Комплексная оценка хозяйственной ценности тетраплоидной белозерной пищевой кукурузы (Zea mays L.)

Актуальность. Мировой рынок белозерной кукурузы к 2050 г. ожидает удвоенного роста, несмотря на ее низкую урожайность. Такая популярность объясняется возросшим спросом на безглютеновые продукты и развитием новых технологий пищевых продуктов из кукурузного зерна и муки. Селекция высокоурожайных гибридов белозерной кукурузы с улучшенными питательными свойствами актуальна.

Материалы и методы. Объектом исследования служили 238 образцов белозерной тетраплоидной кукурузы ранних поколений (S₂–S₃). В качестве тестера (материнская форма) использовали белозерную тетраплоидную линию, созданную акад. В. К. Шумным (Институт цитологии и генетики СО РАН). Семенной материл размножали в степной зоне Северокавказского федерального округа. Биохимический состав зерна кукурузы определяли на ИК-анализаторе SupNir 2750 (Китай). Статистическую обработку данных выполнили с использованием программного обеспечения Statistica 10.0 от StatSoft Russia (2023).

Результаты. Создана коллекция из 61 линии S₆-поколения инбридинга с повышенными питательными свойствами и улучшенными морфометрическими признаками. Получены 18 инбредных линий с белым зерном и белым стержнем початка, с повышенной белизной муки и крупы. Выделены 25 линий с повышенным содержанием белка (15–16%), 16 высокомасличных линий (4,5–5,0%) и 17 линий с высоким содержанием крахмала (73–74%), 2 линии с высокой специфической комбинационной способностью на тестер Шумного. Аминокислотный состав зеина в зерновке у тест-кроссов F₁ не выявил выдающихся гибридов, имеющих хозяйственную ценность по накоплению в зеине незаменимых аминокислот. Средняя урожайность 18 комбинаций составила 5,08 ± 0,43 т/га при варьировании признака Сv = 34,86%, НСР₀₅ = 0,26 т/га. Установлено, что тестер В. К. Шумного в гибридных комбинациях способствует полеганию растений и его дальнейшее использование нецелесообразно.

Заключение. Образцы тетраплоидной белозерной кукурузы характеризуются рядом хозяйственных признаков, имеющих ценность для гибридной селекции.

1. Byerlee D., Heisey P.W. Evolution of the African maize economy. In: D. Byerlee, C.K. Eicher (eds). Africa’s Emerging Maize Revolution. Boulder, CO: Lynne Rienner Publishers; 1997. p.9-12.

2. CIMMYT, FAO of the United Nations. White maize: a traditional food grain in developing countries. FAO: Rome; 1997. Available from: https://www.fao.org/4/w2698e/w2698e00.htm#Contents [accessed Sept. 10, 2025].

3. Coe E.H., Neuffer M.G., Hoisington D.A. The genetics of corn. In: G.F. Sprague, J.W. Dudley (eds). Corn and Corn Improvement. 3rd ed. Madison, WI: American Society of Agronomy; 1988. p.81-258.

4. Correns C. Bastarde zwischen Maisrassen mit besondere Berücksichtigung der Xenien. Nature. 1901;65:126. [in German] DOI: 10.1038/065126d0

5. Darrah L.L., West D.R., Lundquist R.L., Hibbard B.E., Schaafsma A., Lee E.A., Mbuvi S., Poneleit C.G., Betran J., Xu W. White food corn: 2000 performance test. Missouri State Special Report No. 535. Columbia, MO: University of Missouri; 2000. Available from: https://www.ars.usda.gov/research/publications/publication/?seqNo115=118870 [accessed Sept. 10, 2025].

6. Das A.K., Choudhary M., Kumar P., Karjagi C.G., Yathish K.R., Kuma R. et al. Heterosis in genomic era: advances in the molecular understanding and techniques for rapid exploitation. Critical Reviews in Plant Sciences. 2021;40(3):218-242. DOI: 10.1080/07352689.2021.1923185

7. FAO. White Maize: a Traditional Food Grain in Developing Countries. III. Production: [website]. Available from: https://www.fao.org/4/w2698e/w2698e03.htm [accessed Sept. 10, 2025].

