрудник
Аграрный научный центр «Донской», пос. Научный городок, 3, Зерноград, Ростовская обл., 347740, Российская Федерация
Работу с целью изучения исходного материала - новьк среднеспелых инбредных линий кукурузы, выделения перспективных линий для селекции засухоустойчивых гибридов и поиска эффективных косвенных признаков для оценки засухоустойчивости проводили в 2015-2017гг. в Ростовской области. Почва опытного участка представлена обыкновенным черноземом, характеризующимся наличием мощного гумусного слоя, достигающего 160 см. Размещение вариантов в полевых опытах - систематическое. Материалом для исследования служили 20 среднеспелых инбредных линий кукурузы. Для определения остаточного водного дефицита (ОВД) отбор образцов проводили до восхода солнца от 10 растений каждой линии. Инбредные линии ДС 498/217-3, ДС 257/85-5, ДС498/203, КВ 262были устойчивы к водному стрессу - характеризовались низкими величинами остаточного водного дефицита в фазе цветения (8,5...10,7 %) и незначительным его увеличением в процессе усиления засухи к фазе молочно-восковой спелости (9,9.11,7 %) в сочетании с высокой продуктивностью (30,6.44,1 г/раст.), устойчивостью к полеганию (полегших растений 0,8.3,2 %), устойчивостью к поражению пузырчатой головней на естественном фоне (0.2,4 % пораженных растений), высоким прикреплением початка (43,5.56,0 см), невысоким процентом бесплодия (5,8.10,6 %). Сильная положительная связь отмечена между бесплодием растений и величиной водного дефицита в фазе молочно-восковой спелости (г=0,89±0,10), между бесплодием и приростом водного дефицита (г=0,72±0,16). Между урожайностью зерна и показателями ОВД определена отрицательная средняя корреляционная связь (г=-0,54±0,19.-0,58±0,18). Отмечена тенденция кснижению продуктивности растений с увеличением прироста водного дефицита (г=-0,33±0,21). Ранжирование линий по величине водного дефицита совпало с результатами ранжирования по величине бесплодия растений. Бесплодие растений, определенное в засушливых условиях у среднеспелых ин-
бредных линий кукурузы, рекомендуется использовать в качестве дополнительного косвенного признака определения устойчивости к водному стрессу.
Ключевые слова: кукуруза (Zea mays L.), инбредные линии, остаточный водный дефицит, продуктивность растений, урожайность зерна, бесплодие.
Для цитирования: Новые среднеспелые инбредные линии кукурузы для селекции на засухоустойчивость / Г. Я. Кривошеев, Е. В. Ионова, Н. А. Шевченко и др. // Земледелие. 2018. № 8. С. 41-44. DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10812.
Различные исследователи отмечают усиление аридности климата, что служит основанием для пересмотра приоритетных направлений селекции сельскохозяйственных культур [1, 2, 3].
Кукуруза относится к мезофитам, считается одной из наиболее влаголюбивых культур и сильно реагирует на недостаток влаги в период вегетации [4].
Наиболее крупные зарубежные селекционно-семеноводческие фирмы создают зерновые гибриды прежде всего для влагообеспеченных условий, вследствие чего усилия их селекционеров направлены, в первую очередь, на выведение гибридов с высокой потенциальной урожайностью и низкой уборочной влажностью зерна [5]. В нашей стране успешно ведется селекция на высокую потенциальную урожайность, в последние годы уделяется внимание селекции на низкую уборочную влажность зерна [6, 7].
