Wielocechowa analiza wartosci hodowlanej i zroznicowania genetycznego odmian porzeczki czarnej [Ribes nigrum L.] na podstawie efektow ogolnej zdolnosci kombinacyjnej

• Autorzy: Madry W , Krajewski P , Pluta S , Zurawicz E

Warianty tytułu

EN

Multivariate analysis of breeding value and genetic divergence in blackcurrant [Ribes nigrum L.] varieties detected by general combining ability effects

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wielocechową charakterystykę wartości hodowlanej i ocenę zróżnicowania genetycznego pięciu odmian porzeczki czarnej (Ribes nigrum L.) na podstawie efektów ogólnej zdolności kombinacyjnej, ocenianych w pełnym układzie diallelicznym, dla plonu owoców na roślinie, cech plonotwórczych i odpornościowych, obserwowanych w dwóch latach. Zastosowano metodę wielowymiarowej analizy wariancji dla stałego wielocechowego modelu diallelicznego w doświadczeniu blokowym oraz analizę zmiennych kanonicznych. Proponowane podejście statystyczne dostarcza jednocześnie informacji dotyczących dwóch uznanych kryteriów doboru form rodzicielskich do krzyżowań, takich jak: wielocechowe (łączne) oceny efektów GCA rodziców oraz oceny ich zróżnicowania genetycznego, określone na podstawie efektów genetycznych na cechy morfologiczne i rolnicze. Z badań wynika, że efekty GCA dla plonu owoców na roślinie, wielkości krzewu, stopnia uszkodzenia kwiatów przez przymrozki wiosenne, stopnia porażenia rdzą wejmutkowo-porzeczkową oraz stopnia porażenia mączniakiem amerykańskim miały największy udział w wielocechowym zróżnicowaniu efektów GCA analizowanych odmian. Stwierdzono, że decydującym kryterium efektywnego wyboru odmian rodzicielskich w programie hodowlanym porzeczki czarnej, dla uzyskania populacji potomstwa o dużej produktywności rolniczej jest wielocechowa wartość hodowlana tych odmian pod względem atrybutów plonotwórczych roślin, nie zaś ich odległość genetyczna mierzona na podstawie wielocechowych efektów GCA. Praca jest pomyślana głównie jako eksperymentalne studium metodyczne nad efektywnym zastosowaniem i przydatnością proponowanej techniki statystycznej w badaniach naukowych z zakresu hodowli roślin. Przedstawione wyniki badań mają także znaczenie poznawcze dla hodowli porzeczki czarnej.

EN

Multivariate characterization of breeding value and evaluation of genetic divergence in five blackcurrant (Ribes nigrum L.) varieties are presented. In the study general combining ability effects (GCA) estimated over two years in a full-diallel cross design (Griffing’s method 1) for fruit yield per plant, yield-contributing traits and resistance traits have been elaborated. The multivariate analysis of variance (MANOVA) according to the fixed Griifing’s model and canonical variate analysis for GCA effects have been used. The suggested statistical approach delivers information for two known and commonly accepted criterions of successful selecting parents for crosses in breeding programs, both multivariate estimates of GCA effects of parents and their genetic distances, here based on multivariate GCA effects. GCA effects for fruit yield per plant, bush vigour, spring frost damage to flowers, infestation by white pine blister rust and powdery mildew had the largest discrimination power in multivariate GCA divergence of the parents. It was proved that the breeding value of potential parents regarding productivity attributes could be the predominant criterion of proper parents selecting for crosses in blackcurrant breeding. Genetic distance evaluated on the basis of multivariate GCA effects has not been a powerful predictor of progenies productivity. The paper is thought mainly as experimental, methodological study on effective using and usefulness of the suggested statistical procedure in researches for plant breeding purposes. The showed results could be also meaningful for blackcurrant breeding.