8. Галговская Л.А., Теркина О.В., Романова А.Н. Анализ химического состава зерна белозерных гибридов кукурузы селекции ФГБНУ ВНИИ кукурузы. Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2024;26(2):64-71. DOI: 10.35330/1991-6639-2024-26-2-64-71

9. Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ видов Zea mays L. / сост. В.Г. Кукеков. Ленинград: ВИР; 1977.

10. Kumar S., Das A.K., Naliath R., Kumar R., Karjagi C.G., Sekhar J.C. et al. Potential use of random and linked SSR markers in establishing the true heterotic pattern in maize (Zea mays). Crop and Pasture Science. 2022;73(12):1345-1353. DOI: 10.1071/CP21376

11. Кузенко М.В. Кукуруза белозерная Адыгейская – сохраняя традиции. Новые технологии. 2022;18(1):122-128. DOI: 10.47370/2072-0920-2022-18-1-122-128

12. Lone A.A., Dar Z.A., Gull A., Gazal A., Naseer S., Khan M.H., et al. Breeding maize for food and nutritional security In: A.K. Goyal (ed.). Cereal Grains. Vol. 1. London: IntechOpen; 2021. p.39-54. DOI: 10.5772/intechopen.98741

13. López-Pereira M.A., Morris M.L. Impacts of international maize breeding research in the developing world, 1966–1990. Mexico: CIMMYT; 1994.

14. Malvar R.A., Revilla P., Moreno-González J., Butrón A., Sotelo J., Ordás A. White maize: genetics of quality and agronomic performance. Crop Science. 2008;48(4):1373-1381. DOI: 10.2135/cropsci2007.10.0583

15. Mangelsdorf P.C., Fraps G.S. A direct quantitative relationship between vitamin A in corn and the number of genes for yellow pigmentation, Science. 1931;73(1887):241-242. DOI: 10.1126/science.73.1887.241-b

16. Mukri G., Kumar R., Rajendran A., Kumar B., Hooda K.S., Karjagi C.G. et al. Strategic selection of white maize inbred lines for tropical adaptation and their utilization in developing stable, medium to long duration maize hybrids. Maydica. 2018;63(2):1-8.

17. Rosegrant M.W.; the IMPACT Development Team. International Model for Policy Analysis of Agricultural Commodities and Trade (IMPACT): model description. Washington, DC: International Food Policy Research Institute; 2008.

18. Rubey L., Ward R., Tschirley D. Maize research priorities: the role of consumer preferences. In: D. Byerlee, C.K. Eicher (eds). Africa’s Emerging Maize Revolution. Boulder, CO: Lynne Rienner Publishers; 1997. p.145-156.

19. Шмараев Г.Е., Матвеева Г.В. Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы. Методические указания. Ленинград: ВИР; 1985.

20. Сотченко В.С. Перспективы возделывания кукурузы для производства высокоэнергетических кормов. В кн.: Селекция. Семеноводство. Технология возделывания кукурузы: материалы научно-практической конференции, посвященной 20-летию ГНУ ВНИИ кукурузы. Пятигорск: Кавказская здравница; 2009. С.12-16.

21. Styles E.D., Ceska O. The genetic control of flavonoid synthesis in maize. Canadian Journal of Genetics and Cytology. 1977;19(2):289-302. DOI: 10.1139/g77-032

22. TRIDGE. Mexico to Achieve White Corn Self-Sufficiency in 2025: [website]. Available from: https://www.tridge.com/news/mexico-to-reach-white-corn-self-sufficiency-czohfb [accessed Sept. 10, 2025].

23. Weather Spark. Погода круглый год в любой точке Земли: [сайт]. URL: https://ru.weatherspark.com [дата обращения: 15.09.2025].