<<<  Back

2016, № 59

UDC: 631.527
GSNTI: 68.35.03

Prospects of Cereals Hybrid Breeding

The authors present an overview on the problem of cereal hybrids, wheat in particular. The phenomenon of male sterility was described in offspring of interspecific wheat hybrids. In some cases, fertility restorers genes were found, as for example, in crosses of T. aestivum ½ Ae. caudata or Ae. ovate. As reliable sources of cytoplasmic male sterility (CMS) were not found, Chemical Hybridization Agent (CHA), and genetic male sterility were tested. Photoperiodic reaction on sterility expression caused by the interaction soft wheat nucleus and Ae. juvenalis cytoplasm are tested as well. The advantage of the hybrid system based on the use of CMS in comparison with Chemical Hybridization Agent is shown. Current leaders of wheat, rye, and barley hybrid breeding are Saaten-Union, Monsanto, Pioneer, Bayer CS, Syngenta. Vilmorin, KWS, Hybro. The level of heterosis in hybrids of grain crops is about 10%. Cost of hybrid wheat seed rate per hectare is 40% more expensive, then conventional variety one, what presumes over performance at least +4 Dt per Ha. Cultivated areas of cereals hybrids have exceeded 1,5 mln ha in European Union countries, and tend to increase.
Keywords: Hybrid wheat breeding program, cytoplasmic male sterility, Chemical Hybridization Agent, photoperiodic reaction

References:

1. Гончаров, С. В. Европейский семенной рынок озимого ячменя / С. В. Гончаров // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Ст.-Петербург, РАСХН, ВНИИР, 2013, Т.171. - С. 183-187.
2. Гончаров, С. В. Инновации в селекции зерновых культур / С.В. Гончаров, К.В. Костов // Материалы международной науч.-практ. конф. «Пути повышения конкурентоспособности отечественных сортов, семян, посадочного материала и технологий в условиях мирового рынка», Ялта, 14-26 сентября 2015: Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (54). - С. 117-120.
3. Kihara, H. Basic studies on hybrid wheat breeding, carried out at the National Institute of Genetics / H.Kihara, R.Tsunewaki // “Seiken Ziho”. - 1966. - V. 18. - P. 55-63.
4. Kihara, H. Interspecific relationship in Triticum and Aegilops /H. Kihara // “Seiken Ziho”. -1963. - Vol. 15.- P. 1-12.
5. Wilson, J. A. Male-sterility interaction of the Triticum aestivum nucleus and Triticum timopheevi cytoplasm / J. A.Wilson, W. M.Ross // Wheat Inf. Serv. - 1962. - P. 4.
6. Pickett, A. A. A further evaluation of hybrid wheat / A. A. Pickett, N. W. Galwey // Plant Varieties and Seeds. - Volume 10. - April 1997. - P. 15-32.
7. Неттевич, Э. Д. Восстановление фертильности у мужских стерильных форм пшеницы с цитоплазмой T. timopheevi Zhuk / Э. Д. Неттевич // Генетика. - 1969. - Т. 8. - № 1. - С. 52-53.
8. Неттевич, Э. Д. Гибридная пшеница / Э. Д. Неттевич // Цитогенетика пшеницы и ее гибридов. - М., 1971. - С. 163-195.
9. Удольская, Н. С. Гибридная пшеница / Н. С. Удольская// Биологические науки. - Алма-Ата. - 1971. - Вып. 2. - С. 66-68.
10. Федин, М. А. Гетерозис пшеницы и предпосылки его использования / М. А. Федин // Генетика. - 1972. - № 4. - С. 160-171.
11. Резникова, А. Г. Результаты исследований по созданию и размножению мужски стерильных аналогов пшеницы на цитоплазме T. timpheevi / А. Г. Резникова // Пшеница и тритикале: Мат. науч.-практ. конф. «Зеленая революция П.П. Лукьяненко», Краснодар, 28-30 мая 2001 г. - Краснодар, «Советская Кубань», 2001. - С. 534-546.
12. Longin, C. F. H. Hybrid wheat: Quantitative genetic parameters and consequences for the design of breeding programs / C. F. H. Longin, M. Gowda, K. Kriclichoff et al. // Theroretical and Applied Genetics. - 2013. - DOI 10.1008/s00122-013-2172.
13. Weissmann, S. Hybrid triticale-prospects for research and breeding / S. Weissmann, A. E. Weissmann // Proceeding of the 5th International Triticale Sympoosium. - Poland, Rarzikow, 2002. - P. 188-191.
14. Tomenus, A. M. Optimizing the development of seed-parent lines in hybrid rye breeding / A. M. Tomenus: PhD thesis, University of Hohenheim, 2001. - [Electronic resource]. - Mode of access:http://opus.ub.uni-hohenheim,de/volltexte/2001 /10/pdf/tomerius.pdf.
15. Singh, S. K. Perspective of hybrid wheat research: a review / S. K. Singh, R. Shctrath, B. Mishra // Indian Journal of Agricultural Sciences. - 2010. - V. 80. - P. 1013-1027.
16. Schachschnieder, R. Hybridweizen-Stand und Ergahrungen / R. Schachschnieder // Bericht 48, Arbeitstagung osterreichischer Pflanzenzuchter, Gumpenstein, Osterreich. - 1997. - P. 27-32.
17. Kutka, F. Open-pollinated vs. hybrid maize cultivars / R. Kutka// Sustainability. - 2011. -Vol. 3. - P. 1531-1554.
18. Geiger, H. H. Cereals / H. H. Geiger, T. Miedaner // Sporinger Scienses + Bsiness Media, 2009. - DOI: 10.1007/978-0-387-722297.
19. Barbosa-Neto, J. F. Prediction of heterosis in wheat using coefficient of parentage and RFLP-based estivated of genetic relationship / J. F. Barbosa-Neto, M. E. Sorrels, G. Cisar // Genome. - 1996. - V. 39. - P. 27-32.
20. Oettler, G. Prospects for hybrid breeding in winter triticale: 1. Heterosis and combing ability for agronomic traits in European elite germplasm / G. Oettler, S. H. Tams, H. F. Utz et al. // Crop Sciences. - 2005. - № 45. - P. 1476-1482.

Authors:

1. Kostov Kostadin Vasilievich, Doctor of Sciences Wheat Breeding Project, Lead LLC Syngenta.
2. Goncharov Sergey Vladimirovich, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Department of plant breeding and seed production of the Federal State Educational Establishment, Voronezh State Agricultural University named after Emperor Peter I.