Zmienność wybranych cech ilościowych w populacjach linii DH rzepaku ozimego otrzymanych z mieszańców F1 z krzyżowania odwrotnego

• Autorzy: Szala L. , Cegielska-Taras T. , Kaczmarek Z. , Adamska E.

Warianty tytułu

EN

Variability of some quantitative traits in DH line populations of winter oilseed rape obtained from F1 hybrids of reciprocal crosses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było oszacowanie zróżnicowania linii podwojonych haploidów pod względem plonu, cech jego struktury, zawartości tłuszczu i trzech kwasów tłuszczowych, określenie współzależności między badanymi cechami i ich odziedziczalności oraz pogrupowanie badanych obiektów pod względem kilku cech łącznie. Materiał badawczy stanowiły dwie populacje podwojonych haploidów uzyskane z mieszańców pokolenia F1 powstałych z krzyżowania odwrotnego pomiędzy odmianą Californium i linią DH W-15. Dwuletnie doświadczenia polowe, obejmujące 38 linii DH i formy rodzicielskie, założono w układzie bloków losowanych kompletnych w trzech powtórzeniach. W celu określenia wielocechowych różnic między genotypami przeprowadzono wielozmienne analizy wariancji. Jako miarę wielocechowego podobieństwa linii DH z formami rodzicielskimi przyjęto odległości Mahalanobisa. Na ich podstawie wykreślono dla obu zespołów cech dendrogramy podobieństwa genotypów stosując hierarchiczną analizę skupień. Największą zmienność w badanych populacjach zaobserwowano dla liczby łuszczyn na roślinie, a najmniejszą dla zawartości tłuszczu i kwasu oleinowego. Natomiast porównując współczynniki zmienności dla form rodzicielskich stwierdzono, że najbardziej zmienną cechą była liczba rozgałęzień, a najbardziej stałą — zawartość tłuszczu. Plon nasion w największym stopniu zależał od liczby łuszczyn na roślinie. Był także dodatnio skorelowany z zawartością kwasu oleinowego i ujemnie z zawartością kwasu linolenowego. Odziedziczalność w szerokim sensie wahała się od 0,32 dla liczby rozgałęzień do 0,94 dla zawartości tłuszczu. Wielowymiarowa ocena podwojonych haploidów i form rodzicielskich wykazała ich wysokie zróżnicowanie w każdym zespole cech, chociaż nie umożliwiła wydzielenia grupy genotypów o najwyższej wartości agronomicznej.

EN

The aim of this study was to estimate the diversity of doubled haploid in terms of yield, yield structure, fat and three fatty acids content, to determine a correlation between the studied traits and their heritability and make a cluster of the studied objects in terms of several features together. Two doubled haploid populations derived from F1 hybrids resulting from reciprocal crosses between var. Californium and DH W-15 as well as parental forms were studied. Two-year field experiments involving 38 DH lines and parental forms, were conducted in a randomized complete block with three replications. In order to determine the multidimensional differences between genotypes, a multivariate analyses of variance were conducted. As a measure of multidimensional similarity between DH lines and parental forms Mahalanobis distances were used. On the basis of Mahalanobis distances, the dendrograms of similarities between genotypes for two sets of traits were created using hierarchical clustering method. In the studied populations the greatest variability has been observed for the number of pods per plant, and the lowest for the fat and oleic acid content. Comparing the coefficients of variation for parental forms, the most variable feature was the number of branches, and the most stable was the fat content. Seed yield was positively correlated with the number of branches and number of pods per plant and negatively with thousand seed weight. Unfavorable relationship was revealed between the yield of seeds and oleic acid content (r = 0.30**) and lowered content of linolenic acid. Heritability in the broad sense varied from of 0.32 for the number of branches to 0.94 for fat content. Multidimensional analysis of doubled haploid lines and their parental forms showed their high diversity of each group of traits, although did not permit to separate a group of genotypes with the best agronomic value.