Słowa kluczowe

PL

zroznicowanie genetyczne; analiza zmiennych kanonicznych; uklad dialleliczny; porzeczka czarna; analiza wielocechowa; zdolnosc kombinacyjna; wartosc hodowlana; odmiany roslin; krzewy owocowe

EN

black currant; breeding value; canonical variate analysis; combining ability; diallel cross design; fruit bush; genetic diversity; multivariate analysis; plant cultivar

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2004
• Tom: 03
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.93-109,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Madry W

• Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Krajewski P

• Instytut Genetyki Roślin PAN, Poznań

autor

Pluta S

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, Skierniewice

autor

Zurawicz E

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, Skierniewice

Bibliografia

• Abreu A. F. B., Ramalho M. A. P., Ferreira D. F., 1999. Selection potential for seed yield from intra- and inter-racial populations in common bean. Euphytica 108, 121–127.
• Albuquerque A. S., Bruckner C. H., Cruz C. D., Salomão L. C. C., 1998. Multivariate analysis of genetic diversity of peach and nectarine cultivars. Acta Hort. (ISHS) 465, 285–292.
• Ali M., Copeland L. O., Elias S. G., Kelly J. D., 1995. Relationship between genetic distance and heterosis for yield and morphological traits in winter canola (Brassica napus L.). Theor. Appl. Genet. 91, 118–121.
• Bernardo R., 1992. Relationship between single cross performance and molecular marker heterozygosity. Theor Appl Genet 83, 628–634.
• Betrán F. J., Ribaut J. M., Beck D., Gonzalez de León D., 2003. Genetic diversity, specific combining ability, and heterosis in tropical maize under stress and nonstress environments. Crop Sci. 43, 797–806.
• Bhatt G. M., 1970. Multivariate analysis approach to selection of parents for hybridization aiming at yield improvement. Aust. J. Agric. Res. 21, 1–7.
• Bos I., Sparnaaij L. D., 1993. Component analysis of complex characters in plant breeding. II. The pursuit of heterosis. Euphytica 70, 237–245.
• Bourion V., Fouilloux G., Le Signor C. Lejeune-Hénaut I., 2002. Genetic studies of selection criteria for productive and stable peas. Euphytica 127, 261–273.
• Brown J., Caligari P.D.S. 1988. The use of multivariate cross prediction methods in the breeding of a clonally reproduced crop (Solanum tuberosum). Heredity, 60, 147-153
• Camussi A., Ottaviano E., Caliński T., Kaczmarek Z. 1985. Genetic distances based on quantitative traits. Genetics 111, 945-962
• Cheres M.T., Miller J.F., Crane J.M., Knapp S.J. 2000. Genetic distance as a predictor of heterosis and hybrid performance within and between groups of sunflower. Theor. Appl. Genet. 100, 889-894
• Cilas C., Bouharmont P., Boccara M., Eskes A.B., Baradat Ph. 1998. Prediction of genetic value for coffee production in Coffea arabica from a half-diallel with lines and hybrids. Euphytica 104, 49-59
• Corbellini M., Perenzin M., Accerbi M., Vaccino P., Borghi B. 2002. Genetic diversity in bread wheat, as revealed by coefficient of parentage and molecular markers, and its relationship to hybrid performance. Euphytica 123, 273-285
• Damerval C., Hebert Y., and De Vienne D. 1987. Is the polymorphism of protein amounts related to phenotypic variability? A comparison of two-dimensional electrophoresis data with morphological traits in maize. Theor. Appl. Genet. 74, 194-202
• Daoyu Z., Lawes G.S. 2000. Manova and discriminant analysis of phenotypic data as a guide for parent selection in kiwifruit (Actinidia deliciosa) breeding. Euphytica 114, 151-157
• Dias L.A.S., Kageyama P.Y. 1997. Multivariate genetic divergence and hybrid performance of cacao (Theobroma cacao L.). Braz. J. Genet. 20, 63-70
• Dias L.A.S., Marita J., Cruz, Cruz C.D., Barros E.G., Salomao T.M.F. 2003. Genetic distance and its association with heterosis in cacao. Braz. Arch. Biol. Technol. 46, 339-348
• Dillmann C., Bar-Hen A., Gurin D., Charcosset A., Murigneux A. 1997. Comparison of RFLP and morphological distances between maize Zea mays L. inbred lines. Consequences for germplasm protection purposes. Theor. Appl. Genet. 95, 92-102
