vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2020-343-11-65-67vetpress-1387Research ArticleРАСТЕНИЕВОДСТВОPLANT GROWINGИзучение адаптивной способности ЦМС-линий зернового сорго в условиях Нижневолжского регионаStudy of the adaptive capacity of CMS-lines of grain sorghum in the conditions of the Lower Volga regionКибальникО. П.KibalnikOksana P.

Кибальник Оксана Павловна, кандидат биологических наук, главный научный сотрудник

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

Kibalnik Oksana Pavlovna, candidat of biological sciences, chief reseacher 

410050, Saratov, 1 Institutskii pr-d, 4

ЕфремоваИ. Г.EfremovaIrina G.

Ефремова Ирина Григорьевна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

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

Efremova Irina Grigorevna, candidat of agricultural sciences, senior researcher 

410050, Saratov, 1 Institutskii pr-d, 4

СеминД. С.SeminDmitriy S.

Семин Дмитрий Сергеевич, кандидат сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

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

Semin Dmitry Sergeevich, candidat of agricultural sciences, chief researcher 

410050, Saratov, 1 Institutskii pr-d, 4

КаменеваО. Б.KamenevaOlga B.

Каменева Ольга Борисовна, кандидат сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

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

Kameneva Olga Borisovna, candidat of agricultural sciences, chief researcher 

410050, Saratov, 1 Institutskii pr-d, 4

СтарчакВ. И.StarchakViktoria I.

Старчак Виктория Игоревна, научный сотрудник 

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

Starchak Viktoria Igorevna, researcher 

410050, Saratov, 1 Institutskii pr-d, 4

ФГБНУ Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузыРоссия“Russian Research and Technological Institute of Sorghum and Maize”Russian Federation202018012021011-126567Copyright © Кибальник О.П., Ефремова И.Г., Семин Д.С., Каменева О.Б., Старчак В.И., 20212021Кибальник О.П., Ефремова И.Г., Семин Д.С., Каменева О.Б., Старчак В.И.Kibalnik O.P., Efremova I.G., Semin D.S., Kameneva O.B., Starchak V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/1387Актуальность

Актуальность. В засушливых условиях Нижневолжского региона проведены исследования, направленные на выявление различной нормы реакции ЦМС-линий зернового сорго с целью их использования в селекции гибридов на устойчивость к абиотическим стрессорам.

Материал и методика

Материал и методика. Адаптивную способность материнских форм изучали на примере 12 ЦМС-линий (полученных с использованием источников стерильности А1, А2, А3, А4, М-351А, 9Е) на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в 2014–2018 годах. Площадь делянки — 7,7 м2. Густота стояния растений — 100 тыс. шт./га. Повторность в опыте — трехкратная. Расчет показателей адаптивности проведен с использованием программы статистической обработки экспериментальных данных Агрос 2.09.

Результаты

Результаты. Установлено, что на изменчивость формирования продуктивности биомассы стерильных линий преимущественное влияние оказывало взаимодействие генотипа с условиями года, который составил 58,2%, тогда как факторы генотипа и условий года вносят вклад 31,0 и 10,8%, соответственно. При этом влияние гидротермического коэффициента за период «всходы-созревание» сорго на продуктивность биомассы подтверждается положительной линейной зависимостью (y = 1,903х + 13,90). Среди изученных форм высокой стрессоустойчивостью и средней вариабельностью признака отличаются ЦМС-линии А1 О-Янг 1 и А2 Тамара с урожайностью биомассы 10,33–14,08 т/га. У высокоурожайных материнских форм А3 Фетерита 14 и А1 Ефремовское 2 (18,34–20,71 т/га) отмечены высокие показатели индекса стабильности (3,97–6,30), генетической гибкости (16,55–20,70), что свидетельствует об их большей приспособленности к засушливым условиям региона. Данные стерильные линии рекомендуется включать в программу скрещиваний при создании продуктивных гибридов F1.

Relevance

Relevance. In the arid conditions of the lower Volga region, studies were conducted to identify different response rates of CMS lines of grain sorghum in order to use them in the selection of hybrids for resistance to abiotic stressors.

