Kuprichenkov D. Selection of source material for popcorn breeding in the conditions of the Northern Steppe of Ukraine

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U101125

Applicant for

Specialization

  • 201 - Агрономія

Specialized Academic Board

2751

State Institution "Institute of Grain Crops" of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine

Essay

The dissertation summarises theoretical and practical studies of the source material of popcorn by the main breeding traits and presents new approaches developed to the breeding and evaluation of popcorn hybrids by a complex of important economic characteristics. The relevance of the work is to provide the agro-industrial complex of the country with popcorn hybrids that are cost-effective in cultivation and completely satisfy the needs of consumers in terms of the quality of finished products. The scientific novelty of the research is due to the fact that for the first time in Ukraine: – a modern method of evaluating the technological indicators of popcorn grain was developed, – lines-sources of valuable breeding traits were identified, – the influence of breeding traits and popping-methods on the volumetric expan-sion of grain was determined, – the efficiency of selection of new lines from source material of different quality was revealed, – the heritability of technological indicators of popcorn grain was established. According to the results of the work, it was found that most of the lines were suit-able for breeding hybrids of sweet corn by their morphological and biological character-istics. It was observed that the desired duration of the growing season had 73.8% of the lines; plant height – 97.8% of the lines; ear insertion height – 91.3% of the lines; tiller-ing – 93.5% of the lines; number of ears per stem – 95.7% of the lines; grain weight per ear – 73.9% of the lines; drought resistance – 73.9% of the lines and lodging resistance – 84.8% of the lines. According to the duration of the growing season, the lines were divided into three maturity groups: mid-early, mid-ripening and mid-late. We identified the lines-sources of early maturity: IKR 2-1, IKR 11-9, RV 1 and RV 3, which will be used to develop new source material for FAO 200-290. In Ukraine, a comprehensive study of popcorn lines and hybrids was first carried out using a new methodology for evaluating the technological characteristics of grain, according to the following parameters: kernel size (kernels per 10 g), popping fold, per-centage of unpopped kernels, finished product yield, popping expansion, popping rate, flake type and popcorn taste. For the first time, it was proposed to define 4 types of flakes, namely spherical type, butterfly, mushroom and rose. To overcome the negative correlation between yield and popping expansion, it is proposed to use a super trait, which is defined as popcorn volume per hectare. So, among the experimental hybrids, the Tsyklon × RK 72 hybrid is the best for the production of glazed popcorn. It has the following breeding characteristics: grain yield – 4.07 t/ha, popping expansion – 47.4 cm3/g, kernel size – 57 kernels per 10 g, percentage of unpopped kernels – 0 %, type of flakes – mushroom, popcorn taste – 4.3 points. Hybrids Shans × RR 2 and Shans × RP 3 are most suitable for individual produc-tion of popcorn. Shans × RR 2 hybrid has the following breeding characteristics: grain yield – 3.93 t/ha, popping expansion – 45.8 cm3/g, kernel size – 91 kernels per 10 g, percentage of unpopped kernels – 2.9 %, type of flakes – butterfly, popcorn taste – 5.0 points. Shans × RP 3 hybrid has the following breeding characteristics: grain yield – 3.77 t/ha, popping expansion – 47.9 cm3/g, kernel size – 66 kernels per 10 g, percentage of unpopped kernels – 1.5 %, type of flakes – butterfly and rose, popcorn taste – 4.8 points. Based on the results of the research, recommendations for breeding practice and production are proposed, namely: – should be used lines RS 3, RS 5, RS 11, RS 9, RS 13, RS 19, RK 7, RK 48, RK 72, RP 11, RP 36, RP 61, RP 72, RR 2, RR 7, IKR 11-9, IKR 15-2, IKR 36-3, which are sources of valuable breeding traits, and lines RS 3, RS 19, RK 7, RK 72, RP 36, RP 72, RR 7, IKR 11-9, IKR 15-2, IKR 36-6, which combine high combining ability with a complex of valuable breeding traits, for the breeding new popcorn lines; – to cultivate a DN Start hybrid entered in the State Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine for 2023 in order to provide the confectionery industry with quality raw materials.

Research papers

1. Черчель В. Ю., Купріченкова Т. Г., Купріченков Д. С. Варіювання селе-кційних ознак ліній розлусної кукурудзи. Зернові культури. Дніпро, 2020. Т. 4, № 1. С. 5–11. DOI: https://doi.org/10.31867/2523-4544/0100. (Здобувачем проведено експериментальну роботу, аналіз та обговорення результатів дослідження).

2. Купріченков Д. С. Визначення тривалості вегетаційного періоду ліній ро-злусної кукурудзи (Zea mays L. everta Sturt.) за класифікацією ФАО. Зернові куль-тури. Дніпро, 2022. Т. 6, № 1. С. 24–30. DOI: https://doi.org/10.31867/2523-4544/0203.