• Drzewiecki J., Warzecha R. 2000. Elektroforegramy zein i podobieństwo genetyczne komponentów rodzicielskich mieszańców kukurydzy a efekt heterozji. Biuletyn IHAR 216, 365-370
• Falconer D.S. 1991. Introduction to quantitative genetics. Oliver and Boyd, Edinburgh
• Fehr W.R. 1987. Principles of line development. MacMillan, New York
• GenStat Release 4.21. 2001. Lawes Agricultural Trust, Rothamsted Experimental Station
• Gopal J., Minocha J.L. 1997. Genetic divergence for cross prediction in potato. Euphytica 97, 269-275
• Górczyński J., Mądry W. 1988. A study of genetic divergence of plants by multivariate methods. Genetica Polonica 29, 341-352
• Griffing. B. 1956. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crosses systems. Austr. J. Biol. Sci. 9, 463-493
• Kaczmarek Z., Krajewski P. 1992, Wielocechowa analiza zdolności kombinacyjnej linii rodzicielskich na podstawie krzyżowania diallelicznego. XXII Coll. Metodol. z Agrobiom. 238-249
• Kaczmarek Z., Łuczkiewicz T., 2001. Multivariate analysis of quantitative traits inbred lines and hybrids of sunflower (Helianthus annuus L.). Agriculture 2, 69–76.
• Karsai I., Mészáros K., Láng L., Hayes P. M., Bedö Z., 2001. Multivariate analysis of traits determining adaptation in cultivated barley. Plant Breeding 120, 217–222.
• Lee J. Kaltsikes P. J., 1973. The application of Mahalanobis generalized distance to measure genetic divergence in durum wheat. Euphytica 22, 124–131.
• Lui Z. Q., Pei Y., Pu Z. J., 1999. Relationship between hybrid performance and genetic diversity based on RAPD markers in wheat, Triticum aestivum L. Plant Breed. 118, 119–123.
• Łuczkiewicz T., Kaczmarek Z., 2004. The influence of morphological differences between sunflower inbred lines on their SCA effects for yield components. J. Appl. Genet. 45, 175–182.
• Mądry W., 1993. Studia statystyczne nad wielowymiarową oceną zróżnicowania cech ilościowych w kolekcjach zasobów genowych zbóż. Wyd. SGGW, Rozpr. Nauk. i Monogr., Warszawa.
• Mądry W., Krajewski P., Sieczko L., 2004. Zastosowanie analizy zmiennych kanonicznych do wielocechowej charakterystyki zdolności kombinacyjnej odmian porzeczki czarnej (Ribes nigrum L.) Coll. Biom. (w druku).
• Meinel A., Richter C., Bätz G., 1997. Breeding aspects of clustering winter wheat cultivars for yield response. Plant Breeding 116, 437–441.
• Moser H., Lee M., 1994. RFLP variation and genealogical distance, multivariate distance, heterosis, and genetic variance in oats. Theor. Appl. Genet. 87, 947–956.
• Pluta S., 1994. Analiza dialleliczna wybranych form rodzicielskich porzeczki czarnej (Ribes nigrum L.) pod względem najważniejszych cech użytkowych. Praca doktorska, Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, Skierniewice.
• Ray I. M., Segovia-Lerma A., Murray L. W., Townsend M. S., 2003. Heterosis and AFLP marker diversity among nine alfalfa germplasms. Genome 46, 51–58.
• Riday H., Brummer E. H., Campbell T. A., Luth D., Cazcarro P. M., 2003. Comparisons of genetic and morphological distance with heterosis between Medicago sativa subsp. sativa and subsp. falcata. Euphytica 131, 37–45.
• Seber G. A. F., 1984. Multivariate observations. Wiley, New York.
• Sekhon M. S., Gupta V. P., 1995. Genetic distance and heterosis in Indian mustard: developmental isozymes as indicators of genetic relationships. Theor. Appl. Genet. 91, 1148–1152.
• Shamsuddin A. K. M., 1985. Genetic diversity in relation to heterosis and combining ability in spring wheat. Theor. Appl. Genet. 70, 306–308.
• Stuber C. W., Lincoln S. E., Wolff D. W., Helentjaris T., Landr E. S., 1992. Identification of genetic factors contributing to heterosis in a hybrid from two elite maize inbred lines using molecular markers. Genetics 132, 823–839.
• Tsegaye S., Tesemma T., Belay G., 1996. Relationships among tetraploid wheat (Triticum turgidum L.) landrace populations revealed by isozyme markers and agronomic traits. Theor. Appl. Genet. 93, 600–605.
• Virmani S. S., 1994. Heterosis and Hybrid Rice Breeding. Monographs on Theoretical and Applied Genetics 22, Springer-Verlag, Berlin.
• Żurawicz E., Mądry W. Pluta S., 1996. Variation and heritability of economically important traits in black currant (Ribes nigrum L.) evaluated in a diallel cross design. Euphytica 91, 219–224.