Genotype-by-Environment Interaction and Stability Analysis of Seed Yield and its Components of Faba Bean Genotypes under Different Irrigation Systems

Document Type : Original Article

Authors

Agronomy Department, Faculty of Agriculture, Assiut University, Egypt

Abstract

The present research aimed to evaluate and select faba bean stable genotypes with high productivity across diverse irrigation systems (i.e. surface, drip, and sprinkler irrigation systems). Twenty genotypes were grown in a randomized complete block design with three replicates at three different irrigation systems during two successive seasons of 2020/2021 and 2021/2022 representing six environments. The genotypes were evaluated for seed yield and its related traits. Two common methods used for multi-environment experiments, i.e., the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI), and genotype plus genotype environment interaction (GGE) biplot. The ANOVA for AMMI model revealed highly significant differences among tested genotypes, investigated environments (irrigation systems), and genotype-by-environment interaction (GEI) for measured traits, except thrashing percentage that exerted insignificant GEI. Moreover, partitioning the GEI by AMMI analysis revealed that the first two terms of AMMI (IPCA1 and IPCA2) were significant for all studied traits, except THR, which IPCA2 was non-significant. Interestingly, the effect of environments (E) and GEI are more than four and three times the effect of genotypes (G) in seed yield trait, respectively. The GGE biplot analysis revealed negative correlations among each pair of environments in most cases, especially sprinkler irrigations (Spr-1 and Spr-2) presented long vectors from the origin. For seed yield, most of the high yielding genotypes were adapted to drip and surface irrigation environments which had mean performance above the average. Based on this, drip irrigation system comes first, then surface irrigation and last sprinkler irrigation

Keywords

Main Subjects

Article Title [العربیة]

التفاعل الوراثي-البيئي وتحليل الثبات لمحصول البذور ومكوناته لتراكيب وراثية من الفول البلدى تحت نظم ري مختلفة

Authors [العربیة]

  • علياء عادل محمد محمود
  • محمد عبدالعزيز سيد
  • عاطف ابوالوفا احمد
  • باهي راغب بخيت
قسم المحاصيل، كلية الزراعة، جامعة اسيوط، مصر
Abstract [العربیة]

تهدف هذه الدراسة الى تقييم وانتخاب تراكيب وراثية من الفول البلدى ذات انتاجية عالية وثابتة تحت نظم رى مختلفة وهى (الري السطحي، الري بالتنقيط والري بالرش). تمت زراعة عشرين تركيب وراثي في تصميم قطاعات كاملة العشوائية بثلاثة مكررات في ثلاثة أنظمة ري مختلفة خلال موسمين متتاليين (2020/2021) و (2021/2022) ممثلة ستة بيئات. تم تقييم التراكيب الوراثية لصفة محصول البذور ومكوناته. تم استخدام تحليلي التأثير الرئيسي المضيف والتفاعل المضاعف (AMMI) وتحليل الشكل البياني ثنائي الاتجاه للتركيب الوراثي والتفاعل الوراثي البيئي (GGE-biplot). أشار تحليل الـ AMMI إلى وجود فروق معنوية جداً بين التراكيب الوراثية، والبيئات (أنظمة الري) والتفاعل الوراثي البيئي GEI لكل الصفات المدروسة ما عدا صفة نسبة التفريط والتي أعطت GEI غير معنوي. إضافة إلى ذلك، عند تجزئة التفاعل الوراثي البيئي، أشار التحليل إلى أن المكونين الرئيسين الأولين IPCA1 و IPCA2 كانا معنويين لكل الصفات ماعد صفة نسبة التفريط كان الـ IPCA2 غير معنوي. كما أظهر التحليل أن تأثير البيئة والتفاعل الوراثي البيئي كان أكبر من تأثير التراكيب الوراثية بثلاث وأربع أضعاف على التوالي. كما أعطى تحليل GGE biplot ارتباط سلبي بين البيئات في معظم الحالات، خاصة تحت الري بالرش. بالنسبة لمحصول البذور، فإن معظم التراكيب الوراثية عالية المحصول كانت متأقلمة للري بالتنقيط والري السطحي والتي أظهرت متوسط أداء أعلى من المتوسط. بناءً على ذلك، جاء الري بالتنقيط أولاً ثم الري السطحي ثم أخيراً الري بالرش من ناحية متوسط المحصول. وكانت التراكيب الوراثية G06، G08، G10، G13، G16، G18 و G20 عالية المحصول وثابتة عبر البيئات. بينما التركيب الوراثي G15 كان أعلي التراكيب الوراثية محصولاً إلا أنه كان غير ثابت.

Keywords [العربیة]

  • GGE
  • AMMI
  • بيئات الري
  • الثبات الوراثى
  • الفول (Vicia faba L.)

Files

Share

How to cite

Statistics