Material and methods

Material and methods. The adaptive capacity of maternal forms was studied on the example of 12 CMS lines (obtained using sterility sources A1, A2, A3, A4, M-351A, 9E) at the experimental field of institute in 2014–2018. The plot area is 7.7 m2. The density of standing plants is 100 thousand plant/ha. Repeatability in the experience — three times. The calculation of adaptability indicators was carried out using the program for statistical processing of experimental data Agros 2.09.

Results

Results. It is established that the formation of a biomass productivity of sterile lines, the predominant influence of the interaction of genotype with year terms, which amounted to 58.2 per cent, while the factors of genotype and the year conditions contribute 31,0 and 10.8%, respectively. At the same time, the influence of the hydrothermal coefficient for the period of “germination-maturation” of sorghum on the productivity of biomass is confirmed by a positive linear relationship (y = 1,903x + 13.90). Among the studied forms, CMS lines A1 O-Yang 1 and A2 Tamara with a biomass yield of 10.33–14.08 t/ha are characterized by high stress resistance and average variability of the trait. Highyielding female forms A3 Feterita 14 and A1 Efremovskoe 2 (18.34–20.71 t/ha) have high indicators of stability index (3.97–6.30), genetic flexibility (16.55–20.70), which indicates their greater adaptability to the arid conditions of the region. These sterile lines are recommended to be included in the program of crosses when creating productive F1 hybrids.

