Рослинництво та ґрунтознавство

Генетична варіативність, комбінаційна здатність та аналіз стабільності традиційних генотипів бамії та їх гібридів (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) із використанням схеми «лінія × тестер»

Раджа Правінкумар, Паланісамі Нішок, Равічандран Вігнеш, Муругесан Харіні, Наваладі Сентілкумар
Завантажити статтю
Анотація

Покращення врожайності традиційних сортів бамії має важливе значення для забезпечення продовольчої безпеки, сталого сільського господарства та збереження генетичного різноманіття сортів. Оцінка їх генетичного потенціалу та стабільності за допомогою сучасних тестерів є ключовим фактором для досягнення вищої врожайності та вдосконалення культури. Дослідження мало на меті оцінити генетичну варіативність, комбінаційну здатність, дію генів та стабільність традиційних генотипів бамії та їх гібридів за допомогою схеми «лінія × тестер» для визначення високоврожайних, стабільних гібридів зі специфічною адаптацією до умов середовища. Аналіз за схемою «лінія × тестер» було проведено у 2022-2024 роках в Університеті Аннамалай, Чидамбарам (Індія), із використанням семи ліній і трьох тестерів для вивчення комбінаційної здатності, генетичних дій та гетерозису у традиційних генотипах бамії (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). Батьківські лінії були обрані з групи 32 місцевих сортів. У дослідженні оцінювали 10 економічно важливих ознак, включаючи кількість днів до 50 % цвітіння, архітектуру рослини та компоненти врожайності. Аналіз комбінаційної здатності показав перевагу неадитивної дії генів для всіх досліджуваних ознак. Серед батьківських рослин Heirloom White, Anchita Local (лінії) та Arka Anamika (тестер) продемонстрували вищу загальну комбінаційну здатність за кількома ознаками, включаючи врожайність плодів. Гібриди Green Long Okra × Arka Anamika та Anchita Local × Arka Anamika виявилися кращими, демонструючи значні ефекти специфічної комбінаційної здатності та бажаний стандартний гетерозис за врожайністю та її складовими ознаками. Аналіз AMMI підтвердив екологічну адаптивність цих гібридів, при цьому Anchita Local × Arka Anamika відзначився особливою стабільністю в різних умовах. Висока спадковість у поєднанні з перевагою неадитивної дії генів свідчить про те, що гібридизація є ефективнішим підходом для вдосконалення культури, ніж селекція чистих ліній. Отримані результати дають цінну інформацію для реалізації програм із селекціонування бамії, спрямованих на створення високоврожайних, стабільних гібридів зі специфічною адаптацією

Ключові слова

селекція бамії; адаптивність до навколишнього середовища; продуктивність гібридів; дія генів; аналіз AMMI; гетерозис

ЦИТУВАТИ
Praviinkumar, R., Nishok, P., Vignesh, R., Harini, M., & Senthilkumar, N. (2024). Genetic variability, combining ability, and stability analysis studies on traditional okra genotypes and their hybrids (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) using line × tester design. Plant and Soil Science, 15(4), 20-39. https://doi.org/10.31548/plant4.2024.20
Використані джерела

[1] AdeOluwa, O.O., & Kehinde, O.B. (2011). Genetic variability studies in West African okra (Abelmoschus caillei). Agriculture and Biology Journal of North America, 2(10), 1326-1335. doi: 10.5251/abjna.2011.2.10.1326-1335.

[2] Alake, C.O. (2020). Genetic variability and diversity in okra landraces using agromorphological traits and seed elemental minerals. International Journal of Vegetable Science, 26(2), 127-49. doi: 10.1080/19315260.2019.1610926.

[3] Alake, C.O., & Ariyo, O.J. (2012). Comparative analysis of genotype x environment interaction techniques in West African Okra (Abelmoschus caillei, A. Chev Stevels). Journal of Agricultural Science, 4(4), 135-150. doi: 10.5539/jas.v4n4p135.

[4] Andrus, C.F. (1963). Plant breeding systems. Euphytica, 12, 205-228. doi: 10.1007/BF00022357.

[5] Basir, A. (2020). Assessment of genetic variability for YVM resistance in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). (Doctoral dissertation, Department of Plant Breeding and Genetics, College of Horticulture, Vellanikkara, India).

[6] Bendalel, V.W., Madav, R.R., Thave, S.G., & Pethe, U.B. (2004). Heterosis and combining ability of okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) cultivars. Journal of Soils and Crops, 14(2), 269-272.

[7] Caliński, T., & Harabasz, J. (1974). A dendrite method for cluster analysis. Communications in Statistics, 3(1), 1-27. doi: 10.1080/03610927408827101.

[8] Convention on Biological Diversity (CBD). (1992, May). Retrieved from https://surl.li/ziertr.

[9] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES). (1973, March). Retrieved from https://cites.org/eng/disc/text.php.

[10] Das, A., Yadav, R.K., Bhardwaj, R., Choudhary, H., & Khade, Y.P. (2022a). Study of heterotic potential for important antioxidant and nutritional traits in okra (Abelmoschus esculentus). Indian Journal of Agricultural Sciences, 92(8), 986-990. doi: 10.56093/ijas.v92i8.110389.

[11] Das, A., Yadav, R.K., Choudhary, H., Lata, S., Singh, S., Kumar, C., Kumari, S., Boopalakrishnan, G., Bhardwaj, R., & Talukdar, A. (2022b). Population structure, gene flow and genetic diversity analyses based on agro-morphological traits and microsatellite markers within cultivated and wild germplasms of okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). Genetic Resources and Crop Evolution, 69(2), 771-91. doi: 10.1007/s10722-021-01263-9.

