Фуражные качества гетерозисных межродовых гибридов кукурузы с гамаграссом

Урожайность зеленой массы и фуражные качества являются отправным моментом в выборе кормовых сельскохозяйственных культур. Кукуруза - растение С4 пути фотосинтеза, в связи с чем она максимально эффективно трансформирует энергию света в энергию химических связей, что в итоге приводит к наивысшей продуктивности с единицы площади посева. Ее зерно и зеленая масса обладают хорошими кормовыми качествами и активно используются в рационах крупного и мелкого рогатого скота, а также птицы. Дикий сородич кукурузы гамаграсс восточный (Tripsacum dactyloides L.) широко распространен на равнинах Северной и Южной Америки. К настоящему времени он получил всеобщее признание животноводов как пастбищная и фуражная культура. Так, в США создано и возделывается более 10 коммерческих сортов этого растения. Гамаграсс, также являясь растением С4 пути фотосинтеза, обладает высокой продуктивностью и фуражной ценностью получаемого из него сена. В наших исследованиях мы решили объединить хозяйственно ценные качества этих растений путем создания межродовых гибридов. В данной работе изложены результаты оценки фуражных качеств апомиктичных кукурузно-трипсакумных гибридов, где к 36 хромосомам гамаграсса были добавлены два генома кукурузы от линий, участвующих в гибридной селекции для получения семян F₁.

Полученные формы кукурузно-трипсакумных гибридов в течение нескольких лет постоянно демонстрируют бесполосеменное размножение и гетерозис по урожайности зеленой массы. Результаты зоотехнического анализа образцов показали, что гибриды, где к 36 хромосомам гамаграсса добавлены хромосомы линий, используемых в коммерческом семеноводстве для получения гетерозиса в F₁, превосходят по биохимическим показателям растения с добавлением 20 хромосом от одной из кукурузных линий, использованных в гибридизации. Теоретическая оценка урожайности зеленой массы кукурузнотрипсакумных гибридов в пересчете на гектар площади составляет около 650 ц.

1. Белоусова Н.И., Лайкова Л.И., Фокина Е.С. Апомиксис во втором и третьем поколениях гибридов кукурузы с трипсакум. Известия Сибирского отделения АН СССР. 1972;10(4):43-45.

2. Белова И.В., Тараканова Т.К., Абдырахманова Э.А., Соколов В.А., Панихин П.А. Хромосомный контроль апомиксиса у гибридов кукурузы с гамаграссом. Генетика. 2010;46(9):1055-1057. DOI: 10.1134/S1022795410090103

3. Burns J.C., Fiser D.S., Pond K.R., Timothy D.H. Diet characteristics, digesta kinetics, and dry matter intake of steers grazing eastern gamagrass. Journal of Animal Science. 1992;70(4):1251-1261. DOI: 10.2527/1992.7041251x

4. Burson B.L., Voigt P.W., Sherman R.A., Dewald C.L. Apomixis and sexuality in eastern gamagrass. Crop Science. 1990;30(1):86-89. DOI: 10.2135/cropsci1990.0011183X003000010020x

5. Coblentz W.K., Jokela W.E., Hoffman P.C., Bertram M.G. Unique dairy applications for eastern gamagrass forages in central Wisconsin: I. Yield potential. Agronomy Journal. 2010;102(6):1710-1719. DOI: 10.2134/agronj2010.0259

6. De Wet J.M.J., Harlan J.R., Brink D.E. Systematics of Tripsacum dactyloides (Gramineae). American Journal of Botany. 1982;69(8):1251-1257. DOI: 10.2307/2442749

7. Eubanks M.W. A genetic bridge to utilize Tripsacum germ-plasm in maize improvement. Maydica. 2006;51(2):315-327.

8. Eubanks M.W. The origin of maize: Evidence for Tripsacum ancestry. Plant Breeding Reviews. 2000;20:15-66. DOI: 10.1002/9780470650189.ch2

9. Horner J.L., Bush L.J., Adams G.D., T aliaferro C.M. Comparative Nutritional Value of Eastern Gamagrass and Alfalfa Hay for Dairy Cows. Journal of Dairy Science. 1985;68(10):2615-2620. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(85)81145-0

10. Mangelsdorf P.C., Reeves R.G. Hybridization of Maize, Tripsacum, and Euchlaena. Journal of Heredity, 1931;22(11):329-343. DOI: 10.1093/oxfordjournals.jhered.a103399

11. Методические указания по оценке качества и питательности кормов. МСХ РФ; 2002. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200113892 [дата обращения 10.11.2018].

12. Навашин М.С. Новая возможность в селекции. Семеноводство. 1933;(2):11-17.

13. Panikhin P.A., Abdyrakhmanova E.A., Blakey C.A., Sokolov V.A. The Maize?Gamagrass Hybrids (2n = 56, 20Zm + 36Td) Carrying Genomes of the Lines Used for Obtaining Heterosis F1. Maize Genetics Cooperation Newsletter. 2014;88). Available from: https://mnl.maize-gdb.org/88/html/06panikhin.htm [accessed Feb. 7, 2019].

14. Павловский В.К., Гракун В.В, Бурдыка В.М., Бурдук П.И., Привалов Ф.И., Васько П.П., Абраскова С. В., Самосюк В.Г., Чеботарёв В.П., Лабоцкий И.М., Вахонин Н.К., Мееровский А.С., Бирюкович А.Л. Технологии и техническое обеспечение заготовки кормов из трав и силосных культур. Мелиорация. 2010;2(64):192-215.

15. Петров Д.Ф. О возможности использования апомиксиса для закрепления гетерозиса у линейных гибридов кукурузы. В кн.: Всесоюзное совещание по производству гибридных семян кукурузы. Москва: Изд-во Министерства сельского хозяйства СССР; 1957. С.173-176.

16. Петров Д.Ф. Апомиксис и отдаленная гибридизация. В кн.: Цитология и селекция культурных растений / под ред. Д.Ф. Петрова. Новосибирск: Ред.-изд. отд. СО АН СССР; 1964. С.6-17.

17. Roberts C., Kallenbach R. Eastern Gamagrass. University of Missouri; 1999. Available from: https://extension2.missouri.edu/g4671 [accessed Jan. 25, 2019]

18. Springer T.L., Dewald C.L. Eastern Gamagrass and Other Tripsacum species. In: Moser L.E., Burson B.L., Sollenberger L.E. (eds). Warm-Season (C 4 ) Grasses. Madison, WI; 2004. p.955-974.