При этом в России значительная часть посевов кукурузы расположена в зонах с неустойчивым и недостаточным увлажнением, поэтому выведение засухоустойчивых гибридов - одна из важнейших задач, решаемых отечественными селекционерами. Такая работа может быть успешной только при использовании нового засухоустойчивого исходного материала [8, 9, 10, 11]. Эффективность его создания будет ы выше в регионе с соответствующим о климатом [12]. Известны различные л методы определения засухоустойчи- д вости и продолжаются исследования л по разработке новых подходов. s
Цель исследований - изучение ис- z ходного материала кукурузы для селек- 8 ции на засухоустойчивость. м
Эксперименты проводили в 2015- 1 2017 гг. в Аграрном научном центре со
16,0
С 227, ст. ДС ДС ДС КВ 262 КВ 263 ДС С 204 А СП 280-2 ТВ 7331 А Zp 498
498/217-3 257/85-5 498/203 498/217
Самоопыленные линии кукурузы
Рис. 1. Остаточный водный дефицит и его прирост у среднеспелых инбредных линий кукурузы первой группы, среднее за 2015—2017гг.: I I — фаза цветения; I I — фаза молочно-восковой спелости; - — прирост остаточного водного дефицита.
«Донской», расположенном в южной зоне Ростовской обл. Почва опытного участка - обыкновенный чернозем, характеризующийся наличием мощного гумусового слоя, достигающего 160 см, высокой карбонатностью, содержание гумуса (по Тюрину) - 3,5...4,4 %, общего азота - 0,23.0,26 % (ГОСТ 26107-84), подвижного фосфора -15.20 мг/кг почвы (ГОСТ 29205-91), подвижного калия - 300.500 мг/кг почвы (ГОСТ 29205-91).
Климат южной зоны Ростовской области характеризуется неустойчивым увлажнением. Метеоусловия в период вегетации кукурузы в 2015-2017 гг. были засушливыми. За этот период в 2015 г выпало 170 мм осадков (85 % от среднемноголетней нормы), в 2016 г -141,1 мм (70 % от среднемноголетней нормы), в 2017 г - на уровне среднемноголетней нормы, но их распределение в течение вегетации оказалось крайне неравномерным. Во все годы исследований во второй половине вегетации растения кукурузы были подвержены сильному водному стрессу из-за недостатка влаги, среднесуточная температура превышала среднемно-голетнюю на 1,1.3,9 °С, максимальная температура воздуха достигала 40 °С, минимальная относительная влажность воздуха снижалась до 9 %.
Объектом для исследования служили 15 новых среднеспелых линий кукурузы, созданных в АНЦ «Донской» -СП 280-1, СП 280-2, ДС 498/203, ДС 2 498/217, ДС 498/217-3, ДС 257/85-5, о КВ 262, КВ 263, КВ 326 МВ, КВ 399 МВ, со КВ 399 АМВ, КВ 498, С 204 А, ТВ 7331, ^ 7р498 и 5 линий мировой коллекции -о ДК 64/123, ТУА-173, КМ 57, Гб 834, РП | 276. Стандартом была линия С 227, показавшая хорошие результаты в ® предыдущие годы по засухоустойчиво-5 сти [13]. Изучаемые линии из мировой $ коллекции константны, новые линии
так же достигли инбредного минимума - в процессе создания выполнено 7 инцухтирований.
Закладку опытов, наблюдения и учеты осуществляли согласно методическим осуществляли по проведению полевых опытов с кукурузой [14]. Засухоустойчивость определяли методом остаточного водного дефицита (ОВД) [15]. Статистическую обработку экспериментальных данных выполняли по методике полевого опыта [16] с использованием программы 81айвйса 10.0. Агротехнические мероприятия в опытах осуществляли согласно зональной системы земледелия [17].
При оценке засухоустойчивости линии кукурузы по величине ОВД ранжированы и разделены на 2 группы, включающие по 10 генотипов. У первой группы линий ОВД находился на уровне стандарта или ниже, у второй - выше, чем у стандарта. Стандарт(линия С 227) характеризовался невысоким ОВД в фазе цветения (11,3 %) и его увели-
чением до средних величин (14,2 %) к фазе молочно-восковой спелости -прирост составил 2,9 % (рис. 1).
В первой группе выделены линии ДС 498/217-3, ДС 257/85-5, ДС 498/203, КВ 262 с низкой величиной этого показателя в фазе цветения (8,5.10,7 %) и незначительным ее увеличением в процессе усиления засухи к фазе молочно-восковой спелости на 0,4.2,8 %. Эти инбредные линии следует отметить как наиболее перспективные для программ скрещиваний при создании засухоустойчивых гибридов кукурузы.
