Combining Ability and Heterotic Groups of New White Maize Inbred Lines | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal of the Advances in Agricultural Researches | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Article 2, Volume 30, Issue 2, June 2025, Page 217-224 PDF (441.69 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Document Type: Research papers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: 10.21608/jalexu.2025.385993.1266 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
M. A.A. Abd-Elaziz1; Yosra A. Galal1; T. T. El-Mouslhy1; A. S.M. Al-Deeb ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1Maize Research Dept., Field Crops Research Institute, ARC, Giza, Egypt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2Agricultural Research Center Field Crops Research Institute (FCRI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Abstract | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
: A field experiment was conducted during two seasons. In 2022 summer season, sixteen new white maize inbred lines were crossed with three testers using (Line x Tester) method. The result for 48 F1 crosses plus two standard check were evaluated in 2023 summer season at three Research Stations, Sakha, Gemmiza and Mallawi. The recorded data were days to 50% silking, plant height (cm), ear height (cm) and grain yield (ard/fad). Mean squares due to locations (Loc), lines (L), testers (T), (L × T), (L × Loc), (T x Loc) and ( L × T × Loc) interactions were significant, except Loc for grain yield and (L × T × Loc) for plant height. Single crosses (Sk.5009/40 × Sd.7), (Sk.5009/41 × Sd.7) and (Sk.5009/42 × Sd.7) were significantly outyielded the check. Five inbred lines (Sk.5009/40), (Sk.5009/41), (Sk.5009/42), (Sk.5009/43) and (Sk.5009/44) showed desirable General Combining Ability (GCA) effects for grain yield. Also, inbred lines (Sk.5006/34) and (Sk.5006/35) showed desirable GCA effects for earliness, plant height and ear height. Ten crosses showed positive Specific Combining Ability (SCA) for grain yield. The cross (Sk.5009/42xSd.7) showed desirable SCA effects for all traits. The tested inbred lines based on heterotic groups were classified to three heterotic groups. Group-1 (Tester Sd.7) included inbred lines (Sk.5006/34), (Sk.5006/36), (Sk.5006/38), (Sk.5009/45), (Sk.5010/47), (Sk.5010/48) and (Sk.5010/49) while group-2 (Tester Sd.63) included only inbred lines (Sk.5006/35). Group-3 (Tester Sc.131) included (Sk.5006/37), (Sk.5008/39), (Sk.5009/43) and (Sk.5009/46). These groups help breeder to choose best parents to create superior crosses. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Maize; Zea mays; Line x tester; General combining ability; Specific combining ability | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Full Text | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
INTRODUCTION In hybrid maize breeding programs, information on genetic diversity and heterotic group is very useful in inbred line development and evaluation for planning crosses for hybrid cultivar development. The classification of elite germplasm and inbred lines into different heterotic groups is an important task in any breeding program (Hallauer et al. 1998). In Egypt, efforts are being made to develop hybrids with high yield potential to increase production of maize. Most efficient use of such materials would be possible only when adequate information on the amount and type of genetic variation and combining ability effects in the materials is available. Combining ability analysis is useful to assess the potential inbred lines and superior hybrids, which is dissected in two parts general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA). Both GCA and SCA variances have been determined and related to the possible types of gene action involved. GCA is a good estimate of additive gene action, whereas SCA is a measure of non-additive gene action (Sharief et al. 2009). Identification of high yielding hybrid needs development and careful selection of parents based on their combining ability and genetic structure (Ceyhan 2003, Hallauer and Miranda 1988 and Karim et al. 2018). Additionally, information on combining abilities can be used to classify inbred lines into distinct heterotic groups. Heterotic groups comprise related or unrelated genotypes that exhibit similar combining ability effects when crossed with genotypes from other germplasm groups (Warburton et al. 2002). This classification is pivotal for effective hybrid breeding programs, as it enables breeders to strategically select parental lines from specific heterotic groups to maximize heterosis and develop hybrids with superior performance (Akinwale 2021). The parents having contrasting but complementary heterotic groups are essential in hybrid maize breeding (Reif et al. 2003 and Xingming et al. 2009). This assigning of maize genotypes into heterotic groups is helpful to exploit heterosis or hybrid vigor (Flint et al. 2009), particularly for grain yield and other attributes (Osorno and Carena 2008). Line X tester mating scheme is an effective method to estimate general (GCA) and specific (SCA), combining ability effects and recognizing the appropriate parents (Kamara et al. 2021). The objectives of this study were to estimate combining ability, determine the heterotic groups for inbred lines and identify the superior hybrids.