Słowa kluczowe

PL

rzepak ozimy; hodowla roslin; mieszance F1; linie podwojonych haploidow; krzyzowanie roslin; cechy ilosciowe; zmiennosc cech; plony; struktura plonu; zawartosc tluszczu; zawartosc kwasow tluszczowych; odziedziczalnosc cech

EN

winter rape; plant breeding; F1 hybrid; double haploid line; plant crossbreeding; quantitative trait; trait variability; yield; yield structure; fat content; fatty acid content; trait inheritance

• Wydawca: -
• Czasopismo: Rośliny Oleiste - Oilseed Crops
• Rocznik: 2013
• Tom: 34
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.167-186,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Szala L.

• Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Poznaniu

autor

Cegielska-Taras T.

• Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Poznaniu

autor

Kaczmarek Z.

• Instytut Genetyki Roślin, Polska Akademia Nauk, Poznań

autor

Adamska E.

• Instytut Genetyki Roślin, Polska Akademia Nauk, Poznań

Bibliografia

• Ahmadi M. 2010. Effect of zinc and nitrogen fertilizer rates on yield and yield components of oilseed rape (Brassica napus L.). Am-Euras. J. Agric. & Environ. Sci., 7 (3): 259-264.
• Ahmadi M., Bahrani N.J. 2009. Yield and yield components of rapeseed as influenced by water stress at different growth stages and nitrogen levels. Am-Euras. J. Agric. & Environ. Sci., 5 (6): 755-761.
• Ali N., Javidfar F., Attary A.A. 2002. Genetic variability, correlation and path analysis of yield and its components in winter rapeseed (Brassica napus L.). Pak. J. Bot., 34 (2): 145-150.
• Ali N., Javidfar F., Elmira J.Y., Mirza M.Y. 2003. Relationship among yield components and selection criteria for yield improvement in winter rapeseed (Brassica napus L.). Pak. J. Bot., 35 (2): 167-174.
• Aytaç Z., Kinaci G. 2009. Genetic variability and association studies of some quantitative characters in winter rapeseed (Brassica napus L.). Afr. J. Biotechnol., 8 (15): 3547-3554.
• Azadgoleh E.M.A., Zamani M., Yasari E. 2009. Agronomical important traits correlation in rapeseed (Brassica napus L.) genotypes. Res. J. Agric. & Biol. Sci., 5 (5): 798-802.
• Başalma D. 2008. The correlation and path analysis of yield and yield components of different winter rapeseed (Brassica napus ssp. oleifera L.) cultivars. Res. J. Agric. & Biol. Sci., 4 (2): 120-125.
• Bartkowiak-Broda I. 2011. Current status and future developments in rapeseed (Brassica napus L.) breeding. Advances in Research and Technology of Rapeseed Oil, Toruń: 11-20.
• Bartkowiak-Broda I., Krzymański J. 1983. Inheritance of C-18 fatty acid composition in seed oil zeroerucic winter rape (Brassica napus L.). 6th Inter. Rapeseed Conference, Paris, 1: 477-479.
• Brunklaus-Jung E., Röbbelen G. 1987. Genetical and physiological investigation on mutants for polyenoic fatty acid in rapeseed (Brassica napus L.). Plant Breeding, 98: 9-16.
• Byczyńska B., Krzymański J. 1969. Szybki sposób otrzymywania estrów metylowych kwasów tłuszczowych do analizy metodą chromatografii gazowej. Tłuszcze Jadalne, XIII: 108-114.
• Caliński T., Kaczmarek Z. 1973. Metody kompleksowej analizy doświadczenia wielocechowego. Trzecie Colloquium Metodologiczne z Agro-Biometrii, PAN i PTB, Warszawa: 258-320.
• Chen W., Zhang Y., Yao J., Ma C., Tu J., Fu T. 2011. Quantitative trait loci mapping for two seed yield component traits in an oilseed rape (Brassica napus) cross. Plant Breeding, 130: 640-646.
