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国际期刊的农学
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国际期刊的农学/2021年/文章

研究文章|开放获取

体积 2021年 |文章的ID 5534314 | https://doi.org/10.1155/2021/5534314

西里尔Diatta,曼恩·萨尔蒂埃里Klanvi Tovignan,奥斯曼Aidara,丹尼尔Kwadjo Dzidzienyo,伊丽莎白Diatta-Holgate,雅克·马丁·法耶埃里克•Yirenkyi Danquah塞缪尔·夸梅Offei Ndiaga西塞, ”Multienvironment评价Tannin-Free Photoperiod-Insensitive高粱(高粱二色的(左)Moench)粮食产量和抗性模具在塞内加尔”,国际期刊的农学, 卷。2021年, 文章的ID5534314, 12 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/5534314

Multienvironment评价Tannin-Free Photoperiod-Insensitive高粱(高粱二色的(左)Moench)粮食产量和抗性模具在塞内加尔

西里尔Diatta,1,2,3 Mame p·萨尔,2 蒂埃里Klanvi Tovignan,1,3,4 达博Aidara,2 丹尼尔Kwadjo Dzidzienyo,3 伊丽莎白Diatta-Holgate,1 马丁雅克·法耶,5 Eric Yirenkyi丹,3 塞缪尔·夸梅Offei,3 和 Ndiaga西塞1

1Senegalais生物研究所农业(伊斯拉),塞内加尔地区辐射/中心倒l 'Amelioration de l 'Adaptation la Secheresse de蒂斯(CERAAS),英国石油公司3320年,蒂斯Escales,塞内加尔

2Senegalais生物研究所农业(伊斯拉),塞内加尔国家生物/中心Agronomiques (CNRA) de Bambey BP 53岁Bambey,塞内加尔

3作物改良中心西非加纳大学PMB LG 30 Legon,阿克拉,加纳

4部门de Genetique et Biotechnologie将des科学等技术(快速),大学d 'Abomey-Calavi (UAC)、英国石油(BP) 1947年,科托努贝宁

5农学部,堪萨斯州立大学,纽约,纽约66506,美国

学术编辑器:达里尔·鲍曼
收到了 2021年1月14日
接受 2021年5月07
发表 2021年5月20

文摘

结合电阻与籽粒产量高粮食霉菌tannin-free white-grained photoperiod-insensitive高粱是农民的主要兴趣在塞内加尔。在这项研究中,专家组biplot分析是用来评估性能、适应性和稳定性的十一个高粱的线条和杂交组合的产量和粮食霉菌阻力在塞内加尔的环境。十一个自交系及其22个杂交组合和一个检查进行评估在三个网站在2015年和2016年的雨季在自然粮食霉菌感染。这项研究的结果显示强烈的遗传变异研究中所有测量特征的基因型。非常重要的G×E交互作用对籽粒产量和穗粒模具评级得分(PGMR)表示,特征是受基因和环境在某种程度上。广义遗传计算所有这些特征除了PGMR高,显示在这之后高环境压力。研究表明,谷物模具压力研究网站后南北梯度下降和降雨模式类似,与南方地区潮湿,解释高Darou疾病压力和Sinthiou Maleme Bambey相反。执行专家组biplot分析表明,前两个主成分解释总变异的85.84%,平方和兼顾粮食产量。which-won-where视图专家组biplot籽粒产量显示混合HB16是最适合Bambey区域。基因型的排名基于屈服性能和稳定性表明,HB16 HB5, HB21, HB18,和HB7最好的杂交组合籽粒产量高、高稳定性能、粮食和宽容型疾病整个测试环境。这些混合动力车表现最好的收益率自交系P29公顷(2196.7公斤−117 - 60%不等)与籽粒产量优势。因此,这些混合动力车可以推荐给农民为了提高高粱产量在塞内加尔。

1。介绍

高粱是一个重要的禾谷类作物广泛生长在塞内加尔在雨季和塞内加尔沿着河谷在注水衰退。2017年,塞内加尔高粱产量平均在种植面积221329公顷(225865吨1]。全国主要种植区Kaffrine, Tambacounda, Kolda约占全国高粱产量的62.8% (1]。高粱具有良好的适应范围广泛的生态条件,需要低输入栽培,为各种终端使用的(2]。在塞内加尔,高粱是主要用于食品、饲料、饲料,最近参与食品加工活动,如面包制作(3]。此外,高粱粒是一个重要的能源,为许多家庭(蛋白质、维生素和矿物质4]。然而,高粱的产量在农夫的领域很低(1020公斤公顷−1),远低于人口的需求(1]。

