DIALLEL ANALYSIS OF TOLERANCE TO DROUGHT IN COWPEA GENOTYPES
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252018v31n105rcKeywords:
Vigna unguiculata L.. Combining ability. Plant breeding. Genetic potential.Abstract
The low use of technologies by farmers and the occurrence of biotic and abiotic stresses are limiting factors for cowpea production in the Brazilian Northeast region. The tolerance of genotypes to drought is an alternative to decrease the negative effects of stresses on cowpea production. Thus, the objective of this work was to identify parents and combinations of cowpea genotypes with high probability of generating segregating populations with tolerance to drought. Six cowpea genotypes were crossed in a complete diallel cross design, totaling 30 F2 populations, which were evaluated together with their parents in an experiment under water deficit at the experimental field of the Embrapa Mid-North, Teresina, State of Piauí, Brazil. A triple lattice incomplete block experiment design was used, with three replications, with experimental plot consisting of six 2-m plant rows. Fifteen plants per plot were sampled to evaluate their agronomic characteristics, whose results were subjected to analysis of variance and means were used to estimate the general and specific combining abilities. The genotypes showed significant differences in all characteristics evaluated, denoting the genetic variability of the population. The additive effects were more important than the non-additive effects, and maternal inheritance was detected. The genotypes BRS Xiquexique, Pingo-de-Ouro-1-2 and MNC99-510F-16-1 were the most promising for use in recurrent selection programs for tolerance to water deficit. The hybrid combinations (1) BRS Paraguaçu X (4) CNCx-698-128G, (2) Pingo-de-Ouro-1-2 X (3) BRS Xiquexique, (3) BRS Xiquexique X (5) Santo-Inácio, (4) CNCx-698-128G X (6) MNC99-510F-16-1 and (5) Santo-Inácio X (4) CNCx-698-128G showed potential for generating superior lineages regarding bean production and tolerance to water deficit.Downloads
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References
ABED, Z. A. et al. Breeding for drought tolerance in progenies of cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp). Journal of Experimental Biology and Agricultural Sciences, Didwana, v. 2, n. 5, p. 489-494, 2014.
ABREU, A. F. B.; RAMALHO, M. A. P.; SANTOS, J. B. Prediction of seed-yield potential of common bean populations, Genetics and Molecular Biology, Ribeirão Preto, v. 25, n. 3, p. 323-327, 2002.
BASTOS, E. A. et al. Identification of cowpea genotypes for drought tolerance. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 42, n. 1, p. 100-107, 2011.
CARVALHO, L. C. B. et al. Phenotypic correlations between combining abilities of F2 cowpea populations. Crop Breeding and Applied Biotechnology, Viçosa, v. 12, n. 3, p. 211-214, 2012.
COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO - CONAB. Sexto levantamento de safras brasileiras de grãos, março 2017. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/17_03_14_15_28_33_boletim_graos_marco_2017bx.pdf>. Acesso em: 29 mar. 2017.
CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J.; CARNEIRO, P. C. Métodos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 4. ed. Viçosa, MG: UFV, 2012, 414 p.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS - FAO. FAOSTAT. Crops. Cow peas, dry. Disponível em: <http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC/visualize>. Acesso em: 29 mar. 2017.
FREIRE FILHO, F. R. Origem, evolução e domesticação do caupi. In: ARAÚJO, J. P. P.; WATT, E. E. O caupi no Brasil. Brasília: IITA/Embrapa, 1988. cap. 1, p. 27-46.
FREIRE FILHO, F. R. et al. Feijão-caupi: produção, melhoramento genético, avanços e desafios. Teresina PI: Embrapa Meio-Norte, 2011. 84 p.
FREIRE FILHO, F. R.; LIMA, J. A. A.; RIBEIRO, V. Q. Feijão-caupi: avanços tecnológicos. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2005. 519 p.
FRITSCHE-NETO, R.; BORÉM, A. Melhoramento de plantas para condições de estresses abióticos. Viçosa, MG: UFV, 2011. 240 p.
FROTA, K. M. G. et al. Cholesterol-Lowering Properties of Whole Cowpea Seed and Its Protein Isolate in Hamsters. Journal of Food Science, Champaign, v. 73, n. 9, p. 235-240, 2008.
