Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khả năng kết hợp và sự lai tạp của các kiểu gen sorgo thân ngọt để sản xuất bioethanol và các đặc điểm liên quan
Tóm tắt
Các giống lai sorgo có thể cung cấp năng suất bioethanol cao hơn nếu các cha mẹ và con lai có tính bổ sung về di truyền được phát triển thông qua các phương pháp giao phối và chọn lọc hiệu quả. Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định khả năng kết hợp của các kiểu gen sorgo thân ngọt và đánh giá sự lai tạp giữa các giống lai F1 cho sản xuất ethanol và các đặc điểm liên quan. Tám dòng sorgo thân ngọt và bốn tester đã được giao phối theo thiết kế giao phối dòng × tester. Các giống lai F1 và các dòng cha mẹ được đánh giá cho năng suất bioethanol và các đặc điểm liên quan. Dữ liệu được phân tích phương sai, khả năng kết hợp và phân tích sự lai tạp. Sản xuất sinh khối của các quần thể thử nghiệm thay đổi từ 11,6 đến 68 t ha−1, với trung bình là 30 t ha−1. Sáu giống lai nằm trong mười kiểu gen sản xuất sinh khối hàng đầu. Bốn giống lai (AS391 × AS246, AS204 × AS251, AS204 × AS79, AS204 × AS74) có năng suất ethanol cao hơn với sự lai tạp tốt hơn thế hệ cha mẹ (> 30%). Các dòng AS253, AS246 và AS105, cùng với các tester AS391 và SS27 có hiệu ứng khả năng kết hợp tổng quát (GCA) rất tích cực cho hầu hết các đặc điểm theo hướng mong muốn. Do có hiệu ứng GCA nhất quán, đáng kể và tích cực trên hầu hết các đặc điểm, dòng AS253 được khuyến nghị sử dụng trong các chương trình lai sorgo thân ngọt.
Từ khóa
#sorgo thân ngọt #bioethanol #khả năng kết hợp #lai tạp #năng suất sinh khốiTài liệu tham khảo
Alam MF, Khan MR, Nuruzzaman M, Parvez S, Swaraz AM, Alam I, Ahsan N (2004) Genetic basis of heterosis and inbreeding depression in rice (Oryza sativa L.). J Zhejiang Univ Sci 5:406–411. https://doi.org/10.1631/jzus.2004.0406
Bernardo R (2014) Essentials of Plant Breeding. Stemma Press, Woodbury, Minnesota
Bunphan D, Jaisil P, Sanitchon J, Knoll JE, Anderson WF (2015) Heterosis and combining ability of F1 hybrid sweet sorghum in Thailand. Crop Sci 55:178–187. https://doi.org/10.2135/cropsci2014.05.0363
Chapara R, Umakanth AV, Reddy HK, Reddy ENP, Chapara VR (2020) Heterosis, combining ability and stability analysis for Bioenergy traits in sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Int J Chem Stud 8:786–799. https://doi.org/10.22271/chemi.2020.v8.i2l.8862
Chikuta S, Odong T, Kabi F, Rubaihayo P (2017) Combining ability and heterosis of selected grain and forage dual purpose sorghum genotypes. J Agric Sci 9:122–131. https://doi.org/10.5539/jas.v9n2p122
Corn R (2008) Sweet sorghum heterosis. Joint Annual Meeting, 5–9 Oct 2008, Houston, Texas, George R. Brown Convention Centre. http://a-cs.confex.com/crops/2008am/webprogram/Paper42644.html. Accessed 11 Mar 2018
Dabholkar RR (1992) Elements of Biometrical Genetics. Ashok Kumar Mittal Concept Publishing Company, New Delhi, India
Falconer SP (1989) Introduction to Quantitative Genetics. The Ronald Press Company, New York
Girma M, Ayana A, Belete K (2010) Combining ability of yield and its components in Ethiopian sorghum landraces. East Afr J Sci 4:34–40
Gupta SC, Paliwal RL, Nanda JS (1976) Combining ability for forage yield and quality characters in sorghum. (Sorghum bicolor L. Moench). Egypt J Genet Cytol 5:89–97
Hallauer A, Miranda J (1981) Quantitative Genetics in Maize Breeding. Iowa State University Press, Iowa City
Hlophe HB (2014) Sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) response to supplemental irrigation in different growth stages. Dissertation, University of Pretoria
Insan RR, Wirnas D, Trikoesoemaningtyas T (2016) Estimation of genetic parameters and selection of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) RILS F5 derived from single seed descent. Int J Agron Agric Res 8:95–103
Jain SK, Patel PR (2014) Combining ability and heterosis for grain yield, fodder yield and other agronomic traits in sorghum (Sorghum bicolor (L) Moench). J Plant Breed 5:152–157
Kearsey MJ, Pooni HS (1996) The Genetical Analysis of Quantitative Traits. Chapman and Hall, London, UK
Kempthorne O (1957) An Introduction to Genetic Statistics. John Wiley and Sons, New York