降低收益率差距和增加高粱产量,高产杂交育种是更有效率比依靠长白猪、檩条(5- - - - - -7]。在塞内加尔,努力已经由国家高粱育种计划开发高产,tannin-free, photoperiod-insensitive caudatum品种属于竞赛。这些努力已经发布了几个tannin-free semicompact ce151 - 262等品种,CE196-7-2, 93 b1057 F2-20, Nguinthe, Faourou Nganda, Darou,其产量在2和3之间t哈−1在农民的领域和高度赞赏的粮食质量(8]。然而,随着这些品种培育早熟,在生长季节延长,他们成熟的雨季结束前和很容易被粮食霉菌感染,导致粮食的营养质量差和贫穷污染时发芽率高(9]。

在塞内加尔,粮食霉菌疾病的一个主要限制采用改进的短期和medium-duration tannin-free photoinsensitive高粱品种(10,11]。疾病的发生依赖于不断增长的地区,年,品种,和流行的天气条件在灌浆期阶段。粮食霉菌引起的高粱是一个复杂的超过40个属的致病性和腐生真菌(12,13]。最重要的属感染高粱粒在塞内加尔镰刀菌素、Curvularia长蠕孢属、链格孢属和Phoma,镰刀菌素verticillioides和Curvularia lunata更致命的(11,14,15]。这些物种,单独或组合影响高粱粒质量造成重大产量损失(16,17]。估计领域生产粮食损失模具范围从30%到100% (18]。这导致粮食供应的减少,暴露的健康风险通过受污染的食物,和收入损失通过更低的价格19]。努力提高粮食霉菌高产基因型的阻力有限,因为该疾病是由多种耐药机制。先前的研究表明,粮食霉菌抗性高粱是由几个主要的和次要的基因受基因型的影响(G),环境(E),G×E相互作用(9,16,20.,21]。在这种背景下,multienvironment试验(满足)是重要的研究产量稳定性和适应,以及产量的预测性能的基因型环境(22]。

专家组biplot模型已被视为一种有效的方法来识别基因型差异下几个测试环境(23]。这种方法是由两个概念,biplot概念(24和专家组的概念25]。现在广泛使用的作物育种者在遇到分析估计性能,稳定的品种,和歧视的测试网站(26,27]。专家组biplot方法图形程序能够解释G×E互动网站回归模型(28]。这个模型假定环境的主要影响是不相关的基因型的选择(G),G作为一个乘法效应提出了G×E效应(29日]。biplot兼顾方法的流行是由于它的灵活性和能力分析的数据类型与双向结构。它已被用于高粱调查G×E交互数性状如产量、耐旱,干糖,谷物铁,锌浓度(7,29日- - - - - -31日]。在最近的一项研究中,高产杂交高粱(AVG-1×Nganda和AVG-1×Darou)已被确认为最稳定的和宽容的粮食霉菌感染,适合塞内加尔的中心和东南地区8]。目前的研究是确定合适的材料进行该区域和产量增加农民的田地的改良品种。当前的研究(i)确定最佳的混合动力车和家长同时拥有较高的籽粒产量和粮食电阻模具,(ii)估计的稳定性的反应混合动力车和父母粮食霉菌和籽粒产量,和(3)确定基因型与广泛的或特定的适应测试网站。

2。材料和方法

2.1。植物材料和测试网站

22 F1混合动力车的调查得到的十字架之间11 white-grained tannin-free photoinsensitive Darou行,剑鱼,93 b1057 F2-20, Faourou, Macia, Nganda, Nguinthe, Sureno, ce151 - 262, CE196-7-2作为男性的父母,每次两个细胞质雄性不育(CMS)的女家长CE310-31A AVG-1,根据线×试验机交配设计由Kempthorne [32]。22 F1混合动力车,13个父母线(男11日线和2女变址寄存器),和一个谷物混合检查模具宽容(CE310-31A×75 - 1)在2015年和2016年在雨季进行评估下天然纹理在Bambey霉菌感染,Darou-Pakathiar, Sinthiou Maleme研究站,如图1。


