Improvement of Synthetic Maize Germplasm with Silage Quality Values

Abstract

This research was carried out in order to establish source material with selected silage quality values of maize lines for hybrid maize breeding researches. Silage experiment was established using number of 17 inbred lines as a starting material in the study. The NDF, ADF, crude fiber, crude protein and crude oil values of the silage were analyzed, in terms of leaf/stem ratio, stem/plant ratio, ear/plant ratio, green plant yield as well as silage quality analyzes. Number of 9 lines was selected, according to the green plant yield and quality parameters. These lines were made with half diallel hybrids and they were taken to the silage yield experiment and the silage quality values were examined and selected 15 hybrid combinations. Recombination block was created with 15 selected hybrids and ADASLJSYN synthetic population was obtained as starting material at harvest. A cycle of population breeding was initiated in starting material. The green plant yield, NDF, ADF, ADL and crude cellulose were 57.14-102.00 t ha-1, 38.0-43.1%, 26.4-32.8%, 0.8-7.65% and 9.3-22.5% in selected families, respectively. Recombination block was established with selected S1 families. ADASLJSYN synthetic silage material was obtained at harvest. The synthetic populations have been used as donor and source material for obtaining DH lines and inbred lines since 2017.

Keywords

• maize
• silage
• synthetic population
• quality

Silaj Kalite Değerlerine Göre Sentetik Mısır Kaynak Materyalleri Geliştirme

Abstract

Bu araştırma, melez mısır ıslah çalışmalarına kaynak materyal oluşturmak amacıyla kendilenmiş mısır hatlarında silaj kalite değerlerine göre seleksiyon yapılarak sentetik kaynak materyal geliştirmek için Mısır Araştırma Enstitüsünde 2009-2016 yılları arasında yürütülmüştür. Çalışmada başlangıç materyali olarak Marmara Mısır Islah Araştırmaları Projesi kapsamında geliştirilen 17 adet kendilenmiş hatta 2009 yılında silaj denemesi kurulmuştur. Denemede yaprak/sap oranı, koçan/bitki oranı, sap/bitki oranı, yeşil bitki veriminin yanı sıra silaj kalite analizleri yapılmış NDF, ADF, ham selüloz, ham protein ve ham yağ değerlerine bakılmıştır. Yeşil bitki verimi (YBV) ve kalite parametreleri dikkate alınarak 9 hat seçilmiş ve bu hatlar ile yarım diallel melez yapılmıştır. Elde edilen yarım diallel melezler silaj verim denemesine alınmış ve silaj kalite değerlerine bakılmıştır. YBV ve kalite değerleri dikkate alınarak seçilen 15 adet melez kombinasyonu ile rekombinasyon bloğu oluşturulmuş bitki gözlemleri ve hasatta koçan seleksiyonu yapılarak ADASİLAJSYN sentetik popülasyonunun başlangıç materyali elde edilmiştir. Popülasyon ıslahının bir döngüsü başlangıç materyaline uygulanmıştır. Seçilen ailelerde YBV 57.14-102.00 t ha-1, NDF % 38.0-43.1, ADF % 26.4-32.8, ADL % 0.8-7.6 ve ham selüloz % 9.3-22.5 arasında değişmiştir. Seçilen S1 aileler ile rekombinasyon bloğu kurulmuştur. Hasatta ADASİLAJSYN sentetik kaynak materyali elde edilmiştir. Elde edilen popülasyon yeni kendilenmiş hatların geliştirilmesinde kaynak materyal ve doubled haploid (DH) hatların elde edilmesinde donör olarak 2017 yılından beri kullanılmaktadır.

Keywords

• mısır
• silaj
• sentetik popülasyon
• kalite

References

1. Akyıldız AR, 1984. Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 895, Uygulama Kılavuzu: 213, Ankara, 227s.
2. Anonim, 2020a. World Agricultural Production, Circular Series, WAP 4-20, https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/production.pdf. (Date of access: 13 April 2020).
3. Anonim, 2020b. Türkiye İstatistik Kurumu, Tahıllar ve Diğer Bitkisel Ürünler, Yem Bitkileri , http://www.tuik.gov.tr/PreTablo.do?alt_id=1001 (Erişim tarihi: 13.04.2020).
4. AOAC, 1990. Official Methods of Analysis, AOAC International, Gaithersburg, MD.
5. Barnes RF, Muller LD, Bauman LF, Colenbrender VF, 1971. In Vitro Dry Matter Disappearence of Brown Midrib Mutants of Maize (Zea mays L.). Journal of Animal Science, 33:4.
6. Başaran U, Gülümser E, Çopur Doğrusöz M, Mut H, Şahin A, 2017. Farklı Silajlık Mısır Çeşitlerinin Hamur Olum Döneminde Silaj ve Tane Özelliklerinin Belirlenmesi. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 21(Özel Sayı): 1-5.
7. Frey TJ, Coors JG, Shaver RD, Lauer JG, Eilert DT, Flannery PJ, 2004. Selection for Silage Quality in the Wisconsin Quality Synthetic and Related Maize Populations. Crop Science, 44: 1200-1208.
8. Goering HK, Van Soest PJ, 1970. Forage Fiber Analysis. Agriculture Handbook No.379, Washington DC, p. 829-835.

9. Griffing B, 1956. Concept of General and Specific Combining Ability in Relation to Diallel Crossing Systems. Australian Journal of Biological Sciences, 9: 463-493.
10. Hallauer AR, 1981. Selection and Breeding Methods. Plant Breeding II. Iowa State University Press, Ames. p.3-55.
11. Hallauer AR, Carena MJ, Filho M, 2010. Quantitative Genetics in Maize Breeding. Handbook of Plant Breeding. Springer Press. Newyork. USA.
12. Jones L P, Compton WA, Gardner CO, 1971. Comparison of Full And Half-Sib Reciprocal Recurrent Selection. Theoretical and Applied Genetics, 41: 36-39.
13. Lamkey KR, Schnicker BJ, Gocken TL, 1993. Choice of Source Populations for Inbred Line Development. Annual Corn and Sorghum Research Conference of Proceeding, 48:91-103.
14. Pollmer WG, Phipps RJ, 1980. Improvement of Quality Traits of Maize for Grain and Silage Use. Nijhoff, The Hague, 504p.
15. Singh J, 1987. Field Manual of Maize Breeding Procedures. FAO.
16. Sriwatanapongse S, 1987, Türkiye'de Mısır Üretim Potansiyeli (Çeviren: Engin Kınacı), Türkiye'de Mısır Üretiminin Geliştirilmesi, Problemler ve Çözüm Yolları Sempozyumu, 23-26 Mart 1987, Ankara.
17. Şekerden Ö, 1997. Türkiye’de Silaj. Türkiye Birinci Silaj Kongresi, 16-19 Eylül 1997. Hasad Yayıncılık, BURSA.
18. TTSMM, 2018. Tarımsal Değerleri Ölçme Denemeleri Teknik Talimatı, Mısır. Tohumluk Tescil ve Sertifikasyon Merkezi Müdürlüğü Yayınları. Ankara.
19. Yaylak E, Alçiçek A, 2003. Sığır Besiciliğinde Ucuz Bir Kaba Yem Kaynağı: Mısır Silajı. Hayvansal Üretim, 44(2): 29-36.
20. Zeng SX, 1990. Germplasm Base of Maize Hybrids in China. Scientia Agricultura Sinica, 23: 1-9.