The effect of heterosis in sorghum hybrids based on cytoplasmic male sterility | Эффект гетерозиса у гибридов сорго на основе цитоплазматической мужской стерильности

English. The study aimed to determine the effect of heterosis and the nature of the inheritance of quantitative traits in sorghum-sudangrass hybrids. The work was carried out in the Rostov region in 2020-2022; the soil was ordinary carbonate chernozem. In 2020 (HTC=0.68) and 2022 (HTC=0.52), an average drought was observed, in 2021 (HTC=0.82) – insufficient moisture. The object of research was 13 sorghum-sudangrass hybrids with different patterns of trait inheritance. According to the duration of the sprouts-heading period (hp=0.6-11.0), dry matter content (hp=0.3-2.5), overdominance and partial (incomplete) dominance of the parental form with a large value of the trait were observed; by plant height (hp=1.02-2.02) and foliage (hp=1.00-23.33) – dominance and overdominance; according to the yield of green forage (hp=1.4-12.6) – overdominance, regardless of the cytoplasm; according to the content of crude protein (hp =-1.6-32.5) – from hybrid depression to overdominance. The greatest effects of heterosis (true H(true) and hypothetical H(hyp.)) were observed in hybrids in terms of plant height (H(true)=0.9-20.01%, H(hyp.)=17.9-51.2%), foliage (H(true)=0-48.2%, H(hyp.)=17.4-51.8%) and green forage yield (H(true)=22.1-91.2%, H(hyp.)=59.8-144.3%). The highest content of crude protein (9.2...10.3%) was in the hybrids APV-1115 x Svetloplenchataya 2, APV-1115 x Magician, Jetta x ChSS-2, Jetta x Yaktik, exceeding the standard by 1.2…2.3%. Due to the effect of heterosis, the highest yields of green forage and dry matter, as well as the collection of digestible material, were observed in sorghum-sudangrass hybrids APV-1115 x Kudesnitsa – Gordey (5376; 1116 and 80 g/m2, respectively) and APV-1115 Svetloplenchataya 2 – Dobrynya (5949; 1202 and 84 g/m2). The Dobrynya hybrid is included in the State Register of Breeding Achievements, Gordey has been transferred to the State Variety Testing since 2023.

Russian. Цель исследований - определение эффекта гетерозиса и характера наследования количественных признаков у сорго-суданковых гибридов. Работу выполняли в Ростовской области в 2020–2022 гг.; почва – обыкновенный карбонатный чернозем. В 2020 г. (ГТК=0,68) и 2022 г. (ГТК=0,52) отмечали среднюю засуху, в 2021 г. (ГТК=0,82) – недостаточное увлажнение. Объект исследований – 13 сорго-суданковых гибридов с различным характером наследования признаков. По продолжительности периода "всходы–выметывание" (hp=0,6…11,0), содержанию сухого вещества (hp=0,3…2,5) отмечено сверхдоминирование и частичное (неполное) доминирование родительской формы с большим значением признака; по высоте растений (hp=1,02…2,02) и облиственности (hp=1,00…23,33) – доминирование и сверхдоминирование; по урожайности зеленой массы (hp=1,4…12,6) – сверхдоминирование, независимо от цитоплазмы; по содержанию сырого протеина (hp=-1,6…32,5) – от гибридной депрессии до сверхдоминирования. Наибольшие эффекты гетерозиса (истинного Гист. и гипотетического Ггип.) отмечены у гибридов по высоте растений (Гист.=0,9…20,01%, Ггип.=17,9…51,2%), облиственности (Гист.=0…48,2%, Ггип.=17,4…51,8%) и урожайности зеленой массы (Гист.=22,1…91,2%, Ггип.=59,8…144,3%). Наибольшее содержание сырого протеина (9,2…10,3%) отмечено у гибридов АПВ-1115 x Светлопленчатая 2, АПВ-1115 x Кудесница, Джетта x ЧСС-2, Джетта x Яктик, превысившие стандарт на 1,2…2,3%. Благодаря эффекту гетерозиса наибольшие урожайность зеленой массы и сухого вещества, а также сбор переваримого отмечены у сорго-суданковых гибридов АПВ-1115 x Кудесница – Гордей (5376; 1116 и 80 г/м2 соответственно) и АПВ-1115 x Светлопленчатая 2 – Добрыня (5949; 1202 и 84 г/м2). Гибрид Добрыня внесен в Государственный реестр селекционных достижений, Гордей передан на Государственное сортоиспытание с 2023 г.