Денис Сергеевич Куцев, научный сотрудник, ВИР
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Denis S. Kutsev, Researcher, VIR
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000 Russia
Эдуард Балилович Хатефов, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, ВИР
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Eduard B. Khatefov, Dr. Sci. (Biology), Leading Researcher, VIR
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia
Актуальность. Селекция кукурузы с вовлечением диких родичей способствует расширению ее генетического полиморфизма. При этом вместе с полезными и хозяйственно ценными признаками кукуруза получает от диких родичей и неблагоприятные для селекции признаки. В процессе селекционного отбора в расщепляющемся потомстве отдаленных гибридов кукурузы необходима тщательная оценка хозяйственно ценных и удаление нежелательных и вредных признаков.
Материалы и методы. Исследования проведены в степной зоне Северо-Кавказского федерального округа (г. Прохладный) в 2019–2024 гг. Использованы 150 образцов популяции ВС1 и ВС5, полученной на основе гибридизации линий 633МВ и Р346закМ кукурузы с теосинте (Zea mexicana (Schrad.) Kuntze) из коллекции ВИР. Стимулирование цветения и гибридизация теосинте с кукурузой проведены при коротком дне (10 часов) с использованием фотоизоляторов в течение 35–40 дней и последующим переходом на длинный день (16 часов).
Результаты. Прослежена динамика изменчивости 9 хозяйственно ценных признаков растения и початка кукурузы в расщепляющейся популяции ВС1 и ВС5. Установлено, что увеличение доли генома кукурузы в беккроссах приводит в большей степени к улучшению структуры початка и в меньшей степени – структуры и архитектоники растения. В потомстве ВС1 выделены образцы с выраженной кустистостью, ветвистостью и высокой облиственностью, опушенностью стебля, длинной ножкой початка и обильным формированием примитивных початков с 2–4 рядами зерен по 6–8 зерен в ряду и асинхронным цветением. В потомстве ВС5 растения характеризуются меньшей кустистостью и облиственностью, более короткой ножкой початка, чем у ВС1, и склонностью к формированию от 2 до 3 початков с синхронным цветением. Початки характеризуются 14–16 рядами зерен и 28–35 зернами в ряду.
Заключение. Результаты исследований подтверждают передачу от теосинте таких ценных признаков, как многопочатковость, опушенность стебля (трихомы), повышенная лигнизация стебля, устойчивость к загущенному посеву.
Background. Maize breeding involving the crop’s wild relatives contributes to the broadening of its genetic polymorphism. However, in addition to useful agronomic traits, maize also receives from its wild relatives features unfavorable for breeding. The process of selection in a splitting progeny of distant maize hybrids requires thorough assessment of agronomic characters and removal of undesirable or harmful traits.
Materials and methods. The studies were conducted in the steppe zone of the North Caucasus Federal District (town of Prokhladny) in 2020–2024. The work involved 150 samples of the BC1 and BC5 populations obtained by hybridizing the 633MV and P346zakM maize lines with Zea mexicana (Schrad.) Kuntze from the VIR collection. Stimulation of flowering and hybridization of teosinte with maize were conducted with a short 10-hour day, using photoinsulators for 35–40 days, followed by a transition to a longer day (16 hours).
Results. The dynamics of variability was monitored for 9 important agronomic characters of the maize plant and ear in the segregating populations BC1 and BC5. An increase in the share of the maize genome in backcrosses was found to induce improvement in the ear structure more than in the structure and architectonics of the plant. Samples were identified in the BC1 progeny that had pronounced bushiness and branching, high leafiness and stem pubescence, a long ear stalk, and abundant formation of primitive ears with 2–4 rows of grains and 6–8 grains in a row with asynchronous flowering. Plants in the BC5 progeny exhibited less bushiness and leafiness, an ear stalk shorter than in BC1, and a tendency to form 2 to 3 ears with synchronous flowering. Their ears consisted of 14–16 rows of grains, having 28–35 grains in a row.
Conclusion. The results of the studies confirm the transfer of valuable agronomic traits from teosinte, such as prolificacy, stem pubescence (trichomes), increased stem lignification, and resistance to dense sowing.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.