Study of resistance to root lodging in corn line of different genetic plasmas and hybrids created on their basis
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2020-(67)-2-4Keywords:
lines, hybrids, maize, genetic plasma, western corn root beetle, resistance to lodgingAbstract
The results of studying the resistance to root lodging in self-pollinated maize lines of different genetic plasmas and experimental hybrids created on their basis in the conditions of south-western part of the Forest-Steppe of Ukraine are presented. According to the pedigree, the studied samples belong to the genetic plasmas Iodent, Reid, Lancaster, Lakaune, Dobrudzhanka, Mixed and others. Determination of resistance to root lodging was performed by the method of visual assessment of the degree of root lodging of maize plants on a natural background and a special method of measuring the resistance of the root system of plants to forced vertical uprooting with the help of apparatus «Avoks» (patent for utility model
№ 76524 from 10.01.2013).
The selection was carried out under different meteorological conditions and phases of plant growth and development. In the conditions provoked by strong winds and waterlogging of the soil, 5‒7 % of samples with low resistance to lodging (angle of inclination more than 60°) were rejected. According to the visual assessment on a natural background, the studied samples by the degree of root lodging were divided into 5 groups of stability. Hybrids of competitive varietal testing were divided into only two groups: non-fallen – 85,2 % and weakly fallen (angle of inclination less than 30°) – 14,8 %. This indicates the effectiveness of previously conducted selection in the direction of improving the resistance to lodging of the source material and hybrids created on its basis. According to the results of visual evaluation of the corn line, 34 best samples were identified, which are characterized by high resistance (7‒9 points) to root lodging on a natural background.
In special experiments, the «Avoks» device determined the strength (power) of the root system in 34 lines selected on a natural background, 30 new experimental and 4 registered hybrids of domestic and foreign selection. According to the measurement results, significantly higher strength of the root system resistance to vertical uprooting, compared to the standards, was recorded in 20 self-pollinated lines (from 35,6 % to 277,0 %) and 8 hybrids (from 7,3 % to 33,3 %). The values of the studied trait in the selected lines ranged from 120,0 to 333,7 kg, and the highest resistance of the root system was observed in the line Uch 18/16 (germlasm Iodent). The level of resistance of the root system in the selected experimental hybrids ranged from 372,0 kg to 462,0 kg.
It should be noted that in the formulas of these hybrids there are lines Uch 37/490 (germlasm Mixed – 316,7 kg), Uch 68Ms (germlasm Mixed – 303,2 kg), Uch 4/16 (germlasm Lakaune – 260,7 kg), Uch 19/16 (germlasm Iodent – 249,7 kg), which are also distinguished by significantly higher values of the resistance of the root system to vertical uprooting compared to the standard line Uch 88 (germlasm Mixed – 88,5 kg).
In general, based on the results of selection on a natural background and in special experiments, a working collection of 20 best self-pollinated corn lines with high root system strength was formed, which can be used for synthesis of new hybrids with high resistance to root lodging.
The obtained research results are recommended to be used in further selection studies on maize in order to create high-yielding and adaptive commercial hybrids, which will be characterized by increased resistance to a very common in Bukovina quarantine pest ‒ western corn-root beetle Diabrotica virgifera virgifera Le Conte.
References
1. Артеменко С. Кукурудза в короткоротаційній сівозміні. Пропозиція. 2017. № 1. С. 82–87
2. Артеменко С. Ф., Ковтун О. В. Продуктивність та економічна ефективність вирощування кукурудзи в короткоротаційних сівозмінах у північному Степу. Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони НААН України. 2016. №. 10. С. 77–91.
3. Бєліков Є. І., Купріченкова Т. Г. Вивчення врожайності ранньостиглих гібридів кукурудзи різних гетеросизних моделей в умовах степової зони України. Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони НААН України. Дніпропетровськ : Нова ідеологія. 2015. № 9. С. 58–62.
4. Гадзало Я. М., Кириченко В. В., Дзюбецький Б. В. Стратегія інноваційного розвитку селекції і насінництва зернових культур в Україні. Київ ‒ Харків ‒ Дніпро, 2016. 32 с.
5. Гур’єва І. А., Рябчун В. К., Літун П. П. Методичні рекомендації польового та лабораторного вивчення генетичних ресурсів кукурудзи. Вид. друге доповнене Інституту рослинництва імені В. Я. Юр’єва. Харків. 2003. 43 с.
6. Дзюбецький Б. В. Селекція кукурудзи. Спеціальна селекція польових культур. Біла Церква. 2010. Т. 6. С. 120–146.
7. Дзюбецький Б. В., Боденко Н. А., Бондарь Т. М. Використання генетичної плазми Айодент у селекції вихідного матеріалу. Вісник аграрної науки. 2013. № 9. С. 32−35.
8. Дзюбецький Б. В., Заплітний Я. Д. Стійкість ліній кукурудзи різних зародкових плазм до вилягання та основних хвороб і шкідників. Міжн. наук. конференція «Селекція та генетика сільськогосподар-ських рослин: традиції та перспективи» до 100-річчя СГІ-НЦНС. Одеса. 2012.
