Phenotypic diversity in a sample of blackcurrant [Ribes nigrum L.] cultivars maintained in the Fruit Breeding Department at the Research Institute of Pomology and Floriculture in Skierniewice, Poland

• Autorzy: Madry W , Pluta S. , Sieczko L. , Studnicki M.

Warianty tytułu

PL

Zmiennosc fenotypowa kolekcji roboczej odmian porzeczki czarnej w Zakladzie Hodowli Roslin Sadowniczych Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper assessment of the phenotypic diversity in 40 blackcurrant (Ribes ni- grum L.) cultivars was presented. The cultivars were from the breeding (working) collection, and originated from over a large geographical range. Bushes of the geno­types in the working collection were planted in autumn of 2004 in the Experimental Orchard in Dąbrowice, near Skierniewice, belonging to the Fruit Breeding Depart­ment of the Research Institute of Pomology and Floriculture. Observations of 17 agronomical traits collected during the two years of 2007-2008 were analyzed. Two multivariate methods were used, i.e. principal component analysis (PCA) and cluster analysis (CA) using Ward's method and the square of the Euclidean distance. The first three PCs explained about 56% of the multi-trait variation among the cultivars, and the first two accounted for about 39% of the multi-trait variation. There was a high correlation of the two phenological traits, fruit size and firmness of fruit skin with PC1. This correlation represents the most important genetic common factor that could be called, "Ripening time driving fruit size and firmness". The PC2 was mostly correlated with number of basal shoots and fruit yield per plant. It represents the sec­ond common factor called, "Plant architecture affecting fruit productivity". Traits such as ripening time, fruit size and firmness, number of basal shoots, fruit yield per plant, as well as susceptibility to diseases and pests are the most discriminating po- mological attributes that mainly contribute to overall phenotypic diversity of theblackcurrant cultivars. The cultivars were divided into five distinct clusters. Distribu­tion of the cultivars in two PCs coordinates allowed us to find the existing rich diver­sity for the studied traits. Such diversity proves, that the characterized blackcurrant cultivar collection has high potential for specific breeding goals. The cultivars in­cluded in the diverse clusters could be promising parents with complementary levels of the most discriminating traits. They should be used for hybridization in order to obtain a high heterotic response. This response would substantially contribute to the blackcurrant breeding programs.

PL

W pracy przedstawiono ocenę zmienności i różnorodno ści fenotypowej 40 od­mian porzeczki czarnej (Ribes nigrum L.) w hodowlanej (roboczej) kolekcji, pocho­dzących z różnych rejonów geograficznych. Krzewy genotypów w kolekcji roboczej Zakładu Hodowli Roślin Sadowniczych Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa (ISK) posadzono jesienią 2004 roku w Sadzie Doświadczalnym w Dąbrowicach k. Skier­niewic. Obserwacje 17 cech użytkowych (pomologicznych), zebrane w dwóch latach (2007-2008), opracowano z użyciem analizy składowych głównych (PCA) i analizy skupień (CA), stosując metodę Warda i kwadrat odległości Euklidesa. Pierwsze trzy składowe główne wyjaśnił około 56%, a pierwsze dwie składowe, około 39% wielo- cechowej (ogólnej) zmienności badanych odmian. Ze względu na silną korelację dwóch cech fenologicznych, wielkości i jędrności owocu z pierwszą składową (PC1), reprezentuje ona najważniejszy wspólny czynnik genetyczny, nazwano "Termin doj­rzewania powiązany z wielko ści ą i j ędrnością owocu". Druga sk fedowa (PC2) była głównie skorelowana z liczbą pędów nasadowych i plonem owoców na roślinie, za­tem reprezentuje ona drugi wspólny czynnik genetyczny, nazwany "Architektura rośliny warunkująca jej plonowanie". Termin dojrzewania, wielkość i jędrność owo­cu, liczba pędów nasadowych, plon owoców na roślinę, jak również podatność na choroby i szkodniki są najważniejszymi cechami dyskryminacyjnymi i mająnajwięk- szy udział w ogólnej zmienności fenotypowej cech użytkowych odmian porzeczki czarnej. Badane odmiany zostaty podzielone na pięć jednorodnych grup (skupień), które wskazywały na bogatą zmienność zgromadzonej kolekcji roboczej pod wzglę­dem badanych cech ro ślin. Potwierdza to, że scharakteryzowana kolekcja odmian porzeczki czarnej ma duże znaczenie dla konkretnych celów hodowlanych. Odmiany należące do różnych grup (skupień) mogą być wartościowymi formami rodzicielski­mi, ze względu na uzupełniający poziom najbardziej dyskryminujących cech. Powin­ny one być używane do krzyżowań w programach hodowlanych dla uzyskania dużej zmienności potomstwa i znaczącego postępu w hodowli porzeczki czarnej.

Słowa kluczowe

EN

phenotypic diversity; black currant; Ribes nigrum; plant cultivar; working collection; principal component analysis; cluster analysis; Poland; Europe

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Fruit and Ornamental Plant Research
• Rocznik: 2010
• Tom: 18
• Numer: 2
• Strony: 23-37
• Opis fizyczny: p.23-37,fig.,ref.

