Heterosis and Combining Ability for Yield and Quality of Some Purple Waxy Corn and Sweet Corn Inbred Lines

Received: 25-10-2021

Accepted: 01-03-2022

DOI:

Views

2

Downloads

0

Issue: Vol. 20 No. 5 (2022)

Section:

NÔNG HỌC

How to Cite:

Anh, N., Duc, N., Liet, V., & Tuan, P. (2024). Heterosis and Combining Ability for Yield and Quality of Some Purple Waxy Corn and Sweet Corn Inbred Lines. Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 20(5), 563–575. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/998

Heterosis and Combining Ability for Yield and Quality of Some Purple Waxy Corn and Sweet Corn Inbred Lines

Nguyen Thi Nguyet Anh (*) 1 , Nguyen Trung Duc 1 , Vu Van Liet 2 , Pham Quang Tuan 1

  • 1 Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 2 Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

    • Keywords

    Full diallel, heterosis, purple, waxy corn, sweet corn

    Abstract


    This study aimed to assess the combining ability for yield and quality of purple waxy corn and sweet corn. A full diallel cross of six corn inbred lines (three purple waxy lines and three yellow sweet corn lines) was employed in 2020 Autumn-Winter season. Six parental lines and thirty F1hybrids were evaluated in 2021 Spring season at Vietnam National University of Agriculture. The field experiments were arranged in a randomized complete block design, with three replicates. The ratio of GCA/SCA less than 0.5 in most traits suggested that the non-additive gene action was more significant than the additive gene action for these traits. SCA is more important than GCA in high quality hybrid corn breeding. Reciprocal effects (REC) were found that the cross between purple waxy corn × sweet corn was more effective than the cross between sweet corn × purple waxy corn in terms of yield and quality traits. Seven hybrids that had potential commercialization with high SCA on yield-related traits and quality were identified, viz, THL1, THL2 (purple waxy), THL4, THL5, THL13 (purple waxy sweet), and THL20, THL30 (yellow sweet).

    References

    Amiruzzaman M., Islam M. A., Hassan L. & Rohman M.M. (2010). Combining ability and heterosis for yield and component characters in maize. Academic Journal of Plant Sciences.3(2): 79-84.

    Bộ NN&PTNT (2011a). QCVN01-56:2011/BNNPTNT:Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống ngô.

    Bộ NN&PTNT (2011b). QCVN01-66:2011/BNNPTNT:Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệmtính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định của giống ngô.

    Choe E. (2010). Marker assisted selection and breeding for desirable thinner pericarp thickness and ear traits in fresh market waxy corn germplasm. Doctoral dissertation, University of Illinois, Urbana, IL. http://hdl.handle.net/2142/15562: 1-135.

    Dermail A., Suriharn B., Chankaew S., Sanitchon J. & Lertrat K. (2020). Hybrid prediction based on SSR-genetic distance, heterosis and combining ability on agronomic traits and yields in sweet and waxy corn. Scientia Horticulturae.p. 259.

    Dong L., Qi X., Zhu J., Liu C., Zhang X., Cheng B., Mao L. & Xie C. (2019). Supersweet and waxy: meeting the diverse demands for specialty maize by genome editing. Plant Biotechnology Journal.17(10): 1853-1855.

    Fan X.M., Zhang Y.D., Yao W.H., Bi Y.Q., Liu L., Chen H. M. & Kang M.S. (2014). Reciprocal diallel crosses impact combining ability, variance estimation, and heterotic group classification. Crop Science.54(1): 89-97.

    Giusti M. & Wrolstad R. (2001). Characterization and measurement of anthocyanins by UV-visible spectroscopy. Current protocols in food analytical chemistry.1: 1-13.

    Gong F., Wu X., Zhang H., Chen Y. & Wang W. (2015). Making better maize plants for sustainable grain production in a changing climate. Frontiers in Plant Science.6: 835.

    Griffing B. (1956). Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Australian journal of biological sciences.9(4): 463-493.

    Hallauer A.R., Carena M.J. & Filho J.B.M. (2010). Testers and combining ability. Trong:Quantitative Genetics in Maize Breeding.383-423p.

    Hochholdinger F. & Baldauf J.A. (2018). Heterosis in plants. Current Biology.28(18): R1089-R1092.

    Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Quỳnh, Nguyễn Thị Lan & Trần Khôi Uyên (2004). Xác định hàm lượng Anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai. Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng.3(7): 47-54.

    Ketthaisong D., Suriharn B., Tangwongchai R. & Lertrat K. (2014). Combining ability analysis in complete diallel cross of waxy corn (Zea maysvar. ceratina) for starch pasting viscosity characteristics. Scientia Horticulturae.175: 229-235.

    Khamphasan P., Lomthaisong K., Harakotr B., Scott M. P., Lertrat K. & Suriharn B. (2020). Combining ability and heterosis for agronomic traits, huskand cob pigment concentration of maize. Agriculture.10(11).

    Kleinhenz M. D. & Bumgarner R.N. (2012). Using °Brix as an indicator of vegetable quality instructions for measuring °brix in cucumber, leafy greens, sweet corn, tomato, and watermelon. Fact sheet HYG-1653-12, Agriculture and Natural Resources, The Ohio State University.

    Lê Thị Minh Thảo, Phan Đức Thịnh, Phạm Quang Tuân & Vũ Văn Liết (2011). Khả năng kết hợp của các dòng ngô nếp tự phối từ nguồn gen ngô nếp địa phương thuộc các nhóm dân tộc khác nhau. Tạp chí Khoa học và Phát triển.9(4): 550-559

    Lertrat K. & Thongnarin N. (2008). Novel approach to eating quality improvement in local waxy corn: Improvement of sweet taste in local waxy corn variety with mixed kernels from super sweet corn. International Society for Horticultural Science (ISHS), Leuven, Belgium. pp. 145-150.

