Wielocechowa analiza wartości hodowlanej i zróżnicowania genetycznego odmian porzeczki czarnej (Ribes nigrum L.) na podstawie efektów ogólnej zdolności kombinacyjnej
Wiesław Mądry
SGGWPaweł Krajewski
Instytut Genetyki Roślin PAN w PoznaniuStanisław Pluta
Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa w SkierniewicachEdward Edward Żurawicz
Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa w SkierniewicachAbstrakt
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.
Słowa kluczowe:
czarna porzeczka, układ dialleliczny, zdolność kombinacyjna, MANOVA, analiza zmiennych kanonicznychBibliografia
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., Caliski 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 zróznicowania 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.
SGGW
Instytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu
Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach
Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach
Licencja
Artykuły są udostępniane na zasadach CC BY 4.0 (do 2021 r. na zasadach CC BY-NC-ND 4.0 międzynarodowe).
Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej i nie jest rozpatrywany do publikacji gdzie indziej.
Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła, wkładzie poszczególnych osób i źródle finansowania.