• Delourme R., Falentin C., Huteau V., Clouet V., Horvais R., Gandon B., Specel S., Hanneton L., Dheu J.E., Deschaps M., Margale E., Vincourt P., Renard M. 2006. Genetic control of oil content in oilseed rape (Brassica napus L.). Theor. Appl. Genet., 113: 1331-1345.
• Engqvist G.M., Becker H.C. 1991. Relative importance of genetic parameters for selecting between oilseed rape crosses. Hereditas, 115: 25-30.
• Engqvist G.M., Becker H.C. 1993. Correlation studies for agronomic characters in segregating families of spring oilseed rape (Brassica napus). Hereditas, 118: 211-216.
• Falconer D.S., Mackay T.F.C. 1996. An introduction to quantitative genetics. Ed. 4. Longmans Green, Harlow, Essex, UK.
• Ghodrati G.R., Mahmoodinejadedezfuly S.H., Gholamy A. 2011. Correlation and path coefficient analysis of seed yield componenets in spring canola (Brassica napus L.). J. Basic. Appl. Sci. Res., 1 (11): 2009-2013.
• Gozdowski D., Martyniak D., Mądry W. 2009. Wielowymiarowa ocena zróżnicowania odmian i rodów życicy trwałej pod względem cech użytkowych w uprawie na nasiona. Biul. IHAR, 253: 315-322.
• Grami B., Stefansson B.R. 1977. Gene action for protein and oil content in summer rape. Can. J. Plant Sci., 57: 625-631.
• Jasińska Z., Kotecki A., Kozak M. 1997. Wpływ następczy roślin strączkowych i nawożenia azotem na rozwój i plon rzepaku ozimego. Rośliny Oleiste – Oilseed Crop, XVIII (1): 187-198.
• Khan S., Farhatullah, Khalil H.I., Khan M.Y., Ali N. 2008. Genetic variability, heritability and correlation for some quality traits in F3:4 Brassica napus populations. Sarhad J. Agric., 24 (2): 223-231.
• Krzymański J. 2000. Perspektywy badań nad rzepakiem i jego hodowlą. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XXI (1): 7-14.
• Marinković R., Marjanović-Jeromela A., Crnobarac J., Lazarević J. 2003. Path coefficient analysis of yield components of rapeseed (Brassica napus). 11th Inter. Rapeseed Congress, Kopenhaga, AP5.15.
• Marjanović-Jeromela A., Marinković R., Mijić A., Jankulovska M., Zdunić Z. 2007. Interrelationship between oil yield and other quantitative traits in rapeseed (Brassica napus L.). Journal Central European Agriculture, 8 (2): 165-170.
• Mądry W., Krajewski P., Pluta S., Żurawicz E. 2004. Wielocechowa ocena wartości hodowlanej i zróżnicowania genetycznego odmian porzeczki czarnej (Ribes nigrum L.) na podstawie efektów ogólnej zdolności kombinacyjnej. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus, 3 (2): 93-109.
• Miri H.R. 2007. Morphophysiological basis of variation in rapeseed (Brassica napus L.) yield. Int. J. Agri. Biol. 9 (5): 701-706.
• Nyquist W.E. 1991. Estimation of heritability and prediction of selection response in plant populations. Crit. Rev. Plant Sci., 10: 235-322.
• Özer H., Oral E. 1999. Relationships between yield and yield components on currently improved spring rapeseed cultivars. Tr. J. of Agriculture and Forestry, 23: 603-607.
• Öztürk Ö. 2010. Effects of source and rate of nitrogen fertilizer on yield, yield components and quality of winter rapeseed (Brassica napus L.). Chilean J. of Agric. Res., 70 (1): 132-141.
• Piętka T., Krótka K., Krzymański J. 2003. Możliwości modyfikowania składu kwasów tłuszczowych w nasionach rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego poprzez selekcję w populacji linii wsobnych. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XXIV (2): 327-341.
• Pleines S., Friedt W. 1989. Genetic control of linolenic acid concentration in seed oil of rapeseed (Brassica napus L.). Theor Appl. Genet., 78: 793-797.
• Radoyev M., Becker H.C., Ecke W. 2008. Genetic analysis of heterosis for yield and yield components in rapeseed (Brassica napus L.) by quantitative trait locus mapping. Genetics, 179: 1547-1558.