GENUCHTEN, M. T. A closed-form equation for predicting hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of American Journal, Madison, v. 44, n. 5, p. 892-898, 1980.
GRIFFING, B. Concept of general and specific ability in relation to diallel crossing systems. Australian Journal of Biological Sciences, Melbourne, v. 9, n. 4, p. 462-493, 1956.
IDAHOSA, D. O.; ALIKA, J. E. Diallel analysis of six agronomic characters in Vigna unguiculata genotypes, African Journal of Plant Breeding, Asokoro, v. 1, n. 1, p. 1-7, 2013.
KOTZAMANIDIS, S. T. et al. Prediction criteria of promising F3 populations in durum wheat: a comparative study. Field Crops Research, Amsterdam, v. 107, n. 3, p. 257-264, 2008.
KUREK, A. J. et al. Capacidade combinatória como critério de eficiência na seleção de genitores em feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 36, n. 4, p. 645-651, 2001.
MUCHERO, W. et al. Genetic architecture of delayed senescence, biomass, and grain yield under drought stress in cowpea. PLoS ONE, San Francisco, v. 8, n. 7, p. e70041, July 2013. Disponível em: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3728364/pdf/pone.0070041.pdf>. Acesso em: 24 jul. 2017.
MUKANGA, M.; DERERA, J.; TONGOONA, P. Gene action and reciprocal effects for ear rot resistance in crosses derived from five tropical maize populations. Euphytica, Wageningen, v. 174, n. 2, p. 293-301, 2010.
NASCIMENTO, S. P. et al. Tolerância ao déficit hídrico em genótipos de feijão-caupi. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 15, n. 8, p. 853-860, 2011.
RAMALHO, M. A. P. et al. Genética na Agropecuária. 5. ed. Lavras MG: UFLA, 2012a. 566 p.
RAMALHO, M. A. P. et al. Aplicações da genética quantitativa no melhoramento de plantas autógamas. Lavras MG: UFLA, 2012b. 522 p.
SIBIYA, J. et al. Combining ability analysis for Phaeosphaeria leaf spot resistance and grain yield in tropical advanced maize inbred lines. Field Crops Research, Amsterdam, v. 120, n. 1, p. 86-93, 2011.
THANH, M. N. et al. Estimates of strain additive and non-additive genetic effects for growth traits in a diallel cross of three strains of giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii) in Vietnam. Aquaculture, Amsterdam, v. 299, n. 1/4, p. 30-36, 2010.
USHAKUMARI, R. N.; VAIRAN, C. R.; MALINI, N. Studies on hybrid vigour and combining ability for seed yield and contributing characters in cowpea (Vigna unguiculata). Electronic Journal of Plant Breeding, Coimbatore, v. 1, n. 4, p. 940-947, 2010.
WU, H. X.; MATHESON, A. C. Reciprocal, maternal and nonmaternal effects in radiata pine diallel mating experiment on four Australia sites. Forest Genetics, Zvolen, v. 8, n. 3, p. 205-212, 2001.
ABREU, A. F. B.; RAMALHO, M. A. P.; SANTOS, J. B. Prediction of seed-yield potential of common bean populations, Genetics and Molecular Biology, Ribeirão Preto, v. 25, n. 3, p. 323-327, 2002.
BASTOS, E. A. et al. Identification of cowpea genotypes for drought tolerance. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 42, n. 1, p. 100-107, 2011.
CARVALHO, L. C. B. et al. Phenotypic correlations between combining abilities of F2 cowpea populations. Crop Breeding and Applied Biotechnology, Viçosa, v. 12, n. 3, p. 211-214, 2012.
COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO - CONAB. Sexto levantamento de safras brasileiras de grãos, março 2017. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/17_03_14_15_28_33_boletim_graos_marco_2017bx.pdf>. Acesso em: 29 mar. 2017.
CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J.; CARNEIRO, P. C. Métodos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 4. ed. Viçosa, MG: UFV, 2012, 414 p.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS - FAO. FAOSTAT. Crops. Cow peas, dry. Disponível em: <http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC/visualize>. Acesso em: 29 mar. 2017.