соргоЦМС-линиииндекс стабильностистрессоустойчивостькоэффициент вариацииклиматические условияsorghumCMS linesstability indexstress resistancecoefficient of variationclimate conditionsReferencesГончаренко А.А. О проблеме экологической устойчивости сортов зерновых культур. Безостая 1 — 50 лет триумфа. Краснодар. 2005: 44-59.Goncharenko A.A. About the problem of ecologic stability of grain crop varieties. Bezostaya 1 — 50 years of triumph. Krasnodar. 2005. 44-59 p. (In Russ.)Кибальник О.П., Семин Д.С., Костина Г.И., Бычкова В.В., Эльконин Л.А. Оценка адаптивности стерильных линий сорго с новыми типами ЦМС на основе коэффициента линейной регрессии в условиях Саратовской области. Кукуруза и сорго. 2014; (4):8-12.Кibalnik O.P., Semin D.S., Kostina G.I., Bychkova V.V., Elkonin L.A. Assessment of the adaptability of sterile sorghum lines with new types of CMS based on the linear regression coefficient in the conditions of the Saratov region. Maize and Sorghum. 2014; (4):8-12. (In Russ.)Кибальник О.П. Адаптивная способность ЦМС-линий сорго в условиях возделывания Нижнего Поволжья. Аграрная наука. 2019;(1):45-47.Кibalnik O.P. Adaptive ability of CMS lines of sorghum in the conditions of cultivation of the Lower Volga region. Agrarian science. 2019;(1):45-47. (In Russ.)Кибальник О.П. Перспективы использования ЦМС-линий с разными источниками стерильности в селекции сорго. Вестник Новосибирского ГАУ. 2020;1(54):16-23.Кibalnik O.P. Prospects for using CMS lines with different sources of sterility in sorghum breeding. Novosibirsk State Agrarian University Bulletin. 2020;1(54):16-23. (In Russ.)Мартынов С.П. Статистический и биометрико-генетический анализ в растениеводстве и селекции. Пакет программ “AGROS 2.09”. Тверь, 1999.Martynov S.P. Statistical and biometrical genetic analysis in crop production and breeding.. Software package. Tver, 1999 (In Russ.)Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. М., 1989.Methods of state variety testing of agricultural crops. V.2. M, 1989 (In Russ.)Akula U.V., Poluru P.G., Jangam A.K., Jagannath P.V. Influence of type of sterile cytoplasm on the resistance to sorghum shoot fly. Plant Breed. 2012;131(1):94-99. DOI: 10.1111/j. 1439-0523. 2011. 01905.xAkula U.V., Poluru P.G., Jangam A.K., Jagannath P.V. Influence of type of sterile cytoplasm on the resistance to sorghum shoot fly. Plant Breed. 2012;131(1):94-99. DOI: 10.1111/j. 1439-0523. 2011. 01905.xDurga K.K., Reddy B.V.S., Reddy M.S.S., Ganesh M. Influence of cytoplasm on the occurrence of leaf blight (exserohilum turcicum (pass.)) In sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench. Indian J. of Agr. Research. 2008;42(2):97-101.Durga K.K., Reddy B.V.S., Reddy M.S.S., Ganesh M. Influence of cytoplasm on the occurrence of leaf blight (exserohilum turcicum (pass.)) In sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench. Indian J. of Agr. Research. 2008;42(2):97-101.Pecina-Quintero V., Williams-Alanís H., Montes-García N., Rodríguez-Herrera R., Rosales-Robles E, Vidal-Martínez V.A. Incidence of head smut Sporisoriumeilianum (Kühn) Langdon and Fullerton in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench.] hybrids with A1 and A2 cytoplasm. Revista Mexicana de Fitopatología. 2004;(22):315-319.Pecina-Quintero V., Williams-Alanís H., Montes-García N., Rodríguez-Herrera R., Rosales-Robles E, Vidal-Martínez V.A. Incidence of head smut Sporisoriumeilianum (Kühn) Langdon and Fullerton in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench.] hybrids with A1 and A2 cytoplasm. Revista Mexicana de Fitopatología. 2004;(22):315-319.Reddy S.P., Rao M.D., Reddy BVS, Kumar A.A., Thakur R.P., Rao V.P. Evalution of A1, A2, A3, A4(M), A4(G) and A4(VZM) cytoplasm in iso-nuclear backgrounds for grain mold resistance. Crop Protection. 2011;(30):658-662. DOI: 10.1016/j.cropro.2011.02.016Reddy S.P., Rao M.D., Reddy BVS, Kumar A.A., Thakur R.P., Rao V.P. Evalution of A1, A2, A3, A4(M), A4(G) and A4(VZM) cytoplasm in iso-nuclear backgrounds for grain mold resistance. Crop Protection. 2011;(30):658-662. DOI: 10.1016/j.cropro.2011.02.016Reddy S.P., Reddy BVS, Kumar A.A, Sharma HC. Performance of A1, A2, A3, A4M, A4G and A4VZM cytoplasms based iso-nuclear sorghum hybrids for shoot fly resistance acrossrainy and post-rainy seasons. Indian J. Genet. 2015;75(3):324-329. DOI: 10.5958/0975-6906.2015.00051.6Reddy S.P., Reddy BVS, Kumar A.A, Sharma HC. Performance of A1, A2, A3, A4M, A4G and A4VZM cytoplasms based iso-nuclear sorghum hybrids for shoot fly resistance acrossrainy and post-rainy seasons. Indian J. Genet. 2015;75(3):324-329. DOI: 10.5958/0975-6906.2015.00051.6Rud J.D., Ramundo B.A., Claflin L.E., Tuinstra M.R. Analysis of Resistance to Ergot in Sorghum and Potential Alternate Hosts. Crop Sci. 2002;42(4):1135-1138.Rud J.D., Ramundo B.A., Claflin L.E., Tuinstra M.R. Analysis of Resistance to Ergot in Sorghum and Potential Alternate Hosts. Crop Sci. 2002;42(4):1135-1138.Stack J.P., Pedersen J.F. Expression of susceptibility to Fusarium Head Blight and grain mild in A1 and A2 cytoplasm of Sorghum bicolor. Plant Disease. 2003;(87):172-176. DOI:10.1094/PDIS.2003.87.2.172Stack J.P., Pedersen J.F. Expression of susceptibility to Fusarium Head Blight and grain mild in A1 and A2 cytoplasm of Sorghum bicolor. Plant Disease. 2003;(87):172-176. DOI:10.1094/PDIS.2003.87.2.172

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