У линий КВ 263, ДС 498/217, С 204 А, СП 280-2, ТВ 7331 А, Zp 498 величины ОВД находились на уровне стандарта - от 9,9.12,6 % в фазе цветения до 13,2.14,2 % к фазе молочно-восковой спелости.
Во второй группе линии РП 276, ДК 64/123, TVA 173 характеризовались невысоким ОВД в фазе цветения (12,1...13,6 %). В процессе усиления засухи к фазе молочно-восковой спелости величина этого показателя возросла до 18,1...20,2 %, отличаясь самым высоким приростом (5,0...6,6 %). Эти образцы не пригодны для селекции на засухоустойчивость и подлежат выбраковке (рис. 2).
Инбредные линии КМ 57, СП 280-1, Гб 834, КВ 326 МВ, КВ 399 АМВ, КВ 399 МВ увеличивали водный дефицит с 9,7...12,2 % в фазе цветения до 14,6...16,0 % в фазе молочно-восковой спелости. Среди них генотипы КВ 399 МВ, КВ 399 АМВ, КВ 498 отличались высоким его приростом (4,9...6,3 %) к фазе молочно-восковой спелости. В связи с тем, что засухоустойчивость растений - генетически обусловленный и наследуемый признак [18] с аддитивным характером наследования [19], при использовании таких линий в качестве исходного материала для создания засухоустойчивых гибридов необходимо вторым родительским компонентом
# 15,0
15,0 15,0
15,7 15,7
-if
3,2
С 227, ст. КМ-57 СП 280-1 Гб 834 КВ 326 КВ 399 КВ 399 КВ 498 РП 276 ДК 64/123 TVA 173
МВ АМВ МВ
Самоопыленные линии кукурузы
Рис. 2. Остаточный водный дефицит и его прирост у среднеспелых инбредных линий кукурузы второй группы, среднее за 2015—2017гг.: I I — фаза цветения; I I — фаза молочно-восковой спелости; - Ь- — прирост остаточного водного дефицита.
1. Коэффициенты корреляции между остаточным водным дефицитом и некоторыми признаками, среднее за 2015-2017 гг.
Признак Бесплодие, % Урожайность зерна, т/га Продуктивность, г/растение
ОВД в фазе цветения, % 0,67±0,17* -0,54±0,19* -0,03±0,24
ОВД в фазе молочно-восковой спелости,% 0,89±0,10* -0,58±0,18* -0,12±0,23
Прирост ОВД, % 0,72±0,16* -0,29±0,23 -0,33±0,21
* - достоверно при 5 %-ном уровне значимости.
для скрещивания выбирать формы с высокой засухоустойчивостью.
Для выявления дополнительных косвенных признаков засухоустойчивости представляет интерес изучение количественных признаков в условиях засухи и сопоставление их с величинами ОВД (на основе корреляционного анализа).
Установлена сильная положительная корреляционная связь между бесплодием растений и величиной водного дефицита в фазе молочно-восковой спелости (r=0,89±0,10) (табл. 1), в которой водный дефицит линий кукурузы достигал максимальных величин, поскольку в этот период отмечали низкую относительную влажность, высокую температура воздуха и отсутствие атмосферных осадков. С увеличением водного дефицита в фазе молочно-восковой спелости повышался процент бесплодия растений. Менее засухоустойчивые линии характеризовались, как правило, большим количеством бесплодных растений в посевах.
Связь между приростом ОВД и бесплодием - положительная сильная (r=0,72±0,16), ОВД в фазе цветения и бесплодием - положительная средняя (r=0,67±0,17).
Урожайность зерна инбредныхлиний, в отличие от признака бесплодие растений, имела менее тесную связь с показателями водного дефицита.
Установлена средняя отрицательная зависимость между их величинами в фазе молочно-восковой спелости (r=-0,58±0,18) и фазе цветения (r=-0,54±0,19). Это свидетельствует о том, что среди устойчивых к водному стрессу урожайных линий больше, чем среди неустойчивых.