9. Дзюбецький Б. В., Черчель В. Ю. Сучасна зародкова плазма в селекції кукурудзи в Інституті зернового господарства УААН. Селекція і насін-ництво. Харків, 2002. Вип. 86. С. 11–19.
10. Дзюбецький Б. В., Черчель В. Ю., Антонюк С. П. Селекція кукурудзи. Генетика і селекція в Україні на межі тисячоліть. 2001. Т. 2. С. 578–581.
11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. Москва : Агропромиздат, 1985. 351 с.
12. Етапи селекції кукурудзи в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН / Л. В. Козубенко та ін. Теоретичні дослідження та практичні досягнення Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН : історія та сьогодення (1908–2018 рр.). Харків : ФОП Бровін О. В. 2018. С. 482–503.
13. Ідентифікація ознак кукурудзи (Zea mays L.) : навч. посібник / В. В. Кири-ченко та ін. Харків, 2007. 137 с.
14. Китаёва С. С., Кириченко В. В., Чернобай Л. Н., Полиморфизм микро-саттелитных локусов инбредных линий кукурузы (zea mays l.) харьковской и мировой селекции. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія : Агрономія. 2013. 183 (2). С. 306–313.
15. Кунер А., Целнер М. Де живе і шкодить діабротика. Агроексперт. 2011. № 1. С. 36–37.
16. Методика проведення експертизи сортів рослин групи зернових, круп’яних та зернобобових на придатність до поширення в Україні / укл. Лівандовсь-кий А. А. та ін. Вінниця, 2016. 82 с.
17. Оценка устойчивости кукурузы к повреждению Diabrotica virgifera / П. А. Мельник и др. Защита и карантин растений. Москва. 2005. № 10. С. 48.
18. Родак Н. ТОП-10 стран по выращиванию кукурузы в 2019 году. URL: https://latifundist.com/rating/top-10-stran-po-vyrashchivaniyu-kukuruzy-v-2019-godu.
19. Сиволап Ю. М., Кожухова Н. Е. ДНК-технології у дослідженні генетичного потенціалу кукурудзи. Селекція і насінництво. 2008. Вип. 96. С. 113–120.
20. Створення середньопізніх гібридів кукурудзи на базі плазми Ланкастер (С103) / Дзюбецький Б. В. та ін. Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони НААН України. 2012. № 3. С. 8–11.
21. Технологія вирощування кукурудзи в різних ґрунтово-кліматичних зонах України / А. В. Черенков та ін. Дніпропетровськ. 2011. 51 с.
22. Трибель С. О., Гетьман М. В., Бахмут О. О. Захист кукурудзи від шкідників. Агроном. 2010. № 2. С. 58–62.
23. Черномиз А. М., Микуляк І. С. Селекція скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах Буковини. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2008. Вип. 50. С. 111–117.
24. Черчель В. Ю., Боденко Н. А. Врожайність зерна та гіпотетичний гетерозис сестринських гібридів кукурудзи плазми Рейд. Бюлетень Інституту зернового господарства УААН. Дніпропетровськ : Нова ідеологія. 2010. № 39. С. 12–15.
25. Черчель В. Ю., Дзюбецький Б. В., Марочко В. А. Адаптивні властивості кукурудзи. Пропозиція. 2014. № 3. С. 76–78.
26. Шпаар Д. Кукуруза: выращивание, уборка, хранение и использование. Киев : Издательский дом «Зерно». 2012. 464 с.
27. Шубравська О. В., Прокопенко К. О. Розвиток аграрного ринку України в умовах дії інноваційних чинників. Економіка і прогнозування. 2011. № 2. С. 118–129.
28. Hallauer A. R. History, Contribution, and Future of Quantitative Genetics in Plant Breeding : Lessons From Maize. Crop Science. 2007. 47 : Supplement 3. Р. 4–19.
29. Mikel M. A. Genetic composition of contemporary U. S. commercial dent corn germplasm. Crop Science. 2011. Vol. 51, № 2. P. 592–599.
30. Riedell W. E. Root responses of maize hybrids following corn rootworm larval feeding damage. Cercal Research Communications. 1994. Vol. 22. No 4. P. 327–333.
31. Shrestha J. Agro-morphological characterization of maize inbred lines. Weed pecker Journal of Agricultural Research. 2013. Vol. 2. No 7. Р. 209–211.
32. Sprague G. F. Heterosis in Maize: Theory and Practice // Heterosis: Reappraisal of Theory and Practice Monographs on Theoretical and Applied Genetics, [Ed. : R. Frankel]. Springer Science and Business Media. 2013. Vol. 6. P. 47–70.
33. Troyer A. F. Popular and persistent corn germplasm in 70 centuries of evolution. In C. W. Smith (ed.) Corn: Origin, history, technology, and production. John Wiley and Sons. New York (in press). 2004. P. 133–233.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2020 Я. Д. ЗАПЛІТНИЙ, І. С. МИКУЛЯК, М. І. ЛІНСЬКА, Т. Я. КАРП, Г. В. КОЗАК (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
