Combining ability of inbred maize lines in breeding for grain quality | Комбінаційна здатність інбредного матеріалу кукурудзи при селекції на якість зерна

English. The selection of the initial material (inbred lines) and the assessment of its combining ability are key tasks in developing maize hybrids. This study aimed to select the initial material for the creation of heterotic maize hybrids with enhanced grain quality and yield. The article presented the results of research on eight lines bred by the Genetics, Breeding and Seed Production named after Prof. M.O. Zelensky at the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine (lines: AK157 and AK159), as well as lines obtained from the National Centre for Plant Genetic Resources of Ukraine (lines: HLG1203, VK19, VK32, AE800, AE746, UHK686, UHK37, CO255, FV243, Q170). Additionally, four tester lines carrying mutant endosperm structure genes were analysed (lines VK13 and VK69 carrying the wx mutant endosperm structure gene, and lines AE801 and AE392 carrying the ae mutant endosperm structure gene). To assess combining ability, crosses were performed using the incomplete topcross method, resulting in 24 experimental hybrids. Field trials were conducted in 2020-2021. The article presented the results of an assessment of the obtained hybrid combinations based on grain quality and yield indicators. The highest protein content during the study years was recorded in the combination VK13 × CO255; the highest starch content in VK13 × UHK686 and VK69 × FV243; the highest oil content in AE801 × AE746 and AE801 × VK19; and the highest yield in VK13 × UHK686 and AE801 × UHK37. The effects of general combining ability, constants, and variances of specific combining ability were determined for protein, starch, and oil content in the grain, as well as for yield. The findings indicated that lines VK19, AE800, CO255, FV243, Q170, VK13, and AE801 exhibited increased protein content in the grain; lines VK19, AE746, UHK686, CO255, VK13, and AE392 showed increased oil content; and lines AK157, UHK37, and AE746 demonstrated superior yield performance. Based on the results, specific inbred lines are recommended for developing maize hybrids with improved grain quality characteristics

Ukrainian. Підбір вихідного матеріалу (інбредних ліній) та оцінка його комбінаційної здатності є ключовим завданням при створенні гібридів кукурудзи. Метою досліджень був підбір вихідного матеріалу для створення гетерозисних гібридів кукурудзи з підвищеними показниками якості зерна та урожайності. У статті представлено результати досліджень 8 ліній селекції кафедри генетики, селекції і насінництва ім. М.О. Зеленського Національного університету біоресурсів і природокористування України (лінії: AK157 та AK159), ліній, отриманих з Національного центру генетичних ресурсів рослин України (лінії: HLG1203, VK19, VK32, AE800, AE746, UHK686, UHK37, CO255, FV243, Q170), а також 4 ліній-тестерів – носіїв мутантних генів структури ендосперму (лінії VK13 та VK69 – носії мутантного гену структури ендосперму wx та лінії AE801 і AE392 – носії мутантного гену структури ендосперму ae). Для визначення комбінаційної здатності було проведено схрещування за методом неповних топкросів, за результатом яких отримано 24 експериментальних гібриди. Польові дослідження проводили у 2020-2021 роках. У статті наведено результати оцінки отриманих комбінацій схрещувань за показниками якості зерна та урожайності. Зокрема, найвищий вміст білка в роки досліджень зафіксовано у комбінації ВК13 × CO255; крохмалю – у комбінацій ВК13 × UHK686 та ВК69 × FV243; олії – АЕ801 × AE746 та АЕ801 × VK19; урожайність – у комбінацій ВК13 × UHK686 та АЕ801 × UHK37. Встановлено ефекти загальної комбінаційної здатності, константи і варіанси специфічної комбінаційної здатності за показниками вмісту у зерні білка, крохмалю, олії та урожайністю. Отримані дані свідчать, що лінії VK19, AE800, CO255, FV243, Q170, ВК13 та АЕ801 мали підвищений вміст білка у зерні; лінії VK19, AE746, UHK686, CO255, ВК13 та АЕ392 – підвищений вміст олії; AK157, UHK37, AE746 були найкращими за урожайністю. За результатами досліджень рекомендовано інбредні лінії для створення гібридів кукурудзи з поліпшеними показниками якості зерна