图1
塞内加尔的地图显示实验地点,Darou = Darou-Pakathiar。

在这三个地方,试验了在砂质粘土土壤以砂(86 - 90%)、粉砂壤土(2 - 5%),和粘土(6 - 10%)33]。在两年的气候条件评估表1。
位置 降水 温度(°C) 相对湿度(%)
一年 毫米 天 分钟。 Max。 的意思是 分钟。 Max。 的意思是
Bambey 2015年 689.4 35 24.3 34.4 29.3 54.8 97.7 76.0
2016年 363.9 36 24.1 35.5 29.8 53.9 97.0 75.4
Darou 2015年 685.3 46 22.2 33.4 27.8 59.7 95.0 77.0
2016年 894.4 20. 22.8 34.4 28.6 52.5 94.0 74.0
Sinthiou Maleme 2015年 493.0 52 22.3 34.5 28.5 49.8 97.3 74.5
2016年 525.5 43 22.5 35.3 28.9 47.9 94.0 73.5
分钟,最低;Max。,米aximum; mm, millimeter; °C, degree Celsius; %, percentage.
表1
Bambey降水、温度和相对湿度,Darou, Sinthiou Maleme生长季节期间在2015年和2016年7月和10月之间。
2.2。实验设计和现场管理

36高粱基因型被安排在一个6×6格设计有三个复制在每个位置。每个情节由5.2米长度的两行interrow间距为80厘米,intrarow 40厘米的间距。种植后十五天,所有行被减少到三每株植物给人口密度约为87740株/公顷。高粱生产标准文化实践推荐采用所有的位置。在种植之前,氮磷钾肥料(15-15-15)是应用作为基底剂量150公斤公顷的速度−1。尿素是应用100公斤公顷的速度−1,在两个分裂剂50公斤公顷−1稀释后,第一个,下一个在孕穗期。

2.3。数据收集

在每个位置,气候条件如温度、相对湿度和降雨量每天记录。Agromorphological参数和观测记录包括天数从播种到开花(TFlo) 50%,株高(PH)的长度从土壤中植物的圆锥花序,圆锥花序长度(LPan) thousand-grain重量(TGW),粮食产量(GYield)和穗粒模具评级得分(PGMR)。粮食霉菌分数被记录在生理成熟穗收获之前,使用1 - 5规模作为描述Thakur et al。34),1 = 0 < 1%的模具可见圆锥花序;2 = 1 - 10%的圆锥花序表面覆盖的模具;3 = 11 - 25%的圆锥花序表面成型;4 = 26 - 50%的圆锥花序表面成型;5 =霉菌感染和50%以上的表面模。

2.4。统计分析

每个位置的数据首先进行方差分析使用的命令PROC GLM过程中实现SAS 9.4 (SAS研究所Inc ., 2013)。由于误差方差的同质性,结合分析在环境中进行了使用以下线性相加模型: 在哪里 基因型的表型观察吗 在复制 块 的网站 和年 ; 是大的意思是; 年的影响吗 , 是网站的效果 ; 网站复制的效果 和年 ; 基因型的影响吗 , 块的影响吗 嵌套与复制 在网站 和年 ;(y)ij之间的相互作用是 和网站 ;(YG)即时通讯之间的相互作用是 和基因型 ; 之间的交互网站吗 和基因型 ; 之间的相互作用是 ,位置 ,和基因型米, 是残留的效果。

广义遗传(H2基于跨站点结果和年估计由以下公式: 在哪里 是基因型方差; 基因型×网站交互的方差; 基因型×年交互的方差; 是网站基因型××年交互的方差; 是误差方差; 是复制的数量; 是数年;和 是网站的数量。

