Genotype by environment interaction and stability of grain yield and yield components for commercial maize hybrids

[Д. В. Бранковић-Радојчић]

110 листова

Биотехничке науке - Генетика и оплемењивање биљака / Biotechnical Sciences - Plant Genetics and Breeding

У раду је испитивана интеракција генотип x средина и стабилност приноса зрна и компонената приноса зрна комерцијалних хибрида кукуруза. За проучавање је изабрано 36 хибрида кукуруза, FAO групе зрења 300-700, из 8 селекционих компанија. Оглед jе постављен на 8 локалитета (Кикинда, Сомбор, Свилајнац, Сремска Митровица, Панчево, Сента, Шимановци и Лозница), током три године (2011, 2012 и 2013), по потпуно случајном блок систему (RCBD). На основу добијених података, анализом варијансе (ANOVA), израчунате су просечне вредности и показатељи варијабилности приноса зрна и компонената приноса зрна, а за процену стабилности испитиваних особина су коришћена два метода: а) метод непараметарских показатеља стабилности, утврђених на основу рангирања генотипова у испитиваним срединама (година-локалитет) и б) метод AMMI анализе. За све проучаване агрономске особине, анализом варијенсе су утврђене статистички високо значајне F вредности генотипа, средина и интеракције генотип х средина. Од 36 комерцијалних хибрида кукуруза испитиваних у овом раду, највећи принос зрна остварио је хибрид LG Guadiana (10,877 t/ha), док је наjмањи принос зрна имао хибрид NS5020 (8,705 t/ha). Највећи просечан принос зрна у огледу остварен је у 2011. години (11,619 t/ha), а најмањи у 2012. години (6,896 t/ha). Просечан принос зрна кукуруза по испитиваним локацијама варирао је од 6,973 t/ha (Сремска Митровица) до 13,813 t/ha (Лозница). За особину принос зрна најстабилнији хибриди кукуруза, на основу непараметарске статистичке анализе, су били: AS51 према параметрима Si(1)=8,80 и Si(2)=60,70; ZP434 према параметру Si(3)=27,40 и AS73 према параметару Si(6)=3,25. На основу AMMI анализе најстабилнији хибриди кукуруза су били AS54 и NS4030, али уједно и испод-просечно приносни, док је хибрид LG Guadiana (најроднији хибрид у огледу), имао већи интеракцијски скор, тј. био је мање стабилан. На основу трогодишње анализе закључује се да су различити хибриди постизали највеће приносе зрна у различитим срединама, те да рејонизација производног подручја и идентификација генотипова са већом фенотипском стабилношћу може допринети унапређењу укупне призводње кукуруза.

This doctoral dissertation investigated genotype by environment interaction and stability of grain yield and yield components for commercial maize hybrids. For this study 36 maize hybrids from FAO 300 to FAO 700 maturity group, from 8 different breeding companies were selected. The experiment was planted at 8 locations (Kikinda, Sombor, Svilajnac, Sremska Mitrovica, Pančevo, Subotica, Šimanovci and Loznica), over three years (2011, 2012 and 2013), using a Randomized Complete Block Design (RCBD). Based on the obtained data, using analysis of variance (ANOVA), average values and variability indicators for grain yield and yield components were calculated, while for the evaluation of stability two methods were used: a) the method of non-parametric stability indicators, obtained on the basis of ranking of genotypes into environments (year-location), and b) the method of AMMI analysis. For all agronomic traits in this study, analysis of variance showed statistically high significant F value for genotype, environment and genotype by environment interaction. From 36 commercial maize hybrids investigated in this study, the highest grain yield showed hybrid LG Guadiana (10,877 t/ha), while the lowest grain yield determined in hybrid NS5020 (8,705 t/ha). The highest average grain yield in this experiment was determined in 2011 (11,619 t/ha), and the lowest garin yield was in a very stressful 2012 (6,896 t/ha), while from all locations, Loznica was the best yielding location with 13,813 t/ha and Sremska Mitrovica showed lowest grain yeald (6,973 t/ha). For the grain yield, the most stable maize hybrid, on the basis of non-parametric statistical analysis were: AS51 according to the parameters Si(1)=8.80, and Si(2)=60.70; ZP434 for the parameter Si(3)=27.40 and AS73 for the parameter Si(6)=3,25. Aaccording to the AMMI analysis, the most stable maize hybrids were AS54 and NS4030, but also they showed below-average yield, while the hybrid LG Guadiana (the best yielding hybrid in the trial), had a higher interaction score, i.e. was less stable. Based on three-year analysis it could be concluded that various hybrids showed the highest grain yields in different environments, and that regionalization of the production areas and the identification of genotypes with greater phenotypic stability can contribute to the overall improvement of the corn production.

AMMI,GxE интеракција, кукуруз, принос зрна, стабилност

AMMI, grain yield, maize, GxE interaction, stability

633.15:631.527.5(043.3)

Tekst