Significant biophysical and genetic properties of maize inbred lines and hybrids with erect top leaves

Abstract

This study confirms the hypothesis that there are elite maize inbred lines and hybrids with erect top leaves, which have a dominant property of an efficient photosynthetic and fluorescent model that is successfully used in modern breeding programmes and the production hybrid seed and commercial maize. This statement is supported by the displayed results on the erect top leaves, the dynamics of grain dry-down during the maturation period and photosynthetic and florescence parameters: the temperature dependence of the delayed chlorophyll fluorescence intensity, the Arrhenius criterion for the determination of critical temperatures (phase transition temperatures) and the activation energies. The presented results show that properties of observed maize inbreds and their hybrids are based on the nature of conformational and functional changes that occur in their thylakoid membranes and other chemical tissues structures of grain and intact leaves, as well as, on positive effects in maize breeding. Moreover, other relevant significant breeding and seed production properties (commercial maize quality over grain structure, physical and chemical parameters) of maize inbred lines and their hybrids were analyzed in the present study.

Proučavane su četiri prestižne inbred linije kukuruza sa uspravnim položajem vršnih listova: ZPPL 16, ZPPL 218, ZPPL 62 i ZPPL 233. Ove linije su, kao majka ili otac, uključene u stvaranje više od 50 hibrida kukuruza. U tekućem srednjeročnom periodu široku komercijalnu primenu našao je veći broj hibrida kukuruza: ZP 341, ZP 360, ZP 434, ZP 578, ZP 606, ZP 677, ZP 684 i drugi. U ovom radu analizirani su samo reprezentativni hibridi kukuruza: ZP 341 (FAO 300), ZP 434 (FAO 400), ZP 578 (FAO 500) i ZP 684 (FAO 600). Ovim radom potvrđuje se naša hipoteza da postoje elitne inbred linije i hibridi kukuruza sa uspravnim položajem vršnih listova, koji poseduju dominantno svojstvo efikasnog fotosintetično-fluorescentnog modela i uspešno se koriste u savremenim programima oplemenjivanja, proizvodnji hibridnog semena i merkantilnog kukuruza. Ovaj zaključak dobijen je uz primenu neinvazivnog fotosintetično-fluorescentnog metoda pogodnog za ocenu efikasnosti fotomodela. Dobijene fotosintetične karakteristike proučavanih prestižnih inbred linija kukuruza sa uspravnim položajem vršnih listova zasnovane su na efektima i prirodi promena zakasnele fluorescencije hlorofila koje se odigravaju u njihovim tilakoidnim membranama, čiji su pokazatelji temperaturna zavisnost intenziteta zakasnele fluorescencije hlorofila, Arenijusov kriterijum za utvrđivanje kritičnih temperatura (temperature faznih prelaza) u tilakoidnim membranama i energije aktivacije. Izloženi rezultati o veličini ugla između pravca prostiranja prvog lista iznad klipa i pravca prostiranja stabljike, kao i rezultati o dinamici oslobađanja vode iz zrna u periodu njegovog sazrevanja dodatno pokazuju da su svojstva proučavanih inbred linija kukuruza sa uspravnim položajem vršnih listova pogodni kriterijumi za egzaktniji, racionalniji i brži proces oplemenjivanja. Takođe su analizirana i druga relevantna selekciona i semenarska svojstva proučavanih prestižnih inbred linija i hibrida kukuruza (kvalitet merkantilnog kukuruza preko strukture zrna, fizičkih i hemijskih parametara).