Практический интерес может представлять сопоставление водного дефицита не только со сбором зерна с единицы площади, но и с продуктивностью одного растения. Выявлена тенденция снижения продуктивности растений с увеличением прироста водного дефицита (r=-0,33±0,21).
Учитывая тесную связь бесплодия растений и водного дефицита, изучаемые линии были ранжированы по количеству бесплодных растений (рис. 3).
Следует отметить значительное совпадение ранжирования линий по бесплодию с ранжированием по величине водного дефицита в фазе молочно-восковой спелости. Линии с наименьшими величинами ОВД - ДС 498/217-3, ДС 257/85-5, ДС 498/203, КВ 262, классифицированные как засухоустойчивые, характеризовались самым маленьким количеством бесплодных растений (5,8...10,6 %). У образцов РП 276, TVA 173, ДК 64/123, классифицированных как неустойчивые к водному стрессу, их доля достигала 25,2...35,6 %. Признак «бесплодие
растений» в засушливых условиях позволяет дифференцировать их по устойчивости к водному стрессу и может быть использован в дополнение к основным методам как критерий засухоустойчивости. Его определяют визуально в полевых условиях, поэтому этот критерий удобен при оценке больших объемов материала.
Бесплодие отрицательно сопряжено с урожайностью - связь тесная отрицательная (г=-0,70±0,17) и продуктивностью растений - средняя отрицательная (г=-0,41 ±0,21).
Инбредные линии кукурузы ДС 498/217-3, ДС 257/85-5, ДС 498/203, КВ 262, выделенные как засухоустойчивые, не уступали стандарту, либо превосходили его по величине ряда хозяйственно-ценных признаков (табл. 2). Эти генотипы отличались высокой продуктивностью растений (30,6...44,1 г/раст.), высокой устойчивостью к полеганию (полегших растений 0,8...3,2 %), не поражались либо слабо поражались пузырчатой головней на естественном фоне (0...2,4 %), имели высокое прикрепление початка (43,5...56,0 см), небольшое количество бесплодных растений (5,8...10,6 %).
Таким образом, выделенные ин-бредные линии кукурузы характеризовались низкими величинами остаточного водного дефицита в фазе цветения (8,5...10,7 %) и незначительным его приростом (0,4...2,8 %) к фазе молочно-восковой спелости. Новые образцы отличаются высокими величинами основных хозяйственно-ценных признаков: продуктивность - 30,6. 44,1 г/раст., полегших растений - не более 3,2 %, поражение пузырчатой головней на естественном фоне - не более 2,4 %, высота прикрепления почат -
40,0 -35,0 -30,0 -£
, 25,0 -Ф S
Ч
g 20,0 -[I
О ф
Ю 15,0 +
10,0 -5,0 --
0,0
-V
35,6
33,6
25,2
16,6
17,7
18,4 18,8
20,4 20,6
22,0 22,0
22,!
16,0
14,4
10,6 10,8
11,4
12,6
7,9
5,81,6
0,97
8,5
1,35
1,1
0,9^J
,16,
1,30,
,41
1,35
1,2
1,01
0,72
Л ■fér о^ & & ^ о^ s?'4 ^ # «л® <£>
■ф' V^ ° "Р*
■ 10,00
- 9,00
- 8,00
■ 7,00
■ 6,00 - 5,00
■ 4,00
■ 3,00
■ 2,00
■ 1,00 62
■ 0,00
Самоопыленные линии кукурузы
Ы (D S ü
(D
д
(D Ь S
(D
00 2
Рис. 3. Урожайность зерна и бесплодие среднеспелых инбредных линий кукурузы, среднее за 2015—2017гг.: I I — бесплодие, %; 1 О — урожайность зерна, т/га. 00
2. Хозяйственно-ценные признаки новых среднеспелых засухоустойчивых линий кукурузы, среднее за 2015-2017 гг.
