Эффект гетерозиса у гибридов сорго на основе цитоплазматической мужской стерильности

Исследование проводили с целью определения эффекта гетерозиса и характера наследования количественных признаков у сорго-суданковых гибридов. Работу выполняли в Ростовской области в 2020–2022 гг.; почва – обыкновенный карбонатный чернозем. В 2020 г. (ГТК=0,68) и 2022 г. (ГТК=0,52) отмечали среднюю засуху, в 2021 г. (ГТК=0,82) – недостаточное увлажнение. Объект исследований – 13 сорго-суданковых гибридов с различным характером наследования признаков. По продолжительности периода «всходы–выметывание» (h_p=0,6…11,0), содержанию сухого вещества (h_p=0,3…2,5) отмечено сверхдоминирование и частичное (неполное) доминирование родительской формы с большим значением признака; по высоте растений (h_p=1,02…2,02) и облиственности (h_p=1,00…23,33) – доминирование и сверхдоминирование; по урожайности зеленой массы (h_p=1,4…12,6) – сверхдоминирование, независимо от цитоплазмы; по содержанию сырого протеина (h_p=-1,6…32,5) – от гибридной депрессии до сверхдоминирования. Наибольшие эффекты гетерозиса (истинного Г_ист. и гипотетического Г_гип.) отмечены у гибридов по высоте растений (Г_ист.=0,9…20,01 %, Г_гип.=17,9…51,2 %), облиственности (Г_ист.=0…48,2 %, Г_гип.=17,4…51,8 %) и урожайности зеленой массы (Г_ист.=22,1…91,2 %, Г_гип.=59,8…144,3 %). Наибольшее содержание сырого протеина (9,2…10,3 %) отмечено у гибридов АПВ-1115 × Светлопленчатая 2, АПВ-1115 × Кудесница, Джетта × ЧСС-2, Джетта × Яктик, превысившие стандарт на 1,2…2,3 %. Благодаря эффекту гетерозиса наибольшие урожайность зеленой массы и сухого вещества, а также сбор переваримого отмечены у сорго-суданковых гибридов АПВ-1115×Кудесница – Гордей (5376; 1116 и 80 г/м² соответственно) и АПВ-1115×Светлопленчатая 2 – Добрыня (5949; 1202 и 84 г/м²). Гибрид Добрыня внесен в Государственный реестр селекционных достижений, Гордей передан на Государственное сортоиспытание с 2023 г.

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

2. 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.

3. Evaluation of fodder yield and fodder quality in sorghum and its interaction with grain yield under different water availability regimes / K. Somegowdaab, A. Vemula, J. Naravula, et al. // Current Plant Biology. 2021. Vol. 25. Article 100191. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214662820300724?via%3Dihub (дата обращения: 06.08.2023). doi: 10.1016/j.cpb.2020.100191.

4. Эффекты гетерозиса у гибридов F1 сорго на основе цитоплазматической мужской стерильности / О. П. Кибальник, О. Б. Каменева, Е. А. Жук и др. // Зерновое хозяйство России. 2020. № 2 (68). С. 49–53. doi: 10.31367/2079-8725-2020-68-2-49-53.

5. Вертикова Е. А., Пыльнев В. В. Оценка сорго-суданковых гибридов для селекции в условиях Нижнего Поволжья // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 87. С. 48–54. doi: 10.21515/1999-1703-87-48-54.

6. Zeru Y., Chang J. Genetic diversity and estimation of heterosis of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) varieties and their hybrids for grain yield and other traits at, Baoding, Hebei province, China // International Journal of Agriculture Innovations and Research. 2020. No. 8. P. 279–289.

7. Beyaz R., Kir H. Physio-biochemical analyses in seedlings of sorghum-sudangrass hybrids that are grown under salt stress under in vitro conditions // Turkish Journal of Biochemistry. 2020. Vol. 45. No. 2. P. 177–184. URL: https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/tjb-2018-0552/html (дата обращения: 06.08.2023). doi: 10.1515/tjb-2018-0552.

8. Agroecological testing of sugar sorghum, Sudanese grass and sorghum-Sudanese hybrids in the natural conditions of the Novgorod region / E. Shkodina, O. Balun, S. I. Kapustin, et al. // Indo American journal of pharmaceutical science. 2019. Vol. 6. No. 7. P. 13810–13815. doi: 10.30766/2072-9081.2021.22.4.531-541.

9. 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: 10.31367/2079-8725-2020-70-4-65-68.

10. Метлина Г. В., Васильченко С. А., Ковтунов В. В. Расход влаги сортами сорго зернового в зависимости от норм высева и способов посева в условиях южной зоны Ростовской области // Зерновое хозяйство России. 2022. Т. 14. № 6. С. 97–102. doi: 10.31367/2079-8725-2022-83-6-97-102.

11. Feed quality of new Sudan grass varieties / S. I. Kapustin, A. S. Kapustin, N. V. Samokish, et al. // Journal of Agriculture and Nature. 2022. Vol. 25. No. 2. P. 400–405. doi: 10.18016/ksutarimdoga.vi.916295.

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

13. 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.

14. Asadi M., Eshghizadeh H. R. Comparison of growth responses in sorghum genotypes and corn grown in arid regions under different levels of water and nitrogen supplies // Acta Agrobotanica. 2020. Vol. 73. No. 4. P. 272–278. doi: 10.5586/aa.7342.

15. Genotype selection for grain yield of sorghum through generalized linear mixed model / M. Tesfa, T. Zewotir, S. A. Derese, et al. // Agronomy. 2023. Vol. 13. No. 3. Article 852. URL: https://www.mdpi.com/2073-4395/13/3/852 (дата обращения: 06.08.2023). doi: 10.3390/agronomy13030852.

16. Adebo J. A., Kesa H. Evaluation of nutritional and functional properties of anatomical parts of two sorghum (Sorghum bicolor) varieties // Heliyon. 2023. Vol. 9. No. 6. Article e17296. URL: https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(23)04504-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2405844023045048%3Fshowall%3Dtrue (дата обращения: 06.08.2023). doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e17296.