重要的存在G×E交互( )粮食产量(GYield)和穗粒模具评级得分进一步分析测试G×E组件使用专家组biplot分析。每个location-year组合被认为是一个环境。专家组biplot模型构造使用燕(建议的公式28]。 在哪里 基因型的平均性能吗 在环境 ; 整体意味着收益率对所有基因型的环境 ; 和 轴的奇异值吗1和轴2分别; 和 是轴1和轴2分数分别为基因型 ; 和 是轴1和轴2分数,分别为环境 ;和 与基因型相关模型的剩余吗 在环境 。multienvironment数据分析了基于tester-centered (G+通用电气)没有任何扩展(= 0)。行指标保留biplot兼顾,基因型集中,使用奇异值分区(高级= 1)可视化的意思是与基因型的稳定。重视环境保护的单值分区(高级= 2)是用于定位评估,和“which-won-where”选项是用来识别基因型是赢家在给定的环境中。专家组biplot分析使用GGEBiplotGUI包(35)中实现R3.6.1[统计软件版本36]。

3所示。结果

3.1。方差分析和描述性分析

跨站点联合方差分析(方差分析)和年表明,意味着广场网站,网站,×年互动是非常重要的( )所有特征除了圆锥花序长度(表2)。基因型,基因型,和基因型网站交互意味着广场表现出高度显著差异( )所有六个跨站点测量特征和年。非常重要的基因型×年×网站交互意味着广场( )也观察到粮食产量(GYield)、穗粒模具评级得分(PGMR),和所有其他测量特征。
源 Df TFlo PH值 LPAN TGW GYield PGMR
网站 2 5621年 76264年 611.6 1050年 4603737 48.19
一年 1 6026年 11213年 0.7ns 120.2 775988年 18.57
(网站) 2 7255年 178788年 492.9 1952.1 78572254 20.48
代表 2 71年 3441年 1。4ns 6.4ns 402340年ns 0.91
块 5 23 1451年ns 6.2ns 5。4ns 48824年ns 0.26ns
块(网站×年) 10 13ns 1294年 4.3ns 2。7ns 252333年ns 0.17ns
基因型 35 264年 20949年 118.4 33.8 5505741 1.76
基因型×一年 35 17 1304年 14.0 11.5 1085452 1.41
基因型×网站 70年 35 1794年 15.0 6.4 828071年 0.46
基因型×一年×网站 70年 38 2525年 11.3 10.0 922533年 0.56
残差 400年 8 553年 5。1 2。5 169149年 0.16
ns, ; ; ; ;TFlo,开花时间50%;PH值,株高;LPan,圆锥花序长度;TGW thousand-grain重量;GYield,籽粒产量;PGMR,穗粒模具评级得分。
表2
意味着广场6测量特征的方差分析高粱父母的线条和评估他们的混合动力车在塞内加尔在2015年和2016年三个站点。
3.2。性能的基因型六个特征测量的测试环境