[12] Elshafy, A.A., Abou-Ellail, M., & El-Sayed, M. (2024). Metabolic profiling of bioactive phytochemicals of two okra genotypes and their F1 and backcrosses. International Journal of Vegetable Science, 30(2), 198-224. doi: 10.1080/19315260.2024.2354773.

[13] Fonseca, S., & Patterson, F.L. (1968). Hybrid vigor in a seven‐parent diallel cross in common winter wheat (Triticum aestivum L.). Crop Science, 8(1), 85-88. doi: 10.2135/cropsci1968.0011183X000800010025x.

[14] Hill, W.G., & Mulder, H.A. (2010). Genetic analysis of environmental variation. Genetics Research, 92(5-6), 381-395. doi: 10.1017/s0016672310000546.

[15] Jensen, N.F. (1970). A diallel selective mating system for cereal breeding. Crop Science, 10(6), 629635. doi: 10.2135/cropsci1970.0011183X001000060006x.

[16] Kempthorne, O. (1957). An introduction to genetic statistics. New York: John Wiley and Sons.

[17] Komolafe, R.J., Ariyo, O.J., & Alake, O.C. (2022). The yield performance and stability analysis of okra (Abelmoschus esculentus L. Moench) accessions using AMMI and GGE biplots. Journal of Agricultural Sciences, 67(4), 335-354. doi: 10.2298/JAS2204335K.

[18] Kshash, B.H., & Oda, H. (2022). Economics of okra production. Euphrates Journal of Agriculture Science, 14(2), 12-18.

[19] Patel, A.A., Vekariya, R.D., Patel, R., & Patel, A. (2023). Selection of elite genotypes deploying AMMI, GGE and MTSI in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). South African Journal of Botany, 163, 457-467. doi: 10.1016/j.sajb.2023.10.060.

[20] Rahman, K.Z. (2020). Screening, characterization and improvement of nutrient rich okra variety for resistance to yellow vein mosaic virus. (Doctoral dissertation, University of Rajshahi, Rajshahi, Bangladesh).

[21] Reddy, M.T., Haribabu, K., Ganesh, M., Reddy, K.C., Begum, H., Subbararama, R., Reddy, K., & Dilip Babu, J. (2012). Genetic analysis for yield and its components in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). Songklanakarin Journal of Science and Technology, 34(2), 133-141. doi: 10.4067/S071858392012000300003.

[22] Reddy, M.T., Pandravada, S.R., Sivaraj, N., & Sunil, N. (2016). Characterization of Indian landrace germplasm and morphological traits desirable for designing a customer-driven variety in okra (Abelmoschus esculentus L. Moench). Journal of Global Agriculture and Ecology, 6(1), 7-34.

[23] Rynjah, S., Arumugam, T., Mohankumar, S., & Kamala Kannan, A. (2020). Exploitation of heterosis for yield and yield related traits in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). International Journal of Chemical Studies, 8(4), 886-893. doi: 10.22271/chemi.2020.v8.i4f.9715.

[24] Sanwal, S.K., Mann, A., Kesh, H., Kaur, G., Kumar, R., & Rai, A.K. (2021). Genotype environment interaction analysis for fruit yield in okra (Abelmoschus esculentus L.) under alkaline environments. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding, 81(1), 101-110. doi: 10.31742/IJGPB.81.1.11.

[25] Sharma, P.K., Mishra, D.P., & Pandey, A. (2016). Genetic variability studies for yield and its contributing traits in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). Journal of Applied and Natural Science, 8(3), 1634-1637. doi: 10.31018/jans.v8i3.1014.

[26] Shwetha, A., Mulge, R., Evoor, S., Kantharaju, V., & Masuti, D.A. (2018). Diallel analysis for combining ability studies in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) for yield and quality parameters. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7(9), 2114-2121. doi: 10.20546/ijcmas.2018.709.258.

[27] Singh, B., Karmakar, P., Singh, P., Maurya, B.K., Singh, H., Sagar, V., Mishra, G.P., & Sanwal, S.K. (2023). Okra: Breeding and genomics. Vegetable Science, 50(2), 261-273. doi: 10.61180/vegsci.2023.v50.i2.01.

[28] Singh, G., Pathak, M., Pathak, D., & Sarao, N.K. (2023). Identification of SSR markers through bulk segregant analysis and inheritance of resistance to yellow vein mosaic disease in okra (Abelmoschus esculentus L. Moench). VirusDisease, 34, 498-503. doi: 10.1007/s13337-023-00844-9.

[29] Singh, V.K., Singh, H.G., & Chauhan, Y.S. (1983). Combining ability in sesame. Indian Journal of Agricultural Sciences, 53(5), 305-310.

[30] Sprague, G.F., & Tatum, L.A. (1942). General vs. specific combining ability in single crosses of corn. Agronomy Journal, 34(10), 923-932. doi: 10.2134/agronj1942.00021962003400100008x.

[31] Srivastava, M., Kathayat, K., & Mashkey, V.K. (2023). Performance of okra genotypes for different quality parameters. Journal of Food Chemistry and Nanotechnology, 9(S1), 285-290. doi: 10.17756/jfcn.2023-s1-037.

[32] Verma, V., Singh, B., Singh, M.K., & Singh, S.K. (2018). Studies on genetic variability, heritability and genetic advance in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 7(4), 1114-1115.