ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦМС–ЛИНИЙ С РАЗНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ СТЕРИЛЬНОСТИ В СЕЛЕКЦИИ СОРГО

Для улучшения генетико-селекционных признаков материнских форм, повышения их адаптивного потенциала в селекции гибридов сельскохозяйственных культур (сорго, африканское просо, кукуруза, рис, подсолнечник, озимая рожь и т. д.) используют разнообразные типы ЦМС. В статье представлены результаты изучения коллекции ЦМС-линий сорго, полученных на основе новых источников стерильности (А1, А2, А3, А4, А5, А6, 9Е и М-35–1А) по агрономическим признакам. На опытном поле института в 2014–2018 гг. высевали 21 линию широкорядным способом с междурядьями 70 см и густотой стояния 100 тыс. растений на 1 га. Размещение делянок площадью 7,7 м 2 рендомизированное, в трехкратной повторности. Применение кластерного анализа по минимуму евклидовых расстояний позволило провести группировку ЦМС-линий по сходным изученным признакам: 1-я группа включает 9; 2-я – 4; 3-я и 4-я – по 3; 5-я и 6-я – по 1 линии. Дисперсионный однофакторный анализ подтверждает достоверность различий между группами по 18 селекционным признакам, за исключением выдвинутости ножки метелки. Установлено значительное варьирование вегетативных (V=11,0–21,6 %) и генеративных признаков (V=13,2–28,4 %). Наименьший коэффициент вариации выявлен по продолжительности межфазного периода «всходы – цветение» – 4,8 %, что свидетельствует о скороспелости большинства линий (у А2 КВВ 181, А2 Судзерн светлый, А2 АГС – 46,6 дня). Пятилетнее испытание исходного материала позволило выделить продуктивные линии 5-й и 6-й групп (урожайность зерна 5,07–5,36, биомассы – 18,30–20,70 т/га), слабокустящиеся линии 3-й группы (общая и продуктивная кустистость 1,12–1,14), низкорослые линии 1-й группы (высота растений 81,0 см). А1 Ефремовское 2 отличается высокорослостью (143,3 см), крупными размерами флагового и наибольшего листьев (площадь 150,0 и 254,2 см 2 соответственно). Подбор стерильных линий с заданными признаками способствует оптимизации селекционного процесса и целенаправленному их применению в программах скрещиваний.

1. Directions of breeding of grain sorghum in the Lowel Volga region of Russia / O. Kibalnik, D. Semin, V. Gorbunov [et. al.] // Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health and Life Quality. – 2017. – Vol. 1. – P. 226–229.

2. Эльконин Л. А., Кожемякин В. В., Фадеева И. Ю. Новые источники мужской стерильности у сорго и их использование в селекции // Зональные особенности научного обеспечения сельскохозяйственного производства: материалы II регион. науч.-практ. конф. – Саратов, 2010. – С. 141–150.

3. Эльконин Л. А., Кожемякин В. В., Цветова М. И. Спорофитный тип восстановления фертильности в ЦМС-индуцирующей цитоплазме сорго типа А3 и его модификация условиями влагообеспеченности растений // Вавилов. журнал генетики и селекции. – 2019. – № 23 (4). – С.412–421.

4. Fertility restoration of the sorghum A3 male-sterile cytoplasm through a sporophytic mechanism derived from sudangrass / H. V. Tang, J. F. Pedersen, C. D. Chase, D. R. Pring // Crop Sci. – 2007. – Vol. 47. – P. 943–950.

5. Pedersen J. F. Marx D. B., Funnell D. L. Use of A3 cytoplasm to reduce risk of gene flow though sorghum pollen // Crop. Sci. – 2003. – Vol. 43. – P. 1506–1509.

6. Hariprasanna K., Patil J. V. Sorghum: Origin, Classification, Biology and Improvement // Sorghum Molecular Breeding / R. Madhusudhana, P. Rajendrakumar, J. Patil (eds.). – New Delhi: Springer, 2015. – P. 21.

7. Reddy P. S., Patil J. V. Genetic enhancement of Rabi Sorghum – adapting the Indian Durras. – Academic Press. Elsevier Publ., 2015. – P.37–43.

8. Kumar A. A., Reddy B. V.S., Kaul S. L. Alternative cytoplasmic male sterility systems in sorghum and their utilization // Sorghum Impruvement in the New Millennium / B.V.S. Reddy, S. Ramesh, A. A. Kumar, C.L.L. Gowda (eds.). – Patacheru, ICRISAT Publ., 2008. – P.134.

9. Pring D. R., Tang H. V., Schertz K. F. Cytoplasmic male sterility and organelle DNAs of sorghum // Molecular biology of plant mitochondria / C. S. Levings, I. K. Vasil (eds.). – Boston, Mass, Kluwer Academic Publ., 1995. – P. 461–495.

10. Reddy B. V.S., Ramesh S., Ortiz R. Genetic and Cytoplasmic-Nuclear Male sterility in Sorghum // Plant Breed. Reviews / J. Janik. Hoboken (еd.). – New Jersy: Willey & Sons, Inc., 2005. – Vol. 25. – P. 139–169.

11. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. – М., 1989. – Вып. 2. – 197 с.

12. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – М., 2011. – 352 с.

13. Кибальник О. П. Комбинационная способность ЦМС-линий зернового сорго на основе А1, А2, А3, А4, 9Е и М-35–1А типов цитоплазматической мужской стерильности // Вавилов. журн. генетики и селекции. – 2017. – № 21 (6). – С. 651–656.

14. Комбинационная способность сортообразцов суданской травы в Нижнем Поволжье / С. С. Куколева, В. И. Жужукин, О. П. Кибальник [и др.] //Успехи современного естествознания. – 2018. – № 12, Ч. 2. – С. 283–289.

15. Genetic Function of Cytoplasm in Plants with Special Emphasis on Sorghum/ Elkonin L., Kibalnik O., Zavalishina A., Gerashchenkov G. // Chloroplasts and Cytoplasm. Structure and Function / C. Dejesus, L. Trask (eds.). – New York: Nova Sci. Publ., 2018. – Р. 97–155.