MATERIALS AND METHODS Sixteen new white maize inbred lines i.e. Sk.5006/34, Sk.5006/35, Sk.5006/36, Sk.5006/37, Sk.5006/38, Sk.5008/39, Sk.5009/40, Sk.5009/41, Sk.5009/42, Sk.5009/43, Sk.5009/44, Sk.5009/45, Sk.5009/46, Sk.5010/47, Sk.5010/48 and Sk.5010/49 were obtained from different genetic sources at Sakha Agricultural Research Station. These inbred lines were crossed with three testers; Sd.7, Sd.63 and Sc.131 during 2022 summer season. In 2023, thirty-two single crosses (Sc.), sixteen three-way crosses (Twc.) and two checks i.e. Sc.2031 and Twc.321 were evaluated at Sakha, Gemmiza and Mallawi Agricultural Research Stations. Randomized complete block design (RCBD) with three replications was used. The plot size was one row, 6m long, 80 cm apart and 25 cm between hills. All agricultural recommended practices were applied in the proper time. The data were recorded on; days to 50% silking, plant height (cm), ear height (cm) and grain yield (ardab/faddan) which was adjusted to 15.5% grain moisture (one ardab (ard) =140 kg and one feddan (fed) =4200 m2).Combined analysis was done across three locations, after homogeneity test according to Siendecor and Cochran (1989) using computer application of Statistical Analysis System (SAS, 2008). Line × tester analysis was applied as described by Kempthorne (1957). The comparative importance of GCA and SCA was computed by the procedure of Baker (1978) which was modified by Hung and Holland (2012): 2K2 GCA/ (2K2 GCA + K2 SCA). Grouping to test inbred lines to heterotic groups was carried out using specific and general combining ability (HSGCA) method according to Fan et al. (2009).
RESULTS AND DISCUSSION Combined analysis of variance for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations is presented in Table (1). Highly significant differences were detected between the three locations (Loc.) for days to 50% silking, plant height and ear height, indicating that these traits were affected by changing locations. Mean squares due to hybrids (H) and their interactions with locations (H × Loc)were highly significant for all studied traits. Traits indicating that hybrids differed in their genetic background and greatly affected by changing locations.
Table(1). Combined analysis of variance for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations.
** Significantly differences of variance at the 0.01 level of probability. NS: Insignificant variances f differences.
Line × tester analysis for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations is presented in Table (2). Mean squares due to lines (L), testers (T), (L × T) interactions were significant and highly significant for all traits, indicating the presence of wide diversity among inbred lines and among testers for these traits and that inbred lines differed in their performance when crossed with the two testers. Mean squares due to (L × Loc),(T x Loc) and (L × T × Loc) interactions were significant and highly significant for all traits, except (L × T × Loc) for plant height. These results are in agreement with those reported by Singh et al. (2017) and Motawei et al. (2019). Results also showed that GSR ratio were 0.85 and 0.92 for days to 50% silking and plant height, respectively. So, the additive gene effects were more important than non-additive gene effects in the inheritance of these traits and selection is a good tool to improve these traits. Meanwhile, GSR ratios for ear height was 0.51 indicating that, additive or non-additive gene effects had equal role in the inheritance of this trait. While GSR was 0.4 for grain yield, meaning that non-additive gene effects were more important than additive gene effects in controlling this trait. These results in agreement with Motawei et al. (2019) and Galal et al. (2025).
