Progress in Plant Protection

Genotype by environment interaction for thousand-grain weight in spring barley using additive main effects and multiplicative interaction model
Zastosowanie modelu AMMI do analizy interakcji genotypowo-środowiskowej masy tysiąca ziaren jęczmienia jarego

Anna Tratwal, e-mail: a.tratwal@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Kamila Nowosad, e-mail: kamila.nowosad@up.wroc.pl

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl. Grunwaldzki 24A, 50-363 Wrocław, Polska

Jan Bocianowski, e-mail: jboc@up.poznan.pl

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Polska
Streszczenie

The objective of this study was to assess genotype by environment interaction of thousand-grain weight in spring barley grown in South-West Poland by using the AMMI model. The study comprised of 25 spring barley genotypes (five cultivars: Basza, Blask, Antek, Skarb and Rubinek as well as all possible 10 two-way mixtures and 10 three-way mixtures combinations), evaluated at eight locations (two locations in four years) in a randomized complete block design, with four replicates. Thousand-grain weight of the tested genotypes ranged from 39.55 g (for Antek/Rubinek in Bąków 2011) to 53.25 g (for Skarb in Bąków 2010), with an average of 45.60 g. In the AMMI analyses, 26.03% of the thousand-grain weight variation was explained by environment, 7.24% by differences between genotypes, and 14.48% by genotype by environment interaction. The cultivar Rubinek and mixtures Antek/Blask/Skarb and Antek/Rubinek/Skarb are recommended for further inclusion in the breeding program due to their high average thousand-grain weight and their high stability.

 

Celem badań było zastosowanie modelu AMMI do estymacji interakcji genotypowo-środowiskowej masy tysiąca ziaren jęczmienia jarego rosnącego w południowo-zachodniej Polsce. Model AMMI zakłada addytywność efektów głównych genotypów i środowisk oraz efektów interakcji genotypowo-środowiskowej. Badanie obejmowało 25 genotypów jęczmienia jarego (pięć odmian: Basza, Blask, Antek, Skarb i Rubinek oraz wszystkie 10 możliwych mieszanek podwójnych i 10 mieszanek potrójnych), analizowanych w ośmiu środowiskach (dwie miejscowości w czterech latach) w doświadczeniach polowych, w układzie bloków losowanych kompletnych, w czterech powtórzeniach. Masa tysiąca ziaren badanych genotypów wynosiła od 39,55 g (dla Antek/Rubinek w Bąkowie w 2011 r.) do 53,25 g (dla Skarb w Bąkowie w 2010 r.), ze średnią masą tysiąca ziaren wynoszącą 45,60 g. Uzyskane wyniki wskazują, że 26,03% całkowitej zmienności wyjaśnić można zmiennością środowiskową, 7,24% przez różnice między genotypami, a 14,48% interakcją genotypowo-środowiskową. Uzyskane wyniki pozwalają rekomendować odmianę Rubinek oraz mieszanki Antek/Blask/Skarb i Antek/Rubinek/Skarb do wykorzystania w programach hodowlanych ze względu na dużą średnią masę tysiąca ziaren oraz dużą ich stabilność.

Słowa kluczowe

thousand-grain weight; AMMI; spring barley; stability; masa tysiąca ziaren; model AMMI; jęczmień jary; stabilność

Referencje

Elakhdar A., Kumamaru T., Smith K.P., Brueggeman R.S., Capo-chichi L.J.A., Solanki S. 2017. Genotype by environment interactions (GEIs) for barley grain yield under salt stress condition. Journal of Crop Science and Biotechnology 20 (3): 193–204. DOI: 10.1007/s12892-017-0016-0.

 

Finckh M.R., Gacek E.S., Goyeau H., Lannou Ch., Merz U., Mundt C.C., Munk L., Nadziak J., Newton A.C., de Vallavieille-Poppe C., Wolfe M.S. 2000. Cereal variety and species mixtures in practice, with emphasis on disease resistance. Agronomie 20 (7): 813–837. DOI: 10.1051/agro:2000177.

 

Gacek E. 2010. Sugestie wynikające z wieloletnich badań mieszanek odmianowych jęczmienia i pszenicy. Materiały Konferencji Naukowej „Znaczenie gospodarcze i biologia plonowania upraw mieszanych”. Poznań/Zielonka, 3–5 marca 2010: 1–9.

 

Gauch H.G., Zobel R.W. 1990. Imputing missing yield trial data. Theoretical and Applied Genetics 79 (6): 753–761. DOI: 10.1007/BF00224240.

 

Gołębiewski D., Myszka K., Burek J., Mańkowski D.R., Boros D. 2012. Badania zmienności genetycznej i wpływu środowiska na cechy determinujące wartość browarną ziarna rodów jęczmienia jarego włączonych do badań przedrejestrowych w 2011 roku. [Study of genetic variation and environmental impact on traits that determine malting quality of spring barley lines included in preliminary trials in 2011]. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin 263: 19–31.

 

Laidig F., Piepho H.-P., Rentel D., Drobek T., Meyer U. 2017. Breeding progress, genotypic and environmental variation and correlation of quality traits in malting barley in German official variety trials between 1983 and 2015. Theoretical and Applied Genetics 130 (11): 2411–2429. DOI: 10.1007/s00122-017-2967-4.

 

Michalski T., Kowalik I., Idziak R., Horoszkiewicz-Janka J. 2004. Mieszanki jako ekologiczna metoda uprawy zbóż. Wybrane zagadnienia ekologiczne we współczesnym rolnictwie. Monografia. Przemysłowy Instytut Mechanizacji Rolnictwa, Poznań: 28–36.

 

Nowosad K., Liersch A., Poplawska W., Bocianowski J. 2017. Genotype by environment interaction for oil content in winter oilseed rape (Brassica napus L.) using additive main effects and multiplicative interaction model. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding 77 (2): 293–297. DOI: 10.5958/0975-6906.2017.00039.6.

 

Purchase J.L., Hatting H., van Deventer C.S. 2000. Genotype × environment interaction of winter wheat (Triticum aestivum L.) in South Africa: II. Stability analysis of yield performance. South African Journal of Plant and Soil 17 (3): 101–107. DOI: 10.1080/02571862.2000.10634878.

 

Ziemińska J., Tkaczuk C. 2017. Wpływ terminu siewu i odmiany na plonowanie jęczmienia jarego w warunkach środkowo-wschodniej Polski. [Effect of sowing date and variety on yielding of spring barley in central-eastern Poland]. Fragmenta Agronomica 34 (1): 126–134.

 

Progress in Plant Protection (2018) : 0-0
Data pierwszej publikacji on-line: 2018-10-15 10:19:05
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2018-034
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy