IMPLICATIONS OF SELECTION FOR LEAF AREA INDEX UNDER DIFFERENT MOISTURE STRESS CONDITIONS ON YIELD IN CORN (Zea mays L.)

Document Type : Original Article

Authors

1 Genetics department, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut, Egypt

2 Maize Research Program, Agric. Res. Center, (ARC), Giza, Egypt.

3 ~Maize Research Program, Agric. Res. Center, (ARC), Giza, Egypt.

Abstract

Twenty-one F1 hybrids of a diallel cross involving 7 elite inbred lines, were grown over 10 environments with different moisture stress conditions. Several agro-physiological traits were recorded including: eighth leaf area (ELA), leaf area index (LAI), ear leaf area (ErLA) and grain yield/plant (GY).
All traits were reduced due to moisture stress with the greatest reduction being in grain yield/plant (70.81%) followed by LAI (54.82%), ErLA (43.7%), and ELA (42.3%).
Genes with mainly additive effects were controlling LAI which appeared to be the most promising trait for selection for grain yield improvement since it did not show genotype x environment interaction and was also genetically correlated with grain yield/plant under water stress conditions.
Two cycles of directional phenotypic selection for increased as well as decreased LAI were performed in the F2’s of the highest three F1 hybrids in grain yield/plant under favourable (F) and moisture stress (S) conditions. Positive responses to selection for increased LAI in the favourable environment were obtained in the three populations, which averaged
9.62% and 7.13% of the control mean in the first and second cycles of selection, respectively. Such responses were greater than those obtained under strongly stressed conditions (4.78% and 3.74%, respectively). A reverse situation was obtained in the decreasing direction. Under the strongly stressed environmental conditions, greater responses to selection (14.43 and 12.53%, respectively) were obtained in mean LAI under stress than under favourable conditions (7.92 and 7.09, respectively). Consistent and parallel correlated responses were obtained in ELA, ErLA and grain yield. Correlated response to selection for increased LAI in grain yield/plant amounted to 13.07% and 12.53% under favourable conditions whereas it reached 17.09% and 7.18% under stress. However, selection for decreased LAI produced concurrent response in grain yield/plant which was reduced by an average of 10.6% and 11.50%. Reduction in grain yield in the stressful environment amounted to 15.48% and 9.4% for the first and second cycles, respectively. Results indicated that partitioning assimilates was not consistent in the different populations and should be considered while practicing selection for increased LAI.

Keywords

Main Subjects

Article Title [العربیة]

آثار الانتخاب لدليل مساحة الورقة في الذرة الشامية تحت ظروف إجهاد رطوبي مختلفة على المحصول

Authors [العربیة]

  • محمد الدفراوى 1
  • تهانى شريف 1
  • صادق الشحات صادق 2
  • اعتماد محمد حسٌن أحمد 3
1 قسم الوراثة ، كلية الزراعة ، جامعة أسيوط ، أسيوط ، مصر
2 قسم الذرة الشامٌة، مركز البحوث الزراعٌة، الجٌزة، مصر
3 قسم الذرة الشامٌة، مركز البحوث الزراعٌة، الجٌزة، مصر.
Abstract [العربیة]

تم إجراء تهجين دائري بين سبع سلالات نقية متميزة من الذرة. زرع الواحد والعشرون هجيناً الناتجة في عشر بيئات تمثل ظروف إجهاد مائي مختلف. وقد أخذت النتائج على الصفات التالية: 1- مساحة الورقة الثامنة (م و ث) 2- دليل مساحة الورقة (د م و) 3- مساحة ورقة الكوز (م و ك) 4- محصول الحبوب للنبات الفردي.
وتأثرت كل الصفات بالإجهاد الرطوبي وكانت الصفات الأشد تأثراً بالجفاف هي على التوالي: انخفاض محصول الحبوب للنبات بمقدار 70.81% يليه الانخفاض في دليل مساحة الورقة بمقدار 54.82%، ثم مساحة ورقة الكوز بمقدار 43.7%، ثم مساحة الورقة الثامنة بمقدار 42.3%.
            وبدى أن دليل مساحة الورقة كان أكثر الصفات الواعدة في التحسين غير المباشر بالنسبة لمحصول الحبوب حيث أنه كان غير متأثرا بالتفاعل بين البيئة والوراثة على مدار البيئات. كما أنه كان محكوماً أساساًَ بالمكون الوراثي المضيف تحت كل من الظروف المواتية وظروف الإجهاد. وكان أيضاً متلازماً وراثياً مع محصول الحبوب للنبات تحت ظروف الإجهاد الشديد.
أجريت دورتا إنتخاب لزيادة وخفض دليل مساحة الورقة في نسل أعلى ثلاثة هجن محصولاً في الظروف المواتية وأعلى ثلاثة هجن محصولاً تحت ظروف الإجهاد. فكانت الإستجابة الموجبة لزيادة دليل دليل مساحة الورقة، في المتوسط على مستوى الثلاث عشائر( 9.62% و 7.13%)،  كانحراف عن الشاهد (المقارنة)، أعلى  تحت الظروف المواتية في الدورة الأولي والثانية للإ نتخاب عنها تحت ظروف الإجهاد الرطوبي (4.78% و3.74% على التوالي). أما بالنسبة  للإستجابة لخفض دليل مساحة الورقة فقد أظهر سلوكا معاكسا، إذ أنة تحت ظروف الإجهاد الرطوبي كان الإنخفاض في دليل مساحة الورقة أكبر (14.43 %و 12.53%) مما حدث تحت الظروف المواتية  (7.92% و 7.09%). وكانت الاستجابة المتلازمة في كل من مساحة الورقة الثامنة ومساحة ورقة الكوز ووزن الحبوب للنبات الواحد متسقة ومتوازية مع الاستجابة للانتخاب لزيادة مساحة دليل الورقة. وتلازم مع الاستجابة لزيادة دليل مساحة الورقة زيادة في محصول النبات الواحد مقدارها (13.07% و 12.53%) في دورتي الانتخاب تحت الظروف المواتية بينما كانت الزيادة تحت ظروف الاجهاد الرطوبي (17.09% و 7.18%). أما الانخفاض في المحصول الذي صاحب الانخفاض في دليل مساحة الورقة فقد وصل إلى (10.60% و11.50%) تحت الظروف المواتية  بينما وصل الانخفاض إلى (15.48% و 9.40%) في دورتي الانتخاب تحت ظروف الاجهاد الرطوبي. وأظهرت النتائج أن توزيع المواد الناتجة عن التمثيل الضوئي لم يكن متسقاً في العشائر المختلفة وينبغي أخذ ذلك في الاعتبار عند الانتخاب لزيادة دليل مساحة الورقة عند التحسين غير المباشر للمحصول.

Files

Share

How to cite

Statistics