複数の環境における超早期プロビタミン A トウモロコシの交配系統とその交配種の遺伝学的研究

Genetic studies of extra-early provitamin-A maize inbred lines and their hybrids in multiple environments.

• B Badu-Apraku
• M A B Fakorede
• A O Talabi
• M Oyekunle
• M Aderounmu
• A F Lum
• P F Ribeiro
• G B Adu
• J O Toyinbo

抄録

ビタミン A 欠乏、干ばつ、低土壌窒素（low-N）、トウモロコシ（L. ）の寄生は、サハラ以南のアフリカで栄養不良と食糧不安の原因となっている。本研究の目的は、2 つの試験において、超早生プロビタミン A（PVA）系統の結合能力を決定し、異種グループ（HG）に分類し、試験者を特定し、対照的な環境下での交配種の収量安定性を決定することであった。試験 1 では、2015 年から 2017 年にかけてナイジェリアで、190 の F 交配種と 6 つのチェック種を用いて、病害、干ばつ、ストレスのない環境下で試験を行った。トライアル2では、2018年の低N、-infested、ストレスフリーの環境下で、35の超早生イエローハイブリッドが評価された。TZEEIOR 202とTZEEIOR 205のPVA濃度は23.98と22.56μgで、TZEEIOR 197×TZEEIOR 205（20.1μg）とTZEEIOR 202×TZEEIOR 205（22．7μg g）は、市販のチェックであるTZEEI 58 × TZEE-Y Pop STR C5（11.4μg g）の約2倍のPVAレベルを含んでいた。一般的（GCA）と特異的（SCA）の両方の組み合わせ能力の分散は、ほとんどの農学的形質について有意であったが、GCAの効果はSCAの効果よりも大きかったことから、GCAの効果が主にこれらの形質の継承を制御していることが示された。TZEEIOR 97 と TZEEIOR 197 が近親交配の試験体として同定されました。TZEEIOR 197 × TZEEIOR 205は、単交配試験体であり、環境を越えて最も安定した高収量のハイブリッドであることが確認された。TZEEIOR 202とTZEEIOR 205は、高PVAのための育種のための貴重な資源であるはずです。プロビタミンAレベルはハイブリッドの収量ポテンシャルとは独立しており、PVAレベルが高い優れたハイブリッドの選択が可能であることが示された。

Vitamin A deficiency, drought, low soil nitrogen (low-N), and parasitism of maize ( L.) cause malnutrition and food insecurity in sub-Saharan Africa. The objectives of this study were to determine combining abilities of extra-early provitamin A (PVA) lines, classify them into heterotic groups (HGs), identify testers, and determine yield stability of hybrids under contrasting environments in two trials. In Trial 1, 190 F hybrids plus six checks were tested under infested, drought, and stress-free environments in Nigeria from 2015-2017. In Trial 2, 35 extra-early yellow hybrids were evaluated under low-N, -infested, and stress-free environments in 2018. TZEEIOR 202 and TZEEIOR 205 had PVA concentrations of 23.98 and 22.56 μg g. TZEEIOR 197 × TZEEIOR 205 (20.1 μg g) and TZEEIOR 202 × TZEEIOR 205 (22.7 μg g) contained about double the PVA level of the commercial check, TZEEI 58 × TZEE-Y Pop STR C5 (11.4 μg g). Both general (GCA) and specific (SCA) combining ability variances were significant for most agronomic traits, although GCA was larger than SCA effects, indicating GCA effects primarily controlled the inheritance of those traits. TZEEIOR 97 and TZEEIOR 197 were identified as inbred testers. TZEEIOR 197 × TZEEIOR 205 was identified as a single-cross tester and the most stable and highest-yielding hybrid across environments. TZEEIOR 202 and TZEEIOR 205 should be invaluable resources for breeding for high PVA. Provitamin A level was independent of hybrid yield potential, indicating that selection of superior hybrids with elevated PVA levels should be feasible.

© 2020 The Authors. Crop Science published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of Crop Science Society of America.