从播种到开花(TFlo)的父母行和他们的混合动力车不同从61天(HB1) 78天(P27)(表3)。混合动力车是通常比他们的父母。在混合动力汽车中,混合动力车与母本CE310-31A平均比早些时候的AVG-1的平均株高基因型与HB17 202.2厘米是最高的杂交组合(281.7厘米),和T36(检查),较短的基因型(151.3厘米)e和P27紧随其后。圆锥花序长度(LPan)范围从19.5厘米(P28) 29.8厘米(HB12),平均长度为26.3厘米。thousand-grain重量(TGW)变化从13.3克到19.0克。混合HB2 TGW最高,其次是HB5和P24。
基因型 代码 TFlo PH值 LPan TGW GYield PGMR
公元310 - 31 A×93 B1057 HB1 61.3 239.3 28.6 17.7 2167.3 3所示。5
310 - 31 - CE×ce151 - 262 HB2 62.6 189.9 29.0 19.0 2249.0 3所示。8
310 - 31 - CE×CE196-7-2 HB3 65.1 253.3 25.7 15.6 2290.6 3所示。5
310 - 31 - CE×Darou HB4 65.3 208.1 27.9 16.8 2370.6 3所示。5
310 - 31 - CE×剑鱼 HB5 65.6 201.1 28.7 18.2 2983.9 3所示。3
310 - 31 - CE×F2-20 HB6 65.8 272.3 23.9 15.9 2414.7 3所示。0
310 - 31 - CE×Faourou HB7 63.8 215.6 28.6 16.8 2822.3 3所示。4
310 - 31 - CE×Macia HB8 63.1 204.8 28.6 17.1 2307.4 3所示。5
310 - 31 - CE×Nganda HB9 64.6 208.1 28.9 16.7 2571.6 3所示。5
310 - 31 - CE×Nguinthe HB10 64.2 221.5 28.8 17.2 2437.3 3所示。5
310 - 31 - CE×Sureno HB11 68.8 235.8 25.5 16.5 2217.4 3所示。2
AVG-1 x 93 b1057 HB12 68.2 194.6 29.8 15.5 2143.4 3所示。4
AVG-1 x ce151 - 262 HB13 65.3 188.3 28.9 16.3 2569.9 3所示。2
AVG-1 x CE196-7-2 HB14 69.9 273.4 26.2 14.0 1917.9 3所示。3
AVG-1 x Darou HB15 70.7 203.4 29.0 15.7 2683.4 3所示。5
AVG-1 x剑鱼 HB16 69.0 203.4 27.8 17.1 3516.2 2。8
AVG-1 x F2-20 HB17 70.7 281.7 23.7 14.7 1961.4 3所示。1
AVG-1 x Faourou HB18 67.9 203.8 29.3 16.0 2855.0 3所示。2
AVG-1 x Macia HB19 70.4 197.2 27.3 16.9 2456.0 3所示。2
AVG-1 x Nganda HB20 68.6 203.6 28.7 14.5 2439.6 3所示。3
AVG-1 x Nguinthe HB21 69.6 198.4 27.3 16.3 2934.9 3所示。0
AVG-1 x Sureno HB22 70.6 243.8 24.1 13.4 1744.9 2。9
93年b1057 P23 67.4 182.1 27.1 16.4 1755.2 3所示。1
ce151 - 262 P24 67.3 155.7 25.7 18.0 1975.7 3所示。6
CE196-7-2 P25 69.2 199.7 21.2 14.5 1916.7 3所示。4
Darou P26 71.8 194.8 26.5 15.7 2072.3 3所示。6
剑鱼 P27 77.8 152.8 23.3 16.4 1726.7 2。4
F2-20 P28 72.8 193.7 19.5 14.8 1522.9 3所示。6
Faourou 第29页 72.8 171.9 23.8 16.0 2196.7 3所示。3
Macia e 72.4 152.7 23.5 15.1 1716.3 3所示。3
Nganda 奔跑的 70.4 185.9 26.8 15.6 1608.6 3所示。7
Nguinthe 第9 - 70.5 170.2 24.9 15.6 1952.7 3所示。3
Sureno P33 74.4 213.6 22.4 13.4 1605.0 3所示。0
公元310 - 31 - b 意思是 62.7 154.8 23.7 14.6 740.1 4.2
BVG-1 P35区域 71.9 160.5 25.8 13.3 1259.9 3所示。7
CE310-31A×75 - 1 T36 73.8 151.3 26.5 14.7 1239.0 3所示。4
的意思是 68.5 202.2 26.3 15.9 2148.4 3所示。3
分钟。 61.3 151.3 19.5 13.3 740.1 2。4
Max。 77.8 281.7 29.8 19.0 3516.0 4.2
简历(%) 4.1 11.6 8.6 10.0 19.1 11.9
HSD 3所示。6 30.3 2。9 2。1 530.4 0.5
遗传(广义) 0.95 0.97 0.85 0.77 0.82 0.26
TFlo,开花时间50%;PH值,株高;LPan,圆锥花序长度;TGW thousand-grain重量;GYield,籽粒产量;PGMR,穗粒模具评级得分;分钟,最低;Max。,米aximum; CV, coefficient of variation; HSD, honest significant difference.
表3
意味着父母行本身性能及其混合动力车在测试环境。

混合动力车是通常比他们的父母更有成效。HB16(3516公顷。2公斤−1)记录了籽粒产量最高,其次为HB5(2983公顷。9公斤−1),HB21(2934公顷。9公斤−1),HB18(2855 0公斤公顷−1),HB7(2822公顷。3公斤−1)。在混合动力车,HB22(1744公顷。9公斤−1收益率)是最穷的混合的收益率略优于检查T36(1239 .0公斤公顷−1)。

圆锥花序的粮食霉菌评级得分(PGMR),父母行P27是最耐药基因型(2.4分),其次是混合动力车HB16, HB22, HB21, HB6依次PGMR分数差或等于3。

