The determination of general, specific combining ability and heterosis in maize inbred lines and their diallel crosses

Year 2011, Volume: 24 Issue: 1, 39 - 46, 01.06.2011

A. Köse İ. Turgut

Abstract

This research was conducted to investigate the genetic structure, general and specific combining ability and hybrid vigor of a population of 10 maize lines and their half diallel crosses. Crossing state and testing of F1 plants were released by Anadolu Agricultural Research Institute in 2001 and 2002. Data was analyzed by Griffing Diallel Analysis Method. Heterosis values for hybrid combinations were also calculated. According to the results of Griffing Method, general and specific combining ability were found to be significant in all the traits studied. It was concluded that additive genes were effective in inheritance of all traits except seed yield. Besides, VA-22 was the line outstanding for general combining ability for days to tasselling and ear height, AS-D for 1000 seeds weight and seed yield, A-632 Ht for protein percentage, N. 193 for plant height and number of ear seed. The highest specific combining ability for yield was found in the VA-22 X ND-405 combination. This combination also yielded high and significant values in the number of ear seed and 1000 seeds weight. The lowest heterosis rate of hybrid combinations was found to be in the protein rate (-25.6%). The VA-22 x ND-405 combination produced the highest heterosis value (170.4%) in seed yield.

Keywords

Zea mays, Diallel cross, Combining ability, Heterosis

Kendilenmiş mısır hatlarının diallel melez döllerinde genel ve özel uyum yetenekleri ile heterosisin belirlenmesi

Abstract

Bu araştırma, 10 mısır saf hattı ve bunların yarım diallel melezlerinden oluşan populasyonun
genetik yapısını araştırmak, ataların genel uyum yetenekleri ile kombinasyonların özel uyum
yeteneği etkilerini belirlemek ve melez gücü değerlerini bulmak amacı ile yürütülmüştür.
Araştırmanın melezleme ve F1’lerin test edilme aşaması Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü
deneme alanlarında 2001 ve 2002 yıllarında yürütülmüştür. Çalışma amaçlarını
gerçekleştirmede, verilerin analizi Griffing tipi diallel analiz yöntemleri kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kombinasyonlara ait heterosis değerleri hesaplanmıştır. Griffing tipi
diallel analiz sonuçlarına göre incelenen tüm özelliklerde genel ve özel uyum yeteneği etkileri
önemli bulunmuştur. Çalışmada tane verimi dışındaki tüm karakterlerin kalıtımında eklemeli
genlerin hakim olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca çiçeklenme gün sayısı ve koçan
yüksekliğinde VA-22, 1000 tane ağırlığı ve tane veriminde AS-D, protein oranında A-632 Ht,
bitki boyunda ve koçanda tane sayısında N-193 hatları genel uyum yeteneği etkileri
bakımından ilk sırada yer alan hatlar olmuşlardır. Analiz sonucuna göre en yüksek özel uyum
yeteneği etkisi tane veriminde, VA-22 x ND-405 kombinasyonunda belirlenmiştir. Bu
kombinasyonun koçanda tane sayısı, 1000 tane ağırlığı bakımından da yüksek ve önemli etki
değeri gösterdiği bulunmuştur. Melez kombinasyonlara ait en düşük heterosis oranı % -25,6
değeri ile protein oranında bulunmuştur. VA-22 x ND.-405 tane veriminde % 170,4 heterosis
ile en yüksek değer alan melez olarak belirlenmiştir.