    Machida L., Derera J., Tongoona P. & Macrobert J. (2010). Combining ability and reciprocal cross effects of elite quality protein maize inbred linesin subtropical environments. Crop Science.50(5): 1708-1717.

    Mahgoub G. M. A. (2011). Partitioning of general and specific combining ability effects for estimating maternal and reciprocal effects. Journal of Agricultural Science.3(2): 213.

    Meseka S., Williams W. P., Warburton M.L., Brown R.L., Augusto J., Ortega-Beltran A., Bandyopadhyay R. & Menkir A. (2018). Heterotic affinity and combining ability of exotic maize inbred lines for resistance to aflatoxin accumulation. Euphytica.214(10): 184.

    Napolitano M., Terzaroli N., Kashyap S., Russi L., Jones-Evans E. & Albertini E. (2020). Exploring heterosis in melon (Cucumis melo L.). Plants (Basel).9(2): 282.

    Nguyễn Thị Nhài, Đặng Ngọc Hạ, Nguyễn Văn Diện, Đỗ Văn Dũng & Kiều Quang Luận (2020). Kết quả nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống ngô đường lai ĐL89. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam.4(113): 10-15.

    Nguyễn Trung Đức, Phạm Quang Tuân, Nguyễn Thị Nguyệt Anh & Vũ Văn Liết (2020). Nghiên cứu tuyển chọn một số dòng ngô ngọt phục vụ chọn tạo giống ngô trái cây dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.18(12): 1102-1113.

    Nguyễn Văn Lộc & Nguyễn Việt Long (2015). Ưu thế lai một số chỉ tiêu liên liên quan đến khả năng chịu úng của cây ngô (Zea maysL.). Tạp chí Khoa học và Phát triển.13(5): 694-704.

    Onofri A., Terzaroli N. & Russi L. (2021). Linear models for diallel crosses: a review with R functions. Theoretical and Applied Genetics.134(2): 585-601.

    Park K.J., Sa K.J., Kim B.W., Koh H.J. & Lee J.K. (2014). Genetic mapping and QTL analysis for yield and agronomic traits with an F2:3 population derived from a waxy corn × sweet corn cross. Genes & Genomics.36(2): 179-189.

    Park K.J., Sa K.J., Koh H.J. & Lee J.K. (2013). QTL analysis for eating quality-related traits in an F2:3population derived from waxy corn × sweet corn cross. Breeding science.63(3): 325-332.

    Pham Quang Tuan, Nguyen The Hung, Nguyen Viet Long, Nguyen Thi Nguyet Anh & Vu Van Liet (2016). Evaluation of purple waxy corn lines for hybrid variety development. Vietnam Journal of Agricultural Sciences.14(3): 328-337.

    Phạm Quang Tuân, Nguyễn Việt Long, Nguyễn Thị Nguyệt Anh & Vũ Văn Liết (2016). Đánh giá khả năng kết hợp một số tính trạng chất lượng của các dòng ngô nếp tự phối. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.14(9): 1341-1349.

    Phạm Văn Cường & Vương Quỳnh Đông (2009). Ưu thế lai về các đặc tính quang hợp và nông học ở ngô lai F1 (Zea maysL.). Tạp chí Khoa học và Phát triển.7(2): 137-143.

    Revilla P., Anibas C.M. & Tracy W.F. (2021). Sweet corn research around the world 2015-2020. Agronomy.11(3).

    Riedelsheimer C., Czedik-Eysenberg A., Grieder C., Lisec J., Technow F., Sulpice R., Altmann T., Stitt M., Willmitzer L. & Melchinger A.E. (2012). Genomic and metabolic prediction of complex heterotic traits in hybrid maize. Nature Genetics.44(2): 217-220.

    Sprague G.F. & Tatum L.A. (1942). General vs. Specific combining ability in single crosses of corn. Agronomy Journal.34(10): 923-932.

    Trần Thị Thanh Hà, Vũ Văn Liết, Vũ Thị Bích Hạnh, Nguyễn Văn Hà, Dương Thị Loan & Hoàng Thị Thùy (2020). Chọn lọc và đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô ngọt. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.18(12): 1067-1076.

    Trần Thị Thanh Hà, Vũ Văn Liết, Vũ Thị Bích Hạnh, Nguyễn Văn Hà, Dương Thị Loan, Hoàng Thị Thùy & Nguyễn Văn Việt (2017). Chọn lọc và đánh giá khâ năng kết hợp của dòng tự phối ngô nếp chất lượng vỏ hạt mỏng dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.15(8): 989-1001.

    Xiao Y., Jiang S., Cheng Q., Wang X., Yan J., Zhang R., Qiao F., Ma C., Luo J., Li W., Liu H., Yang W., Song W., Meng Y., Warburton M.L., Zhao J., Wang X. & Yan J. (2021). The genetic mechanism of heterosis utilization in maize improvement. Genome Biology.22(1): 148.

    Yu K., Wang H., Liu X., Xu C., Li Z., Xu X., Liu J., Wang Z. & Xu Y. (2020). Large-scale analysis of combining ability and heterosis for development of hybrid maize breeding strategies using diverse germplasm resources. Frontiers in Plant Science.11(660).

    Zhang S.H., Cai Z.R., Yang H. & Xu H.Z. (2004). Study on breeding of sweet-wax maize with two recessive sweet genes. Journal of Maize Sciences.4.