所有六个研究广义遗传高特质除了PGMR估计为0.26(表3)。PH值是最可遗传的特质(0.97),其次是TFlo (0.95)。遗传也是高LPan (0.85), GYield(0.82),和thousand-grain体重(0.77)。

3.3。专家组Biplot分析

专家组biplot分析是由考虑高产基因型与PGMR得分介于1和3.4(表3)。15因此,22个基因型组成的混合动力车,6个亲本自交系,检查受到专家组GYield和PGMR biplot分析。

3.4。意味着基因型在环境的性能和稳定性

图2显示了average-environment biplot兼顾的协调(AEC)视图。在一起,轴1(69.39%)和轴2(16.45%)85.84%的专家组解释粮食产量的平方和。single-arrowed行原子能委员会(横坐标)连接到biplot起源,指出高意味着在环境特征分析(35,37),这是这里的粮食产量。因此,HB16意味着产量最高,其次是HB5, HB21, HB18, HB7, HB13, HB19, HB20, HB6, HB11,而T36 P33, P27 e, P23、HB22, HB14,第9,HB17, P25、第22位记录意味着产量最低。纵轴(或原子能委员会纵线),垂直于原子能委员会横坐标和经过原点,代表了基因型的稳定性。绝对的投影长度越短基因型,它就越稳定(35]。因此,HB19对籽粒产量是最稳定的基因型,其次是HB5, HB20, HB18。


图2
Average-environment协调(AEC)视图的高粱杂交种和他们的父母的意思是籽粒产量基于biplot兼顾性能和稳定性分析。绿色single-arrowed水平线代表了原子能委员会横坐标,和绿色垂直线代表了原子能委员会纵坐标。AEC横坐标的方向箭头表明更高的收益率。原子能委员会上的垂直投影横坐标显示基因型的稳定性。更大的投影,高是不稳定的。基因型和环境标签在绿色和蓝色代表,分别。

穗粒模具公差图3显示了biplot呈现跨环境基因型的平均性能和稳定性。作为粮食产量描述,表现最好的关于粮食模具公差是P27基因型,其次是第29页,HB16, HB6, HB21,第9,HB17。此外,混合HB12是最稳定的,其次是HB16, HB20, HB7。父第29页是最不稳定的特征。


图3
Average-environment协调(AEC)高粱杂交种的看法和他们的父母粮食霉菌抗性基于biplot兼顾性能和稳定性分析。绿色single-arrowed水平线代表了原子能委员会横坐标,和绿色垂直线代表了原子能委员会纵坐标。AEC横坐标的方向箭头表明更高的收益率。AEC横坐标上的垂直投影显示基因型的稳定性。更大的投影,高是不稳定的。绿色和蓝色标签代表基因型和环境,分别。
3.5。Which-Won-Where模式分析

这种方法定位赢得每个环境的基因型多边形的顶点。HB16,混合动力车HB7 HB21, HB13是获胜的籽粒产量的基因型megaenvironment由Bambey_2015, Darou_2015 Sinthiou_2015, Bambey_2016(图4)。2016年在雨季,父母行第29页是顶点在Darou基因型,虽然没有赢得与Sinthiou_16基因型有关。另一方面,混合HB12,父母行P23、检查T36任何不相关的测试环境材料进行评估。


图4
“Which-won-where”视图的最佳颗粒抗霉菌自交系和杂交组合基于粮食产量。红线代表megaenvironments;混合动力车和自交系标签是用绿色;标签位置都写在蓝色;虚线代表轴。

which-won-where模式粮食模具公差图所示5。混合HB6是赢得megaenvironment由Darou_16基因型。父母行P27是赢得megaenvironment由Bambey_15基因型,Bambey_16 Sinthiou_15, Sinthiou_16。父母行第29页更与Darou_15有关。然而,基因型HB5、HB7 P33没有与任何测试环境有关。


图5
“Which-won-where”视图的最佳颗粒模具宽容的自交系和杂交组合基于圆锥花序粮食霉菌抗性评级得分。红线代表megaenvironments;混合动力车和自交系标签是用绿色;标签位置都写在蓝色;虚线代表轴。
3.6。排名基因型相对于理想的基因型