Keywords

Zea mays, Diallel melez, Uyum yeteneği, Heterosis

References

• Aksel R, Kırcalıoğlu A, Korkut Z (1982) Kantitatif genetiğe giriş ve diallel analizler. Ege Bölgesi Zirai Araştırma Enstitüsü Yayınları, Yayın No: 20, İzmir.
• Altınbaş M (1995) Melez mısırda dane veriminin ve kimi bitki özellikleri bakımından heterosis ve kombinasyon yeteneği. Anadolu 5: 35-51.
• Anonim (2002a) Eskişehir İli İklim Verileri. Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü. (Yayınlanmamış Kayıtlar), Eskişehir.
• Anonim (2002b) Toprak Analizleri Sonuçları. Köy Hizmetleri Eskişehir Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Laboratuarı (Yayınlanmamış Kayıtlar), Eskişehir.
• Burham Larish, LL, Brewbaker JL (1999) Diallel analysis of temperate and tropical popcorns. Maydica 44: 279-284.
• Dede Ö, Kara Ş M, Dede Ş (2001) Bir diallel melez mısır populasyonunda verim ve verim unsurlarına ilişkin heterosis ve uyum yetenekleri analizi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi 7: 41-46.
• Demir İ, Aydem N, Korkut KZ (1979) Kombinasyon ıslahında ebeveyn seçimi. Bitki Islahı Simpozyumu, İzmir, s. 20-30.
• Eyherabide GH, Hallauer AR (1991) Resiprocal full-sib reccurent selection maize II contributions of additive dominance and genetic drift effect. Crop Science 31: 1442-1447.
• Fan XM, Tan J, Huang BH (2001) Analyses of combining ability and heterotic groups of yellow grain quality protein maize inbreds. Hereditas 23: 547-552.
• Falconer DS (1989) Introduction Quantitative Genetics. Third Edition Longman, London.
• Griffing B (1956) Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing system. Australian Journal of Biological Science 9: 463-493.
• Hallauer AR, Miranda JB (1987) Quantitative Genetics in Maize Breeding. Iowa State University Press, Ames, Iowa.
• Kara MŞ (2001) Mısır kendilenmiş hatlarında verim ve verim öğelerinin değerlendirilmesi. I. heterosis ve uyum yeteneklerinin line x tester analizi. Turkish Journal of Agriculture Forestry 25: 383-391.
• Kim S K, Ajala S O (1996) Combining ability of tropical maize germplasm in West Africa. II. Tropical temperate x tropical origins. Maydica 41: 135-141.
• Konak C, Ünay A, Serter E, Başal H (1999) Estimation of combining ability effects heterosis and heterobeltiosis by line tester method in maize. The Turkish Journal of Field Crops 15: 1-9.
• Kün E (1997) Tahıllar II. Sıcak İklim Tahılları. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Yayın No: 1452, Ankara.
• Lamkey KR, Hallauer AR (1986) Performance of high x high, high x low and low x low crosses of lines from the bsss maize synthetic. Crop Science 26:1114-1118.
• Matzinger DF, Spragaue G F, Cockerham CC (1959) Diallel crosses of maize in experiments repeated over locations and years. Agronomy Journal 51: 346:349.
• Moll R , Salhuana KS, Robinson HF (1962) A heterosis and genetic diversity in variety crosses of maize. Crop Science 2: 197-198.
• Nevado ME, Cross HZ (1990) Diallel analysis of relative growth in maize synthetics. Crop Science 30: 549-552.
• Pixley KV, Bjarnason MS (1993) Combining ability for yield and protein quality among modified-endosperm opaque-2 tropical maize inbreds. Crop Science 33: 1229-1234.
• Sefa S (1977) Sulanır koşullarda Eskişehir yöresinde yetiştirilen mısırın ticari gübre istediğinin tespiti konusunda bir araştırma. Eskişehir Bölge Toprak Su Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Yayın No: 156, Eskişehir.
• Smith OS, Sullivan H, Hobart B, Wall SJ (2000) Evaluation of a divergent set of ssr markers to predict F1 grain yield performance and yield heterosis in maize. Maydica 45: 235-241.
• Sprague GF (1977) Corn and Corn Improvement. Madison, Wisconsin.
• Stangland GR, Russell WA, Smith OS (1983) Evaluation of performance and combining ability of selected lines derived from improved maize populations. Crop Science 23: 647-651.
• Sürmeli A (2000) Karadeniz bölgesinde ana ürün melez mısır yapımına uygun, kendilenmiş hatların bazı bitkisel özelliklerine ait kombinasyon yeteneklerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Turan ZM (1995) Araştırma Deneme Metotları. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Basımevi, Yayın No: 62, Bursa.
• Turgut İ (2001 a) Tahıllar II. Sıcak İklim Tahılları. Uludağ Üniversitesi Basımevi, Yayın No: 87, Bursa.
• Turgut İ (2001 b) Atdişi mısırda ( Zea mays indentata Sturt.) üstün melez kombinasyonların belirlenmesi üzerine çalışmalar. Anadolu 11: 23-35.
• Turgut İ (2003) Mısırda (Zea mays indentata Sturt.) line x tester analiz yöntemiyle uyum yeteneği etkilerinin ve heterosisin belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 17: 33-46.
• Ülger A C, Becker H C (1989) Influence of year and nitrogen treatment on the degree of heterosis in maize. Maydica 34: 163-170.
• Ünay A, Konak C, Serter E, Basal H, Zeybek A (1999) Mısırda bazı özelliklerin çoklu dizi analizi ile belirlenmesi. Türkiye 3. Tarla Bitkileri Kongresi Cilt 1, Adana, s. 444-449.
• Vasal SK, Srinivasan G, Crossa J, Beck DL (1992) Heterosis an combining ability of Cimmyt’s subtropic and temperate early- maturity maize germplasm. Crop Science 32:884-890.
• Vasal SK, Srinivasan G, Pandey S, Gonzalez F, Crossa J, Beck D (1993) Heterosis and combining ability of Cimmyt’s quality protein maize germplasm. Crop Science 33: 46-51.
• Vidal-Martinez VA, Clegg MD, Johnson BE (2001) Genetic studies on maize pollen and grain and yield and their yield components. Maydica 46: 35-40.
• Yağbasanlar T (1990) Melez buğdayın önemi ve verim potansiyeli. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. Yayın No: 8, Adana.
• Yurtsever N (1982) Tarla Deneme Tekniği. Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Yayın No: 91, Ankara.
• Yurtsever N (1984) Deneysel İstatistik Metotları. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı Genel Müdürlüğü Yayınları. Yayın No: 121, Ankara.
• Zambezi BT, Horner ES, Martin FG (1986) Inbred lines as testers for general combining ability in maize. Crop Science 26: 908-910.