Lima bean responses to high temperatures in natural and controlled environments
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252025v3812064rcKeywords:
Phaseolus lunatus. Abiotic stress. Floral abscission. High temperature tolerance. Pearson correlation.Abstract
Effects of abiotic stresses, such as high temperature, on plants are exacerbated by climate change. Lima beans exhibit higher tolerance to high temperatures than the common beans. Understanding the tolerance of lima bean landrace germplasm to high temperatures is important to improve their breeding. Therefore, in this study, we aimed to examine the high temperature responses of lima bean landrace varieties obtained from the Phaseolus Germplasm Bank at Universidade Federal do Piauí (BGP-UFPI, Brazil) in two environments. Five landraces showing the best performance in emission of flowers and number of pods formed (UFPI-945, UFPI-1037, UFPI-876, UFPI-1036, and UFPI-1064) were evaluated in two cultivation environments, natural (29 ºC) and controlled (37 ºC), using a completely randomized design with four replications, with each plot consisting of a single plant. Analysis of variance and Tukey’s test (P < 0.05) were performed for 12 quantitative traits, followed by Pearson’s correlation analysis. Lima beans exhibited genetic variability in high temperature tolerance in both natural and controlled environments. Specifically, UFPI-1064 exhibited superior performance with higher pod thickness and width and number of flowers and lower flower and pod abortion than the other varieties in both natural and controlled environments. Pearson's correlation analysis revealed positive and strong correlations between the number of flowers and flower abortion in the natural environment and number of pods and seeds per pod in the controlled environment.
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References
ALMEIDA, R. et al. Árvore de decisão como ferramenta na classificação de genótipos de feijão-fava. Revista Caatinga, 34: 471-478, 2021.
ASCOUGH, G. D. et al. Flower abscission: environmental control, internal regulation and physiological responses of plants. South African Journal of Botany, 71: 287-301, 2005.
BARLOW, K. M. et al. Simulating the impact of extreme heat and frost events on wheat crop production: A review. Field Crops Research, 171: 109-119, 2015.
BUTTS, C. T. Yacca: Yet Another Canonical Correlation Analysis Package. Software package. 2021. Available at: <https://www.rdocumentation.org/packages/yacca/versions/1.
-2. Access on: Dec. 10, 2023.
ASSUNÇÃO FILHO, J. R. et al. Selection of superior genotypes of lima bean landraces by multivariate approach. Revista Caatinga, 35: 87-95, 2022.
ASSUNÇÃO NETO, W. V. et al. Selection of landraces of lima bean for family agriculture. Revista Caatinga, 35: 137-147, 2022.
BARBOSA, G. J.; ARRIEL. N. H. C. Feijão-fava e a agricultura familiar de Serraria, PB. Cadernos de Ciência & Tecnologia, 35: 387-403. 2018.
BIOVERSITY INTERNATIONAL. Guidelines for the development of crop descriptor lists. Bioversity Technical Bulletin Series, 12: 2-2, 2007.
CARVALHO, J. L. et al. Lima bean populations assessments via REML/BLUP methodology. Revista Caatinga, 35: 783-790, 2022.
COSTA, G. A. L. et al. Correlações canônicas entre caracteres relacionados ao ciclo e à produção de grãos em feijão-fava. Revista Caatinga, 35: 877-883, 2022.
CRUZ, C. D.; CARNEIRO, P. C. S.; REGAZZI, A. J. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 3 ed. Viçosa, MG: UFV, 2012. 668 p.
CRUZ, C. D.; CARNEIRO, P. C. S.; REGAZZI, A. J. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 3. ed. Viçosa, MG: UFV, 2014. 667 p.
GOMES, R. L. F.; LOPES, A. C. A. A cultura da fava. Teresina, PI: Universidade Federal do Piauí, 2006. 2 p. (Comunicado Técnico, 07).
GONZÁLEZ, I.; DÉJEAN, S.; DÉJEAN, M. S. Package ‘CCA’. 2023.
GUIMARÃES, W. N. et al. Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava (Phaseolus lunatus L.). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 11: 37-45, 2007.
HOFFMANN JÚNIOR, L. et al. Resposta de cultivares de feijão à alta temperatura do ar no período reprodutivo. Ciência Rural, 37: 1543-1548, 2007.
KÖPPEN, W. Climatologia: con un estudio de los climas de la tierra. México: Fondo de Cultura Económica, 1948. 478 p.
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Banco de dados agregados: pesquisa: produção agrícola municipal. 2022. Available at: https://www.ibge.gov.br/explica/producao-agropecuaria/fava/br. Access on: Dec. 10, 2023.
INMET - Instituto Nacional de Meteorologia do Brasil. Normais Climatológicas (1961/1990). Brasília - DF, 2022. Available at: https://portal.inmet.gov.br/. Access on: Aug 24, 2022.
LOPES, A. C. A.; ARAÚJO, A. S. F.; GOMES, R. L. F. Phaseolus lunatus: diversity, growth and production. Nova Publishers, 2015. 175 p.
MACHADO, E. O. et al. Evaluation of Lima Bean Accessions at High Temperatures. Revista Caatinga, 35: 791-798, 2022.
MEDEIROS, V. S. S. et al. Caracterização morfoagronômica de fava (Phaseolus lunatus L). Cadernos de Agroecologia, 10: 1-5 2015.
MENZEL, U. CCP: Significance Tests for Canonical Correlation Analysis (CCA). R package version 1.2. 2022.
MORAES, C. Variabilidade genética para a característica de abscisão de estruturas reprodutivas no feijoeiro comum. 2017. 40 f. TCC (Graduação em Agronomia) – Universidade Federal de Santa Catarina, Curitibanos, 2017.
ORSI, N. et al. Dynamics of abscission of reproductive structures in common bean access. Revista de Ciências Agroveterinárias, 20: 10-18, 2021.
PEREIRA, V. G. C. et al. Exigências agroclimáticas para a cultura do feijão (Phaseolus vulgaris L.). Revista Brasileira de Energias Renováveis, 3: 32-42, 2014.
R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: A Language And Environment For Statistical Computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2020. Available at: <https://www.R-project.org/>. Access on: Nov. 11, 2022.
VIEIRA, C.; PAULA JÚNIOR, T. J.; BORÉM, A. Feijão. 2. ed. Viçosa, MG: UFV, 2006. 600 p.
VIEIRA, R. F. A. cultura do feijão-fava. Informe Agropecuário, 16: 30-37, 1992.
WEI, T.; SIMKO, V. R Package corrplot: Visualization of a Correlation Matrix. 2021.
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