• Rakow G., Relf-Eckstein J.A., Raney J.P. 2007. Rapeseed genetic research to improve its agronomic performance and seed quality. Helia, 30 (46): 199-206.
• Rameeh V. 2011. Correlation and path analysis in advanced lines of rapeseed (Brassica napus) for yield components. Journal of Oilseed Brassica, 2 (2): 56-60.
• Sadat H.A., Nematzadeh G.A., Jelodar N.B., Chapi O.G. 2010. Genetic evaluation of yield and yield components at advanced generation in rapeseed (Brassica napus L.). Afr. J. Agric. Res., 5 (15): 1958-1964.
• Schierholt A., Becker C. 2001. Environmental variability and heritability of high oleic acid content in winter oilseed rape. Plant Breeding, 120: 63-66.
• Schopfer P., Brennicke A. 1999. Pflanzenphysiologie. 5. Auflage. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg: 659
• Seber G.A.F. 1984. Multivariate observations. Wiley, New York.
• Shi J., Li R., Qiu D., Jiang C., Long Y., Morgan C., Bancroft I., Zhao J., Meng J. 2009. Unraveling the complex rait of crop yield with quantitative trait loci mapping in Brassica napus. Genetics, 182: 851-861.
• Spasibionek S., Byczyńska B., Krzymański J. 1998. Wpływ środowiska na zmiany składu kwasów tłuszczowych w oleju mutanta 1207 rzepaku ozimego. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XIX (2): 627-632.
• Stefanssen R.R., Hougen F.W., Downey R.K. 1961. Note on the isolation of rape plants with seed oil free from erucic acid. Canadian Journal of Plant Science, 41: 218-219.
• Szała L., Kaczmarek Z., Adamska E., Cegielska-Taras T. 2009. Efekty transgresji w populacjach linii DH rzepaku ozimego (Brassica napus L.) uzyskanych z mieszańców F1 z krzyżowania odwrotnego odm. Californium i DH W-15. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XXX (2): 185-196.
• Turhan H., Gül M.K., Egesel C.Ö. Kahriman F. 2011. Effect of sowing time on grain yield, oil content, and fatty acids in rapeseed (Brassica napus ssp. oleifera L.). Turk. J. Agric. For., 35: 225-234.
• Wang X., Liu G., Yang Q., Hua W., Liu J., Wang H. 2010. Genetic analysis on oil content in rapeseed (Brassica napus L.). Euphytica, 173: 17-24.
• Wielebski F. 2005. Udział elementów struktury plonu w kształtowaniu plonu nasion mieszańcowych odmian rzepaku ozimego. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XXVI (1): 87-98.
• Wielebski F. 2006. Nawożenie różnych typów odmian rzepaku ozimego siarką w zróżnicowanych warunkach glebowych. I. Wpływ na plon i elementy struktury plonu nasion. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XXVII (2): 265-282.
• Wittkop B., Snowdon R.J., Friedt W. 2009. Status and perspectives of breeding for enhanced yield and quality of oilseed crops for Europe. Euphytica, 170: 131-140.
• Wójtowicz M. 2005. Wpływ warunków środowiskowych na zmienność i współzależność pomiędzy plonem nasion rzepaku ozimego oraz komponentami jego struktury. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, XXVI (1): 99-110.
• Wójtowicz M., Muśnicki Cz. 2001. Zmienność i współzależność pomiędzy plonem nasion podwójnie ulepszonych odmian rzepaku ozimego a komponentami jego struktury. Rocz. AR Pozn., CCCXXXV, Roln. 61: 125-139.
• Zhang H., Flottmann S., Milroy P. 2011. Yield formation of canola (Brassica napus L.) and associated traits in the high rainfall zone. 17th Australian Research Assembly on Brassicas: 93-98.
• Zare M., Sharafzadeh S. 2012. Genetic variability of some rapeseed (Brassica napus L.) cultivars in Southern Iran. Afr. J. Agric. Res., 7 (2): 224-229.