Table (2). Mean squares of line x tester analysis of 48 hybrids for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations.
*, ** Significant and highly significant variances at the 0.05 and 0.01 levels of probability, respectively.
Mean performances of 48 hybrids as well as the two checks for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations are presented in Table (3). For days to 50% silking, single crosses ranged from 62.8 days for single cross (Sk.5006/35 X Sd.63) to 67.1 days for single cross (Sk.5009/42 X Sd.63) with 17 single crosses were significantly earlier than the check hybrid Sc.2031. The best hybrids of them were (Sk.5006/35 X Sd. 63) followed by (Sk.5006/34 X Sd. 63) and (Sk.5009/43 X Sd. 7). Meanwhile, new three-way crosses ranged from 61.8 days for the three-way cross (Sk.5006/35 × Sc.131) to 64.8 days for the three-way cross (Sk.5009/41 × Sc.131). Most of three-way crosses were significantly earlier than the check Twc. 321, the best three-way crosses of them were (Sk.5006/35 × Sc.131) followed by (Sk.5006/34 × Sc.131) and (Sk.5010/48 × Sc.131). For plant height, single crosses ranged from 240.0 cm for (Sk.5010/47 X Sd. 63) to 266.4 cm for (Sk.5010/48 X Sd. 7), with 29 single crosses were significantly shorter than the check hybrid Sc.2031. Three-way crosses ranged from 242.6 cm (Sk.5006/34 × Sc.131) to 257.9 cm for (Sk.5010/48 × Sc.131), with eight three way crosses were significantly shorter than the check Twc. 321, the shortest of them were (Sk.5006/34 × Sc.131) and (Sk.5006/38 × Sc.131). As for ear height, single crosses ranged from 126.8 cm for (Sk.5006/38 × Sd. 63) to 141.9 cm for (Sk.5009/44 × Sd.63), with nine single crosses showed significantly lower ear position than the check Sc. 2031. While three-way crosses ranged from 127.4 cm for (Sk.5006/34 × Sc.131) to 139.3 cm for (Sk.5010/48 × Sc.131), four three-way crosses showed significantly lower ear position than the check Twc. 321, grain yield of single crosses ranged from 25.5 (ard/fed) for (Sk.5010/47 x Sd.7) to 38.5 (ard/fed) for (Sk.5009/40 x Sd.7), with three single crosses i.e. (Sk. 5009/40 x Sd.7) followed by (Sk.5009/42 x Sd.7) and (Sk.5009/41 x Sd.7) significantly out yielded the check Sc. 2031. While three-way crosses ranged from 25.7 (ard/fed) for (Sk.5006/37 x Sc.131) to 34.7 (ard/fed) for (Sk.5009/40 x Sc.131). Six three-way crosses were not significantly different for grain yield from the check Twc. 321, the best crosses of them were (Sk.5009/40 x Sc.131) and (Sk.5010/49 x Sc.131). General combining ability effects of 16 inbred lines and three testers for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations are presented in Table (4). Three inbred lines (Sk.5006/34), (Sk.5006/35), (Sk.5009/43) and one tester (Sc.131) exhibited desirable values (negative and significant) of GCA effects for earliness. For plant height, five inbred lines (Sk.5006/34), (Sk.5006/35), (Sk.5006/36), (Sk.5006/38) and (Sk.5010/47) and two testers (Sd.63) and (Sc.131) showed desirable values (negative and significant) of GCA effects for shorter plant height. For ear height, four inbred lines (Sk.5006/34), (Sk.5006/35), (Sk.5006/38) and (Sk.5009/45) exhibited desirable GCA effects for lower ear position. Meanwhile five inbred lines (Sk.5009/40), (Sk.5009/41), (Sk.5009/42), (Sk.5009/43, Sk.5009/44) and one tester (Sd.7) showed desirable GCA effects (positive and significant) for high grain yield. These inbreds could be utilized in maize improvement programs.
Table (3). Mean performance of 32 new single crosses, 16 new three way crosses and two checks for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations.