Kenga R, Alabi SO, Gupta SC (2004) Combining ability studies in tropical sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Field Crops Res 88:251–260
Makanda I, Tongoona P, Derera J, Sibiya J, Fato P (2010) Combining ability and cultivar superiority of sorghum germplasm for grain yield across tropical low and mid-altitude environments. Field Crop Res 116:75–85. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2009.11.015
Makanda I (2009) Combining ability and heterosis for stem sugar traits and grain yield components in dual-purpose sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) germplasm. PhD thesis, University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, RSA
Mangena P, Shimelis H, Laing M (2017) Characterisation of sweet stem sorghum genotypes for bio-ethanol production. Acta Agricu Scand Sect B Soil Plant Sci 68:323–333. https://doi.org/10.1080/09064710.2017.1400586
Mangena P, Shimelis H, Laing M, Amelework B (2018a) Genetic interrelationship of sweet stem sorghum genotypes assessed through simple sequence repeat markers. S Afr J Plant Soil. https://doi.org/10.1080/02571862.2018.1446224
Mangena P, Shimelis H, Laing M (2018b) Preliminary investigation of the effect of ethyl 4’fluorooxanilate as male gametocide in sweet stem sorghum. Acta Agric Scand Sect B Soil Plant Sci. https://doi.org/10.1080/09064710.2018.1554086
Mangena P (2014) Breeding gains, cytoplasmic effects and path coefficient analysis in pro-vitamin A maize hybrids. Dissertation, University of KwaZulu-Natal
Murray SC, Sharma A, Rooney WL, Klein PE, Mullet JE, Mitchell SE, Kresovich S (2008) Genetic improvement of sorghum as a biofuel feedstock: I. QTL for stem sugar and grain non-structural carbohydrates. Crop Sci 48:2165–2179. https://doi.org/10.2135/cropsci2008.01.0016
Murray SC, Rooney WL, Hamblin MT, Mitchell SE, Kresovich S (2009) Sweet sorghum genetic diversity and association mapping for brix and height. Plant Genet 2:48–62. https://doi.org/10.3835/plantgenome2008.10.0011
Mwije A, Mukasa SB, Gibson P, Kyamanya S (2014) Heritability analysis in putative drought adaptation traits in sweet potato. Afr Crop Sci J 22:79–87
Nadarajan N, Gunasegaram M (2005) Quantitative Genetics and Biometrical Techniques in Plant Breeding. Kalyani Publishers, New Delhi, India
Ritter KB, Jordan DR, Chapman SC, Godwin ID, Mace ES, McIntyre CL (2008) Identification of QTL for sugar-related traits in a sweet × grain sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] recombinant inbred population. Mol Breed 22:367–384. https://doi.org/10.1007/s11032-008-9182-6
Robinson H, Comstock RE, Harvey P (1949) Estimates of heritability and the degree of dominance in corn. Agron J 41:353–359
Sprague GP, Tatum LS (1942) General vs specific combining ability in six crosses of corn. J Am Soc Agron 34:923–932
Tariq AS, Akram Z, Shabbir G, Khan KS, Mahmood T, Iqbal MS (2014) Heterosis and combining ability evaluation for quality traits in forage sorghum (Sorghum bicolor L.) SABRAO. J Breed Genet 46:174–182
Totre AS, Jadhav AS, Parihar NN, Shinde MS, Kute NS, Dalvi US, Patil VR (2021) Combining ability studies in post rainy sorghum by using the line × tester analysis. Pharma Innov J 10:1197–1205
Tsuchihashi N, Goto Y (2004) Cultivation of sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and determination of its harvest time to make use as the raw material for fermentation, practiced during rainy season in dry land Indonesia. Plant Prod Sci 7:442–448
Umakanth AV, Patil JV, Rani CH, Gadakh SR, Kumar SS, Rao SS, Kotasthane TV (2012) Combining ability and heterosis over environments for stalk and sugar related traits in sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench.). Sugar Technol 14:237–246. https://doi.org/10.1007/s12355-012-0166-9
Valiolla R (2012) Combining ability analysis of plant height and yield components in spring type of rapeseed varieties (Brassica napus L.) using line × tester analysis. Int J Agric for 2:58–62
Yun-long B, Seiji Y, Maiko I, Hong-wei C (2006) QTLs for sugar content of stalk in sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Agricu Sci China 5:736–744. https://doi.org/10.1016/S1671-2927(06)60118-1