排名的宽容高粱父母的线条和混合动力车产量基于均值和稳定对于一个“理想的”基因型图所示6。同心圆圈的中心就是一个“理想的”基因型。它的投影在原子能委员会x设在设计等于最长的所有品种的向量,原子能委员会和它的投影y设在显然是零,这意味着它是绝对稳定的(28,35]。一个“理想的”基因型应该意味着最高性能和绝对稳定(38]。因此,基因型HB16表现最好的和更稳定的基因型,其次是HB18 HB5, HB7, HB21籽粒产量在测试环境。然而,检查T36至少产生并在环境中不稳定的基因型。


图6
基因型对籽粒产量排名基于性能和稳定性,引用一个“理想的”基因型。绿色single-arrowed水平线代表了原子能委员会横坐标,和绿色垂直线代表了原子能委员会纵坐标。原子能委员会横坐标箭头表示一个“理想的”基因型。投影在AEA设计等于最长的所有基因型的向量,及其投影在原子能委员会显然是零,这意味着它是绝对稳定的。基因型分布更接近理想的基因型是比其他人更可取。同心圆帮助可视化基因型的位置对理想的基因型。基因型和环境标签在绿色和蓝色代表,分别。

至于穗粒模具公差,父P27是表现最好的和稳定的基因型,其次是HB16, HB21,第9,HB6 HB17,第29页。而混合HB7至少执行和稳定的基因型(图7)。


图7
排名为粮食霉菌抗性基因型基于性能和稳定性,引用一个“理想的”基因型。绿色single-arrowed水平线代表了原子能委员会横坐标,和绿色垂直线代表了原子能委员会纵坐标。原子能委员会横坐标箭头表示一个“理想的”基因型。投影在AEA设计等于最长的所有基因型的向量,及其投影在原子能委员会显然是零,这意味着它是绝对稳定的。基因型分布更接近理想的基因型是比其他人更可取。同心圆帮助可视化基因型的位置对理想的基因型。基因型和环境标签在绿色和蓝色代表,分别。

4所示。讨论

合并后的方差分析表明,基因型效应是非常重要的( )对所有测量特征,表明遗传变异的存在在父母的线条和六测量特征的混合动力车。高度显著的影响G×E交互观察对籽粒产量和粮食霉菌得分,这表明环境的影响,明显决定籽粒产量和基因型应对粮食霉菌。重要的G×E交互multienvironmental试验之前已经报道过在高粱籽粒产量都29日,31日,39,40)和粮食霉菌分数(9,16,20.,21]。此外,大量的基因型的差异反应混合动力车和他们的父母行观察网站和年之间在同一个网站。这个微分响应由土壤质地的差异可以解释跨站点(33),气候条件(温度、相对湿度和降水模式)(19],和吸引昆虫[41)和真菌物种的多样性造成了粮食霉菌疾病(11,14,42,43]。在塞内加尔,大约四十年前的一份报告报道了真菌Curvularia lunata和镰刀菌素spp(f . moniliforme f . equiseti f . longipes flocciferum,f . sporotrichioides)最频繁被观察到14]。高温(33.4 - -35.5°C)和湿度(94.0 -97.7%)研究地区的生长季节期间在塞内加尔解释真菌的快速扩散。这也印证了报告的Tonapi et al。19]在印度,显著增加报道的真菌孢子形成和谷物模具严重程度增加孵化温度(25 - 28°C)和相对湿度(95 - 98%)。此外,降雨在Bambey 2016年相比2015年下降了50%,而在Darou,它增加了209毫米。Sinthiou,稍微增加了32毫米。同时,圆锥花序侵扰程度在Bambey略有下降6%,在Darou增加了10%,下降了25%在Sinthiou Maleme。霉菌感染的速度的减少Sinthiou Maleme可能是由于相对湿度的降低,由于霉菌感染控制的设置由测湿法、温度和降雨量。否则,我们先前的研究报告,研究网站的谷物模具压力下降后南北梯度,与Sinthiou Maleme拥有最高压力和Bambey最低压力(44]。高环境对粮食的表达模具降低了估计的准确性抗病性和选择适当的种质21]。