Table (4). General combining ability effects of 16 inbred lines and three testers for studied traits across the three locations.
*, ** Significant and highly significant variances at 0.05 and 0.01 levels of probability, respectively.
Specific combining ability effects of the 48 crosses for all studied traits are presented in Table (5). For days to 50% silking, five crosses; (Sk.5009/42 x Sd.7), (Sk.5009/44 x Sd.7), (Sk.5009/41 x Sd.63), (Sk.5009/45 x Sd.63) and (Sk.5006/36 x Sc.131) exhibited desirable SCA effects for earliness. One cross; (Sk.5009/42 x Sd.7) exhibited desirable SCA effect for short plant height and ear height. Ten crosses (Sk.5006/37 x Sd.7), (Sk.5009/40 x Sd.7), (Sk.5009/41 x Sd.7), (Sk.5009/42 x Sd.7), (Sk.5009/43 x Sd.7), (Sk.5006/35 x Sc.131), (Sk.5006/38 x Sc.131), (Sk.5010/47 x Sc.131), (Sk.5010/48 x Sc.131) and (Sk.5010/49 x Sc.131) showed desirable SCA effect for high grain yield. From the above results, the cross (Sk.5009/42 x Sd.7) showed desirable SCA effects for all studied traits.
Table (5). Specific combining ability effects of 48crosses for days to 50% silking, plant height, ear height and grain yield across the three locations.
*, ** Significant and highly significant differences at 0.05 and 0.01 levels of probability, respectively
Estimates of heterotic groups using specific and general combining ability effects (HSGCA) method of 16 inbred lines for grain yield across three locations are presented in Table (6). According to Fan et al. (2009), heterotic group depended on specific and general combining ability effects (HSGCA), inbred lines were divided into groups as follows: Step-1 placed tested lines in the same heterotic groups as their testers. Step-2, the inbred line which has the smallest HSGCA effects values or the largest negative values will be included in this heterotic group and removed from others. Step-3, the inbred lines which have positive HSGCA effects with all testers, it means that these inbred could not be assigned to any tester group and need to be tested with other testers. Group-1 (tester Sd.7) included inbred lines Sk.5006/34, Sk.5006/36, Sk.5006/38, Sk.5009/45, Sk.5010/47, Sk.5010/48 and Sk.5010/49 while group-2 (tester Sd.63) included only inbred line Sk5006/35. Group-3 (tester Sc.131) included lines Sk.5006/37, Sk.5008/39, Sk.5009/43 and Sk.5009/46. However, the method was not able to classify the inbred lines Sk.5009/40, Sk.5009/41, Sk.5009/42 and Sk.5009/44. Heterotic group method could be recommend to breeders to select best parents to create crosses. Lee (1995) and Mosa et al. (2016) illustrated that the heterotic group is a collection of related inbred lines which results in vigorous hybrids when crossed with inbred lines from a different heterotic groups but not when crossed with inbred lines in the same heterotic group.Mahato et al. (2021)stated that, evaluation of large nomber of parental lines and their all possible cross combinations will be imprectical without identifying heterotic grouping.
Table (6). Estimates of heterotic groups using specific and general combining ability (HSGCA) method for 16 inbred lines of grain yield across the three locations.
الملخص العربى القدرة على الائتلاف والمجاميع الهجينية لسلالات ذرة شامية بيضاء جديدة محمد عبد العزيز عبدالنبى عبدالعزيز يسرا عبد الرحمن جلال – تامر طلعت المصلحي – أيمن سالم محمد الديب قسم بحوث الذرة الشامية - معهد بحوث المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية - مصر.
