Сomparative genetic and selective characterization of F1 heterotic hybrids of winter rye (Secale cereale L.) developed on the basis of G- and P-type CMS systems
Abstract
The paper deals with the results of a comparative genetic and selective characterization of F1 rye hybrids developed on the basis of G- and P-type CMS systems. It is shown that F1 G-CMS compared to F1 P-CMS hybrids are characterized by a higher ear fertility (on average by 12 %) and consequently, by increased productivity. The heterosis level of F1 G-CMS hybrids was 13.1–81.4 %, while for F1 P-CMS hybrids it was 5.7–35.0 %. Ten highly heterotic combinations were identified for the use in breeding of hybrid varieties of winter rye.
About the Authors
I. S. Gordei
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
E. P. Urban
РУП «Научно практический центр НАН Беларуси по земледелию»
Belarus
Belarus
V. E. Shimko
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
S. I. Gordei
РУП «Научно практический центр НАН Беларуси по земледелию»
Belarus
Belarus
O. M. Liusikov
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
O. S. Matievskaya
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
V. S. Mandrusova
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
T. E. Varfalameyeva
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
References
1. Сельское хозяйство Республики Беларусь: статистический сб. / Национальный статистический комитет Республики Беларусь; отв. ред. И. В. Медведева. – Минск, 2021. – 179 с
2. Селекция восстановителей мужской фертильности для получения гибридов F1 озимой ржи / А. А. Гончаренко [и др.] // Аграрная наука. – 2019. – № 5. – С. 53–56.
3. Урбан, Э. П. Селекция и проблемы возделывания гетерозисных гибридов F1 озимой ржи в Республике Беларусь / Э. П. Урбан, С. И. Гордей // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. – 2018. – Т. 56, № 4. – 448–455.
4. Государственный реестр сортов сельскохозяйственных растений / М-во сел. хоз-ва и продовольствия Респ. Беларусь, ГУ «Гос. инспекция по испытанию и охране сортов растений; отв. ред. В. А. Бейня. – Минск, 2023. – 300 с.
5. Miedaner, T. Hybrid breeding in rye (Secale cereale L.) / T. Miedaner, F. Laidig // Advances in plant breeding strategies: cereals / T. Miedaner, F. Laidig ; ed: J. M. Al-Khayri, S. M. Jain, D. V. Johnson. – Cham, 2019. – Vol. 5. – Ch. 9. – P. 343–372.
6. Genomic scan of male fertility restoration genes in a «Gülzow» type hybrid breeding system of rye (Secale cereale L.) / N. M. Vendelbo [et al.] // Int. Journ. of Molecular Science. – 2021. – Vol. 22, N 17. – Mode of access: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8431178/pdf/ijms-22-09277.pdf. – Date of access: 27.09.2023.
7. Ergot infection in winter rye hybrids shows diff erential contribution of male and female genotypes and environment / A. Kodisch [et al.] // Euphytica. – 2020. – Vol. 12, № 1. – P. 1–14.
8. Melz, G. Genetics of a male-sterile rye of «G-type» with results of the fi rst F1-hybrids / G. Melz, G. Melz, F. Hartman // Plant Breed. Seed Sci. – 2003. – Vol. 47. – P. 47–55.
9. Урбан, Э. П. Методические рекомендации по селекции и семеноводству гетерозисных гибридов F1 озимой ржи / Э. П. Урбан, С. И. Гордей. – Жодино: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию», 2011. – 22 с.
10. Stojalowski, S. Identifi cation of sterility-inducing cytoplasms in rye using the plasmotype-genotype interaction test and newly developed SCAR markers / S. Stojalowski, M. Lapinski, M. Szklarzyk // Theor. and Appl. Genet. – 2006. – Vol. 112. – P. 627–633.
11. Development of PCR-based markers linked to dominant genes for male – fertility restoration in “Pampa” CMS winter rye (Secale cereale L.) / Stracke, S. [et al.] // Theor. Appl.Genet. – 2003. – Vol. 106. – P. 1184–1190.
12. Miedaner, T. Eff ective pollen-fertility restoration is the basis of hybrid rye production and ergot mitigation / T. Miedaner, V. Korzun, P. Wilde // Plants. – 2022. – Vol. 11, № 9. – Mode of access: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9104404/pdf/plants-11-1115.pdf – Date of access: 21.09.2023.
Review
For citations:
Gordei I.S., Urban E.P., Shimko V.E., Gordei S.I., Liusikov O.M., Matievskaya O.S., Mandrusova V.S., Varfalameyeva T.E. Сomparative genetic and selective characterization of F1 heterotic hybrids of winter rye (Secale cereale L.) developed on the basis of G- and P-type CMS systems. Сrop Farming and Plant Growing. 2024;(1):29-32. (In Russ.)
Views:
187
Email this article 