The effect of the type of sterile cytoplasm on the photosynthetic parameters of the grain sorghum hybrids | Влияние типа стерильной цитоплазмы на фотосинтетические параметры гибридов зернового сорго

English. During 2010, 2012 and 2013 photosynthetic potential (PP) and net photosynthetic productivity (NPP) indicators of grain sorghum hybrids F1, obtained from 2 sets of nuclear CMS-lines with different types of sterile cytoplasm А3, А4, 9Е (with sorghum line Zheltozernoe 10 genome) and М35-1А and 9Е (with sorghum line Pishchevoe 614 genome) were studied. Grain sorghum varieties Merkuriy and Pishchevoe 35 were used as pollinators. PP and NPP indicators were estimated on stages "sprouts – tillering", "tillering – heading", "heading – maturity". It was determined that sterile cytoplasm type influenced PP and NPP values of hybrid F1. Cytoplasmic differences display depends on environmental conditions and pollinator's genotype. On average hybrids with Merkuriy showed significant effects of cytoplasm type during all ontogenesis stages, but hybrids with Pishchevoe 35 showed effects only on stage "tillering – heading". Cytoplasm A3 reduced PP value of hybrids with use of Merkuriy and Pishchevoe 35 as pollinators and it was 0.41 and 0.76 thousand m2/ha respectively. The cytoplasm 9E increased the PP value (0.29 thousand m2/ha combined with the pollinator Pishchevoe 35 and 0.40 thousand m2/ha combined with the pollinator Merkuriy) and the NPP value as well, especially in the hot and dry environmental conditions. The PP value was 20.41 g/m2 per day in the hybrid combination of 9E Zheltozernoe 10/Merkuriy and 30.85 g/m2 per day in the hybrid combination of 9E Pishchevoe 614/Merkuriy. The cytoplasm М35-1А also reduced the PP value, but significant differences during three years were not seen on all stages of ontogenesis. The PP value of the hybrid М35-1А Pishchevoe 614/Pishchevoe 35 on the stage "tillering – heading" was 0.16 thousand m2/ha. The PP value of the hybrid М35-1А Pishchevoe 614/Merkuriy on the stage "heading – maturity" was 0.36 thousand m2/ha. The obtained data should be taken into account in the programs of the breeding of the heterosis sorghum hybrids.

Russian. В течение 3 сезонов (2010, 2012, 2013) исследовали показатели фотосинтетического потенциала (ФП) и чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) у гибридов F1 зернового сорго, полученных на основе 2 наборов изоядерных ЦМС-линий с разными типами стерильных цитоплазм: А3, А4, 9Е (с геномом линии Желтозерное 10) и М35-1А и 9Е (с геномом линии Пищевое 614). В качестве опылителей использовали сорта зернового сорго Меркурий и Пищевое 35. Показатели ФП и ЧПФ оценивали на стадиях "всходы – кущение", "кущение – выметывание", "выметывание – полная спелость". Установлено, что тип стерильной цитоплазмы влияет на величину ФП и ЧПФ у гибридов F1. Проявление цитоплазматических различий зависит от условий внешней среды и генотипа опылителя. У гибридов с Меркурием значимые эффекты типа цитоплазмы в среднем за 3 сезона наблюдались на всех стадиях онтогенеза, тогда как у гибридов с Пищевым 35 – только на стадии "кущение-выметывание". Цитоплазма А3 снижала величину ФП гибридов с опылителями Меркурий и Пищевое-35 и составляла 0,41 и 0,76 тыс.м2/га соответственно, цитоплазма 9Е повышала показатели ФП (0,29 тыс.м2/га в комбинации с опылителем Пищевое-35 и 0,40 тыс.м2/га в комбинации с опылителем Меркурий), а так же ЧПФ, особенно в жарких и засушливых условиях внешней среды. ЧПФ составляла 20,41с г/м2 в сут. в гибридной комбинации 9Е Желтозерное 10/Меркурий и 30,85 г/м2 в сут. у гибрида 9Е Пищевое 614/Меркурий. Цитоплазма М35-1А также снижала ФП, но значимые различия в среднем за 3 года наблюдались не на всех стадиях онтогенеза, а именно у гибрида М35-1А Пищевое 614/ Пищевое-35 на стадии "кущение- выметывание" и составляла 0,16 тыс.м2/га, а также у гибрида М35-1А Пищевое 614/Меркурий за период "выметывание - полная спелость" и составляла 0,36 тыс.м2/га. Полученные данные необходимо учитывать в программах по созданию гетерозисных гибридов сорго.