FREIRE FILHO, F. R. Origem, evolução e domesticação do caupi. In: ARAÚJO, J. P. P.; WATT, E. E. O caupi no Brasil. Brasília: IITA/Embrapa, 1988. cap. 1, p. 27-46.
FREIRE FILHO, F. R. et al. Feijão-caupi: produção, melhoramento genético, avanços e desafios. Teresina PI: Embrapa Meio-Norte, 2011. 84 p.
FREIRE FILHO, F. R.; LIMA, J. A. A.; RIBEIRO, V. Q. Feijão-caupi: avanços tecnológicos. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2005. 519 p.
FRITSCHE-NETO, R.; BORÉM, A. Melhoramento de plantas para condições de estresses abióticos. Viçosa, MG: UFV, 2011. 240 p.
FROTA, K. M. G. et al. Cholesterol-Lowering Properties of Whole Cowpea Seed and Its Protein Isolate in Hamsters. Journal of Food Science, Champaign, v. 73, n. 9, p. 235-240, 2008.
GENUCHTEN, M. T. A closed-form equation for predicting hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of American Journal, Madison, v. 44, n. 5, p. 892-898, 1980.
GRIFFING, B. Concept of general and specific ability in relation to diallel crossing systems. Australian Journal of Biological Sciences, Melbourne, v. 9, n. 4, p. 462-493, 1956.
IDAHOSA, D. O.; ALIKA, J. E. Diallel analysis of six agronomic characters in Vigna unguiculata genotypes, African Journal of Plant Breeding, Asokoro, v. 1, n. 1, p. 1-7, 2013.
KOTZAMANIDIS, S. T. et al. Prediction criteria of promising F3 populations in durum wheat: a comparative study. Field Crops Research, Amsterdam, v. 107, n. 3, p. 257-264, 2008.
KUREK, A. J. et al. Capacidade combinatória como critério de eficiência na seleção de genitores em feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 36, n. 4, p. 645-651, 2001.
MUCHERO, W. et al. Genetic architecture of delayed senescence, biomass, and grain yield under drought stress in cowpea. PLoS ONE, San Francisco, v. 8, n. 7, p. e70041, July 2013. Disponível em: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3728364/pdf/pone.0070041.pdf>. Acesso em: 24 jul. 2017.
MUKANGA, M.; DERERA, J.; TONGOONA, P. Gene action and reciprocal effects for ear rot resistance in crosses derived from five tropical maize populations. Euphytica, Wageningen, v. 174, n. 2, p. 293-301, 2010.
NASCIMENTO, S. P. et al. Tolerância ao déficit hídrico em genótipos de feijão-caupi. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 15, n. 8, p. 853-860, 2011.
RAMALHO, M. A. P. et al. Genética na Agropecuária. 5. ed. Lavras MG: UFLA, 2012a. 566 p.
RAMALHO, M. A. P. et al. Aplicações da genética quantitativa no melhoramento de plantas autógamas. Lavras MG: UFLA, 2012b. 522 p.
SIBIYA, J. et al. Combining ability analysis for Phaeosphaeria leaf spot resistance and grain yield in tropical advanced maize inbred lines. Field Crops Research, Amsterdam, v. 120, n. 1, p. 86-93, 2011.
THANH, M. N. et al. Estimates of strain additive and non-additive genetic effects for growth traits in a diallel cross of three strains of giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii) in Vietnam. Aquaculture, Amsterdam, v. 299, n. 1/4, p. 30-36, 2010.
USHAKUMARI, R. N.; VAIRAN, C. R.; MALINI, N. Studies on hybrid vigour and combining ability for seed yield and contributing characters in cowpea (Vigna unguiculata). Electronic Journal of Plant Breeding, Coimbatore, v. 1, n. 4, p. 940-947, 2010.
WU, H. X.; MATHESON, A. C. Reciprocal, maternal and nonmaternal effects in radiata pine diallel mating experiment on four Australia sites. Forest Genetics, Zvolen, v. 8, n. 3, p. 205-212, 2001.
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11-12-2017
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