Yield structure of highly heterosic winter rye hybrids and features of its formation

Authors

  • Vladimir Vasilievich Chaikin Voronezh Federal Agrarian Research Center named after V.V. Dokuchaev
  • Alexander Andreevich Torop Voronezh Federal Agrarian Research Center named after V.V. Dokuchaev
  • Elena Aleksandrovna Torop Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great
  • Galina Gennadievna Goleva Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great
  • Tatyana Grigorievna Vashchenko Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2023i11pp136-143

Keywords:

winter rye, hybrids, population variety, yield structure, selection indices

Abstract

In the conditions of the Central Black Earth Region, the peculiarities of yield formation by highly heterotic hybrids of winter rye were studied for 3 years. The purpose of the research is to establish which structural elements and processes are responsible for the formation of higher yields in highly heterotic winter rye hybrids compared to the population variety. Each year 13-18 first-generation hybrids obtained using P-type CMS served as the starting material. The studied hybrids and the standard were sown in pairs on plots of 5 m2 in 6-fold repetition using the standard (dactyl) method. We studied the yield structure only of those hybrids that exceeded the standard—a high-yielding population variety—by 15 percent or more. The studied material was analyzed according to 53 indicators including in addition to the main elements of productivity, a detailed analysis of the ear and stem, as well as a number of characteristics characterizing the cenosis, the plant and its individual organs, physiological characteristics and the quality of the formed grains. As a result of the studies, it was found that highly heterotic hybrids of winter rye form a larger grain yield due to a larger yield of above-ground mass and a larger proportion of grain in it. Large proportion of grain in the above-ground mass of the crop  (Kkhos.) is the result of more efficient use by hybrids of reserve plastic substances accumulated as a result of photosynthesis in the stem and ear, in particular. This is confirmed by the lower specific gravity of the stem and its parts (internodes), and higher values of micro-distribution, grain attraction and filling indices, as well as the Canadian index. Heterotic hybrids are characterized by a different type of organogenesis, which differs from that characteristic of modern population varieties. It was concluded that when breeding population varieties of winter rye to increase yield, it is necessary to select genotypes with higher values of the Canadian index and indices of micro-distribution, attraction and grain filling, as well as with a lower specific weight of the stem and its parts.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Ариничева И. В. Количественные характеристики архитектоники злаков как показатель урожайности // Тр. Кубанского гос. аграр. ун-та. 2020. № 2. С. 63–69.

Воробьёв В. А., Воробьёв А. В. Роль селекционных индексов в оценке продуктивности яровой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 9. С. 37–39.

Драгавцев В. А. Задачи разработки отечественных физических приборов для быстрой (без смены поколений) идентификации генотипов при отборах в расщепляющихся и диких популяциях растений // Ж. техн. физ. 2020. Т. 90. № 10. С. 1628–1632.

Казакова В. В., Кабанова Е. М., Якушева А. С. Селекционно-генетические и физиологические индексы продуктивности растений озимой мягкой пшеницы // Вавиловские чтения 2013: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 126-й годовщине со дня рождения Н. И. Вавилова и 100-летия Саратов. ГАУ, 25–27 ноября 2013. Саратов, 2013. С. 40–41.

Костылев П. И., Краснова Е. В., Редькин А. А. Структура урожая селекционных образцов риса и ее влияние на продуктивность // Зерновое хозяйство России. 2016. № 1. С. 13–18.

Кочерина Н. В., Драгавцев В. А. Задачи селекционной идентификации генотипов растений по их фенотипам (количественным признакам) на ранних этапах селекции // Доклады РАСХН. 2007. № 2. С. 7–8.

Лихачёв Б. С. Оценка прорастания на ранней стадии развития – один из методов определения силы роста семян // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1974. Т. 51. Вып. 2. С. 97–114.

Морозова З. А. Методология использования закономерностей морфогенеза колосовых злаков в селекции: Научно-методическое пособие. М.: МАКСПресс, 2013. 366 с.

Мурашев В. В., Морозова З. А. Морфогенез пшеницы в свете теоретических проблем морфологии растений. М.: Лес, страна, 2018. 109 с.

Мухитов Л. А., Самуилов Ф. Д. Величина подколосового междоузлия и продуктивность сортов яровой мягкой пшеницы разных экологических групп в лесостепи Оренбургского Предуралья // Вестник Казан. ГАУ. 2014. № 3 (33). С. 135–138.

Признаки донорно-акцепторной системы растений, определяющие продуктивность сортов риса / М. А. Скаженник [и др.] // Научное обеспечение производства сельскохозяйственных культур в современных условиях: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Краснодар, 09 сентября 2016. Краснодар: Индивидуальный предприниматель Синяев Дмитрий Николаевич, 2016. С. 195–198.

Тороп А. А., Чайкин В. В., Тороп Е. А. Селекция озимой ржи в Центрально-Черноземном регионе России на повышение урожайности и адаптивности. Воронеж: Истоки, 2023. 440 с.

Хачатуров Э. Г., Коробко В. В. Структура элементов продуктивности твердой пшеницы саратовской селекции // Изв. Саратов. ун-та. Серия: химия, биол., экол. 2021. Т. 24. № 4. 450–456.

Genetic gain hybrid rye breeding: achievements and chal-lenges / P. Wilde et al. // International conference on rye breeding and genetics. Conference abstracts. Wroc?aw (Poland), Wroc?aw university of environmental and life sciences. 2015. P. 20–21.

Published

2023-11-24

Issue

Section

Agronomy

Most read articles by the same author(s)