Линия Продуктивность, г/раст. Продолжительность вегетационного периода, дни Бесплодных растений,% Полегших растений, % Поражение пузырчатой головней,% Высота, см
растения прикрепления початка
С 227 (st.) 29,1 110 16,6 3,0 2,2 158,0 43,0
ДС 498/217-3 36,7 110 7,9 3,2 0,8 167,0 48,5
ДС 257/85-5 31,2 111 8,5 2,0 2,4 156,0 43,5
ДС 498/203 44,1 112 5,8 1,4 0 170,5 56,0
КВ 262 30,6 109 10,6 0,8 1,6 159,5 44,5
Стандартное от-
клонение (S) 4,6 4,8 2,3 0,9 0,7 10,2 5,4
НСР05 5,1 8,2 3,4 1,6 1,3 17,5 7,5
ка - 43,5...56,0 см, бесплодие - не более 10,6 %. К лучшим среди изученных линий следует отнести ДС 498/217-3, ДС /85-5, ДС 498/203, КВ 262.
Выявлен косвенный признак, позволяющий дифференцировать среднеспелые инбредные линии кукурузы по засухоустойчивости - бесплодие растений. Установлена положительная сильная связь между бесплодием и величиной остаточного водного дефицита в фазе молочно-восковой спелости (г=0,89±0,10), между бесплодием и приростом водного дефицита (г=0,72±0,16). Ранжирование линий по величине водного дефицита совпало с результатами ранжирования по величине бесплодия растений. Бесплодие растений, определенное в засушливых условиях у среднеспелых инбредных линий кукурузы целесообразно использовать в качестве дополнительного косвенного признака определения устойчивости к водному стрессу.
Литература.
1. Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С., Буин Н. П. Изменение климатических условий в южной зоне Ростовской области в период вегетации кукурузы // Зерновое хозяйство России. 2014. № 1 (25). С. 44-50.
2. Попов А. С., Янковский Н. Г., Овсянникова Г. В. Особенности погодных условий в Южной зоне Ростовской области // Зерновое хозяйство России, 2012. № 3 (21). С. 56-59.
3. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. М.: Росгидромет, 2014. 58 с.
4. Кукуруза: современная технология возделывания / под ред. академика РАСХН В. С. Сотченко. М.: «РосАгроХим», 2009. 127 с.
5. A. Forrest Troyer and Eric J. Wellin. Heterosis Decreasing in Hybrids: Yield Test Inbred // Crop Science. 2009. Vol. 49. P. 1969-1979.
6. Орлянский Н. А. Селекция кукурузы на пониженную уборочную влажность зерна
®0 для Центрально-черноземной зоны // Куку-О руза и сорго. 2004. № 3. С. 10-13.
7. Чистяков С. Н., Супрунов А. И. Оценка 0, комбинационной способности новых ли-z ний кукурузы по признакам урожайность и
ие уборочная влажность зерна в топкроссных ^ скрещиваниях // Зерновое хозяйство Рос-Ц сии. 2013. № 1 (25). С. 42-46. с; 8. Кривошеев Г. Я., Шевченко Н. А., Газе 2 В. Л. Исходный материал для селекции засухоустойчивых гибридов кукурузы // Аграрная
наука Евро - Северо - Востока. 2016. № 6 (55). С. 15-20.
9. Гульняшкин А. В., Анешенков С. С., Варламов Д. В., Селекция гибридов кукурузы адаптированных к засушливым условиям юга России // Зерновое хозяйство России.
2013. № 4 (28). С. 9-18.
10. Хатефов Э. Б., Кегермазов А. М. Селекция генетических источников признака засухоустойчивости для создания новых гибридов тетраплойдной кукурузы // Аграрный вестник Урала. № 8 (87). 2011. С. 8-11.
11. Мелихов В. В., Панфилова О. Н. Селекция и семеноводство раннеспелых засухоустойчивых гибридов кукурузы для зоны Нижнего Поволжья // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции. Пенза, 2003. С. 93-97.
12. Седловский А. И., Тюпина Л.Н., Кохметова А.М. Создание образцов яровой мягкой пшеницы устойчивых к засухе // Вестник КазНУ. Серия биологическая.