تم تكوين 32 هجين فردى ابيض و16 هجين ثلاثى ابيض من التهجين بين 16 سلاله بيضاء جديدة من الذرة الشامية مع ثلاثة كشافات من خلال نظام السلالة x الكشاف. وتم تقيم الهجن الناتجة (48 هجين) بالإضافة الى اثنين من هجن المقارنة خلال موسم 2023 في ثلاث محطات بحثية هي محطة بحوث سخا ومحطة بحوث الجميزة ومحطة بحوث ملوى ) . وتم حساب عدد الأيام حتى ظهور 50% من الحرائر للنورات المؤنثة وارتفاع النبات وارتفاع الكوز من سطح التربة ومحصول الحبوب . وقد اظهر تحليل التباين وجود معنوية للسلالات والكشافات و تفاعل السلالات مع الكشافات وأيضا تفاعلاتها مع البيئة لكل الصفات محل الدراسة ماعدا تفاعل الثلاثي بين البيئة والسلالات والكشافات لصفة ارتفاع النبات .وكان افضل الهجن المتفوقة معنويا عن هجن المقارنة (هـ ف 2031) لصفة المحصول هي )سخا 5009/40 x سدس7 (و)سخا 5009/41 x سدس 7 ( و)سخا5009/42 x سدس 7( بينما لم يختلف الهجين ثلاثى )سخا x 5009/40هـ ف131( عن هجين المقارنة (هـ ث 321). وقد أظهرت الخمسة سلالات الجديدة (سخا 5009/40 و سخا 5009/41 و سخا 5009/42 وسخا 5009/43سخا 5009/44) قدرة عامة على الائتلاف لمحصول الحبوب العالى كذلك أظهرت السلالات (سخا 5006/34 والسلالة سخا5006/35 ) قدرة عامة على الائتلاف مرغوبة للتبكير وانخفاض إرتفاع النبات والكوز. وقد أظهرت 10 هجن قدرة خاصة على الائتلاف للمحصول العالى بينما أظهر الهجين (سخا5009/42 x سدس 7) قدرة خاصة على الائتلاف مرغوبة لجميع صفات تحت الدراسة. وتم تقسيم السلالات لصفة المحصول تبعا لطريقة HSGCA الى ثلاث مجاميع مختلفة تساعد المربى لاختيار افضل الإباء لتكوين هجن متفوقة وهذة المجاميع هي : 1- المجموعة الأولى (سدس 7) ضمت سلالات سخا 5006/34و سخا 5006/36و سخا 5006/38 و سخا 5006/45 و سخا 5006/47 و سخا 5006/48 و سخا 495006/ 2- المجموعة الثانية (سدس 63) ضمت السلالة سخا 5006/35 . 3- المجموعة الثالثة (هـ ف 131) ضمت السلالات سخا 5006/37 و سخا 5006/39 و سخا 5006/43 و سخا 5006/46. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
References | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Akinwale, R. O (2021). Heterosis and heterotic grouping among Tropical Maize Germplasm. In A. Kumar Goyal (Eds.), Cereal Grains. Intech Open
Baker, R.J. (1978). Issues in diallel analysis. Crop. Sci. 18: 533-536.
Ceyhan, E. (2003). Determination of some agricultural characters and their heredity through line x tester method in pea parents and crosses. Selcuk University Graduate School of Natural & Applied Science,10(2), 130
Fan, X.M., Y.M. Zhang, W.H. Yao, H.M. Chen, J. Tan, C.X. Xu, X.L. Han, L.M. Luo, and M.S. Kang (2009). Classifying maize inbred lines into heterotic groups using a factorial mating design. Agronomy Journal, 101(1): 106-112.
Flint-Garcia, S. A., K. E. Guill, H.Sanchez-Villeda, S. G. Schroeder and M. D. McMullen (2009). Maize amino acid pathways maintain high levels of genetic diversity. Maydica, 54(4), 375–386.
Galal,Y.A., M. A. A. Abd-Elaziz, T. T. El-Mouslhy and H. A. A. Mohamed (2025) Combining ability and superiority of new white maize (Zea mays L.) inbred lines using line by tester analysis over three locations. Egypt. J. of Agron. 47 (1): 179-186.
Hallauer, A. R. and J.B. Miranda (1988). Quantitative Genetics in Maize Breeding. Iowa State University Press. Ames. USA.