此外,这项研究表明,广义等农艺性状的遗传可能性估计开花时间50%,株高、穗长、thousand-grain重量,籽粒产量高。这表明,这些特征主要是在基因控制,可以实现通过表型选择和改进。发现了类似的结果,Phuke et al。31日]。然而,在这项研究中,穗粒的遗传可能性估计模具得分(PGMR)生理成熟度很低(0.26),也观察到Audilakshmi et al。16]。这表示强烈的环境对这种疾病的表达的影响。然而,相对较高的遗传可能性估计86%的粮食霉菌报道了Rodriguez-Herrera et al。21]。

父母行P27和P33被确定为粮食霉菌疾病最宽容的基因型。虽然两品种有开花的时间最长,他们抵制粮食霉菌疾病之前报道了一些研究在塞内加尔和在其他国家(43,45]。在世界各地,P33的流行是由于它的抗倒伏,粮食霉菌,最主要的叶灰色叶斑病等疾病(尾孢属sorghi),带状的叶斑病(Gloeocercospora sorghi)、铁锈(柄锈菌紫竹)、叶枯病(Exserohilum turcicum)、炭疽病(炭疽菌sublineola)和霜霉病(Peronosclerospora sorghi)[45,46]。此外,在最近的一项研究中,Diatta [44)报道,各种P27具有良好的一般配合力籽粒产量和谷物模具阻力。因此,可以用这些品种的育种者提高粮食易感基因型精英模具疾病的抵抗。本研究还发现了HB16和HB21最好的混合动力车粮食高产量和宽容相结合型疾病。除了free-tannin white-grained状态,这两个混合动力车收益率表现最好的父母行第29页(2196 .7公斤公顷−1)与产量优势范围10 - 60%,证实了产量优势的混合动力车在他们父母的行6,7,47,48]。

给定megaenvironment Which-won-where分析确定最好的基因型,并允许饲养员推荐特定环境(基因型40]。megaenvironment可以被定义为一群网站持续共享相同的最佳品种(年代)[49]。在这项研究中,HB16被确认为最适应混合组合Bambey区域。另一方面,Darou_2015 Darou_2016以及Sinthiou_2015 Sinthiou_2016环境并没有落入megaenvironment相同。这可能是由于天气变化和雨季模式在这些测试站点每年。这种情况下限制育种者推荐最适合品种的能力一个给定的环境。这种情况要求增加的年数和网站的评估,以确保准确的决策。

此外,可以说,最令人激动的应用之一,biplot兼顾与参考方法是基因型的排名,一个“理想的”基因型。在这项研究中,品种的排名关于“理想”基因型确定HB16, HB18, HB5结合最好的混合动力车都意味着对粮食产量的性能和稳定性。品种的稳定性和适应性是重要的以及更高的意思是表现在确定品种的成功(27]。在塞内加尔农民的田地的平均高粱籽粒产量仍然很低(大约1000公斤公顷−1),促进稳定的高产和谷物模具宽容混合动力车将大大有助于增加高粱的单位面积粮食生产,增加价格,因此有助于消除饥饿从农村地区。

5。结论

本研究证实了品种的耐药状况P27和P33高粱粮食霉菌疾病在塞内加尔。它确定了混合动力车HB16 HB21高产量性能的最佳组合,稳定,粮食和宽容型疾病。这些混合动力车表现最好的收益率自交系第29页与籽粒产量优势10 - 60%不等。特定于环境的适应,这个研究显示高站点内变化的反应混合动力车在Darou Sinthiou Maleme。研究发现前途的混合动力车,积极提高高粱产量的单位面积在塞内加尔农民的田地。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

CD,数控,EYD SKO构思和设计研究;CD、OA和国会议员进行了研究;CD和TKT分析数据和写的手稿;DKD, JMF和电火花强化了结果解释和提供了一个关键审查最后的手稿。所有作者阅读和批准了最终版本的手稿。

确认

作者要感谢Gualbert Seraphin Dorego, Gilles Trouche,马修Ayena对他们有用的评论的手稿。西非农业生产力项目(塞内加尔WAAPP)部分资助这项研究第一作者并提供全额奖学金。作者也非常感谢美国人民的支持提供给“保障未来粮食供给创新实验室合作研究高粱和小米通过美国国际开发署(USAID)。

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