2014. № 1/2 (60). С. 116-119.
13. Кривошеев Г. Я., Шевченко Н. А., Ио-нова Е. В. Устойчивость к водному стрессу новых самоопыленных линий и гибридов кукурузы // Зерновое хозяйство России.
2013. № 6 (30). С. 30-35.
14. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой / сост. Д. С. Филев, В. С. Золотов, Н. И. Логачев и др. Днепропетровск: ВНИИ кукурузы, 1980. 54 с.
15. Литвинов Л. С. О почвенной засухе и устойчивость к ней растений. Львов: Изд-во Львовского госуниверситета, 1951. 214 с.
16. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. М.: Альянс,
2014. 351 с.
17. Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 годы. Ч. III. Ростов-на-Дону: ООО «Донской издательский дом», 2013. 376 с.
18. Генофонд и селекция кукурузы. Теоретические основы селекции / Г Е. Шмараев Санкт-Петербург: ВИР, 1999. Т. IV. 286 с.
19. Драгавцев В. А., Михайленко И. М., Проскуряков М. А. Неканонический подход к решению задач наследственного повышения засухоустойчивости // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 3. С. 487-500.
New Mid-Season Inbred Maize Lines for Breeding on Drought-Resistance
G. Ya. Krivosheev, E. V. lonova, N. A. Shevchenko, V. L. Gaze
Agrarian Scientific Center "Donskoj", pos. Nauchnyi gorodok, 3, Zernograd, Rostovskaya obl., 347740, Russian Federation
Abstract. The aim of the research was the estimation of source material - new mid-season inbred maize lines, identification of the promising lines for breeding the drought-resistant hybrids, and search for the effective indirect signs for estimation of their drought-resistance. The experiment was carried out in Rostov region in 2015-2017. The soil of the experimental plot was typical chernozem, characterized with a thick humus layer of 160 cm in depth. The arrangement of variants was systematic. Twenty mid-season inbred maize lines were the material for the study. To determine the residual waterdeficit (RWD), the samples were taken from 10 plants of each line before sunrise. Inbred maize lines 'DS498/217-3', 'DS 257/85-5', 'DS498/203', 'KV262' were resistant to water stress and were characterized by low residual water deficit in the flowering phase (8.5-10.7%), with its insignificant increase in the milky-wax ripeness phase (9.9-11.7%) when the drought strengthened. They were characterized by high productivity (30.6-44.1 g/plant), resistance to lodging (0.8-3.2% of lodged plants), resistance to boil smut infection against the natural background ( 0-2.4% of injured plants), high ear attachment (43.5-56.0 cm), low percentage of sterility (5.8-10.6%). A strong positive correlation was between plant sterility and the value of water deficit in the milky- wax ripeness phase (r = 0.89 ± 0.10), and between sterility and water deficit increase (r=0.72 ± 0.16). There was a negative average correlation between grain productivity and the RWD indicators (r was from (-0.54 ± 0.19) to (-0.58 ± 0.18)). There was a tendency to decrease plant productivity with an increase in water deficit (r = -0.33 ± 0.21). Ranking of the maize lines according to water deficit coincided with a ranking of them according to the value of plant sterility. Plant sterility identified in the mid-ripening inbred maize lines under dry conditions is recommended to use as an additional indirect trait to determine water stress resistance.
Keywords: maize (Zea mays L.); inbred lines; residual water deficit; plant productivity; grain productivity; sterility.
Author Details: G. Ya. Krivosheev, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); E. V. lonova, D. Sc. (Agr.), deputy director for science; N. A. Shevchenko, research technician; V. L. Gaze, junior research fellow.
For citation: Krivosheev G. Ya., lonova E. V., Shevchenko N. A., Gaze V. L. New Mid-Season Inbred Maize Lines for Breeding on Drought-Resistance. Zemledelije. 2018. No. 8. Pp. 41-44 (in Russ.). DOI: 10.24411/00443913-2018-10812.