Hallauer, A.R., W.A. Russell and K.R. Lamkey (1998). Corn breeding. In:Corn and corn improvement. 3rd edition. (Eds. G.F. sprange and J.W. Dudley) Agron. Monogr.18. Madison, WI. ASA, CSSA and SSSA, 677 South Segoe Road, Madison, WI, 53711, USA, pp. 463-564
Hung, H. Y. and J. B. Holland (2012). Diallel analysis of resistance to fusarium ear rot and fumonisin contamination in maize. Crop Sci. 52: 2173-2181.
Kamara, M.M., N.A. Ghazy, E. Mansour, M.M. Elsharkawy, A.M.S. Kheir, K.M. Ibrahim (2021). Molecular Genetic Diversity and Line × Tester Analysis for Resistance to Late Wilt Disease and Grain Yield in Maize. Agronomy, 11(5): 898.
Karim, A. N. M. S., S. Ahmed, A. H.Akhi, M. Z. A. Talukder, and T. A. Mujahidi (2018). Combining ability and heterosis study in maize (ZeamaysL.) hybrids at different environments in Bangladesh. Bangladesh Journal of Agricultural Research, 43(1):125–134.
Kempthorne, O. (1957). An Introduction to Genetic Statistics. John Wiley and Sons Inc., NY, USA.
Lee, M. (1995). DNA markers and plant breeding programs. Adv. Agron., 55: 265–344.
Mahato, A., J. P. Shahi, P. K. Singh, M. Kumar and A. Singamsetti (2021). Heterotic grouping of sweet corn (Zea mays var. Sachharata) gentypes based on their combining ability and molecular diversity. Indian J. Genet. Plant Breed. 81:410-421.
Mosa, H.E., S.M. Abo El-Hares and M.A.A. Hassan (2016). Evaluation and classification of maize inbred lines by line x tester analysis for grain yield, late wilt and downy mildew resistance. Journal of Plant Production 8(1): 97-102.
Motawei, A.A., H.E. Mosa, M.A.G. Khalil, M.M.B. Darwish and H.A.A. Mohamed (2019). Combining ability and heterotic grouping of two sets of new maize inbred lines. Egypt. J. Plant Breed. 23(4): 667-679.
Osorno, J. M., and M. J. Carena (2008). Creating groups of maize genetic diversity for grain quality: Implications for breeding. Maydica, 53(2): 131–141.
Reif, J. C., A. E.Melchinger, X. C.Xia, M. L. Warburton andD. A. Hoisington (2003). Genetic Distance Based on Simple Sequence Repeats and Heterosis in Tropical Maize Populations. Stuttgart, Germany. Crop Sci., 43:1275–1282.
SAS Institute (2008). Statistical Analysis System (SAS/STAT program, version. 9.1). SAS Inst. Cary NC.
Sharief, A.E., S.E. El-Kalla, H.E. Gado and H. Yousef (2009). Heterosis in yellow maize. Australian Journal of Crop Science 3: 146-154.
Singh, M., R.B. Dubey, K.D. Ameta, S. Haritwal and B. Ola (2017). Combining ability analysis for yield contributing and quality traits in yellow seeded late maturing maize (Zea mays L.) hybrids using line × tester. J. of Pharmacognosy and Phytochemistry 6: 112-118.
Snedecor, G.W. and W.G. Cochran (1989). Statistical methods, 8th Edn. Ames: Iowa State Univ. Press Iowa,USA. 54:71-82.
Warburton, M. L., X. Xianchun, J.Crossa, J.Franco, A. E.Melchinger, M.Frich, M.Bohn and D.Hoisington (2002). Genetic characterization of CIMMYT inbred maize lines and open pollinated populations using large scale fingerprinting methods. Crop Science, 42: 1832–1840.
Xingming, F. M., Y. M. Zhang, W. H. Yao, H. M.Chen and J.Tan (2009). Classifying Maize Inbred Lines into Heterotic Groups using a Factorial Mating Design. Agron. J., 101:106–112.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Statistics Article View: 71 PDF Download: 25 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||