3. Черчель В. Ю., Купріченков Д. С. Порівняльна характеристика двох спо-собів одержання попкорну із зерна розлусної кукурудзи. Зернові культури. Дніп-ро, 2023. Т. 7, № 1. С. 19–27. DOI: https://doi.org/10.31867/2523-4544/0254.

4. Купріченков Д. С. Оцінка гібридів розлусної кукурудзи (Zea mays L. everta Sturt.) за врожайністю і технологічними показниками зерна. Аграрні іннова-ції. Одеса: Гельветика, 2023. № 18. С. 189–195. DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.18.26.

5. Купріченков Д. С. Комбінаційна здатність нових ліній розлусної кукуру-дзи (Zea mays L. everta Sturt.) Аграрні інновації. Одеса: Гельветика, 2023. № 19. С. 151–158. DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.

6. Бєліков Є. І., Купріченкова Т. Г., Купріченков Д. С. Вивчення техноло-гіч-них показників зерна вихідного матеріалу розлусної кукурудзи. Наукове за-безпечення інноваційного розвитку агропромислового комплексу в умовах змін клімату: матеріали Міжн. наук.-практ. конф. молод. учених і спеціалістів (м. Дніпро, 25–26 травня 2017 р.). Вінниця, 2017. С. 13–14.

7. Ващенко В. В., Купріченков Д. С. Комплекс селекційно-цінних ознак константних ліній кукурудзи розлусної. Стан і перспективи розробки та впровад-ження ресурсоощадних, енергозберігаючих технологій вирощування сільсь-когосподарських культур: матеріали ІІІ Міжн. наук.-практ. конф. (м. Дніпро, 15 листопада 2018 р.). Дніпро, 2018. С. 123–125.

8. Черчель В. Ю., Купріченкова Т. Г., Купріченков Д. С. Визначення коре-ляційної залежності між технологічними показниками і селекційними ознаками у ліній розлусної кукурудзи. Досягнення та концептуальні напрями розвитку сіль-ськогосподарської науки в сучасному світі: матеріали ІІІ Міжн. наук.-практ. конф. присв. 115-річчю від дня народж. видатн. вченого-селекціонера О. Т. Галки. (с. Олександрівка, Дніпропетровська обл., 30 бер. 2020 р.). Вінниця: ТОВ «ТВОРИ», 2020. С. 60–62.

9. Черчель В. Ю., Купріченков Д. С. Визначення посухостійкості ліній роз-лусної кукурудзи в польових умовах. Роль науково-технічного забезпечення роз-витку агропромислового комплексу в сучасних ринкових умовах: матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. (м. Дніпро, 25 лют. 2021 р.). Дніпро, 2021. С. 48–50.

10. Купріченкова Т. Г., Купріченков Д. С. Визначення коефіцієнта збіль-шення об’єму зерна (КЗОЗ) гібридів розлусної кукурудзи при приготуванні поп-кор-ну. Аграрна освіта та наука: досягнення і перспективи розвитку: матеріали ІІ Міжн. наук.-практ. конф. (м. Біла Церква, 4–5 бер. 2021 р.). Біла Церква: БНАУ, 2021. С. 83–85.

11. Купріченков Д. С. Визначення технологічних показників ліній розлусної кукурудзи: матеріали Міжн. наук. конф. з нагоди 125–річчя від дня народ. докто-ра с.-г. наук, проф., академіка ВАСГНІЛ Б. П. Соколова (м. Дніпро, 15–16 вересня 2022 р.). Дніпро, 2022. С. 15–17.

12. Купріченков Д. С. Визначення технологічних показників гібридів роз-лус-ної кукурудзи. Вклад наукових інвестицій у розвиток агропромислового ком-плексу в умовах обмеженого ресурсного забезпечення та флуктуації клімату: матеріали Міжн. наук.-практ. конф. Молод. учених і спеціалістів (м. Дніпро, 16–17 березня 2023 р.). Дніпро, 2023. С. 43–44.

13. Черчель В. Ю., Купріченков Д. С. Методика визначення технологічних показників зерна самозапилених ліній і гібридів кукурудзи розлусної: методичні рекомендації. Дніпро: ДУ ІЗК НААН, 2023. 16 с.

14. А. с. № 230214. Гібрид кукурудзи розлусної ДН Старт. / Черчель В. Ю, Клімова О. Є., Купріченков Д. С. та ін. (Україна). № 20163001; заяв. 10.12.2020; опубл. в Бюлетені «Охорона прав на сорти рослин» офіційне видання. № 1/2. 2023. С. 414. / Міністерство аграрної політики і продовольства України.

Similar theses