Twórcy

autor

Madry W

• University of Life Sciences-SGGW, Nowoursynowska 159, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Pluta S.

autor

Sieczko L.

autor

Studnicki M.

Bibliografia

• Anonim 1999. SPSS 10.0 Syntax Reference Guide. Badenes M.L., Martinez-Calvo J., Llacer G. 2000. Analysis of a germplasm col­lection of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.). EUPHYTICA 114: 187-194.
• Bekele F.L., Bekele I., Butler D.R., Bidaisee G.G. 2006. Patterns of morphological variation in a sample of cacao (Theobroma Cacao L.) germplasm from the International Cocoa Gene- bank, Trinidad. GENET. RES. CROP EVOL. 53: 933-948.
• Brennan R.M., Gordon S.L. 2002. Future perspectives in blackcurrant breeding. ACTAHORT. 585: 39-45.
• Gatnar E. 1995. Klasyfikacja danych za pomocą pakietu statystycznego SPSS for Windows. PLJ, Warszawa.
• Grzyb Z.S. 2004. Genetic resources of the fruit tree, small fruit and ornamental plant collections at the Research Institute of Pomology and Floriculture in Skierniewice, Poland. J. FRUIT ORNAM. PLANT RES. 12: 115-119.
• Hillig K.W., Iezzoni A.F. 1988. Multivari­ate analysis of a sour cherry germplasm collection. J. AM. SOC. HORTIC. SCI. 113:928-934.
• Hjalmarsson I., Wallace B. 2004. Content of the Swedish Berry Gene Bank. J. FRUIT ORNAM. PLANT RES. 12:129-138.
• Iezzoni A.F., Pritts M.P. 1991. Applica­tions of principal components analysis to horticultural research. HORTIC. SCI 26: 334-338.
• Kuras A., Korbin M., Pluta S. 2002. Poly­morphism of Ribes genotypes used in Polish Breeding Program. ACTA HORT. 585: 125-132.
• Lanham P., Brennan R.M., McNicol R.J. 1995. Fingerprinting of blackcurrant (Ribes nigrum L.) cultivars using RAPD analyses. THEOR. APPL. GENET. 90: 166-172.
• Martínez-Calvo J., Gisbert A.D., Alamar M.C., Hernandorena R., Romero C., Llacer G., Badenes M.L. 2008. Study of a germplasm collection of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) by multivariate analysis. GENET. RESOUR. CROP EVOL. 55: 695-703.
• Mądry W. 2007. Metody statystyczne do oceny różnorodności fenotypowej dla cech ilościowych w kolekcjach roślin­nych zasobów genowych. ZESZ. PROBL. POST. N. ROLN. 517: 21-41.
• Mądry W., Krajewski P., Pluta S., Żurawicz E. 2004. Wielocechowa analiza wartości hodowlanej i zróżnicowania genetycznego odmian porzeczki czar­nej (Ribes nigrum L.) na podstawie efektów ogólnej zdolności kombinacyjnej. ACTA SCIENT. POLON. Ser. HORTORUM. CULTUS 3: 93-109.
• Mohammadi S.A., Prasanna B.M. 2003. Analysis of genetic diversity in crop plants - Salient statistical tools and con­siderations. CROP SCI. 43: 1235-1248.
• Nikolic D., Rakonjac V., Milatovic D. Fotiric M. 2010. Multivariate analysis of vineyard peach [Prunus persica (L.) Batsch.] germplasm collection. EUPHYTICA 171: 227-234.
• Peeters J.P., Martinelli J.A. 1989. Hierar­chical cluster analysis as a tool to man­age variation in germplasm collections. THEOR. APEL. GENET. 78: 42-48.
• Pluta S. 1999. Zasoby genowe rodzaju Ribes i ich przydatność do hodowli twórczej porzeczki czarnej i agrestu w Polsce. ZESZ. PROBL. POST. NAUK ROL. 463: 591-598.
• Pluta S., Zurawicz E. 1993. Black currant (Ribes nigrum L.) breeding programme in Poland. ACTA HORT. 352: 447­453.
• Pluta S., Żurawicz E. 2002. 'Tiben' and 'Tisel' - new blackcurrant cultivars re­leased in Poland. ACTA HORT. 585 (1): 221-223.
• Pluta S., Żurawicz E. 2009. The last twenty years of blackcurrant (Ribes nigrum L.) breeding work in Poland. ACTA HORT. 814(1): 309-314.
• Ruiz D., Egea J. 2008. Phenotypic diver­sity and relationships of fruit quality traits in apricot (Prunus armeniaca L.) germplasm. EUPHYTICA 163: 143­158.
• Sieczko L., Mądry W., Zieliński A., Paderewski J., Urbaś-Szwed K. 2004 Zasto­sowanie analizy składowych głównych w badaniach nad wielocechową charakterystyką zmienno ści genetycznej w kolekcji zasobów genowych pszenicy twardej (Triticum durum L.). COLL. BIOM. 34: 223-239.
• UPOV descriptors TG/40/6 „Guidelines for the conduct of tests for distinctness, homogeneity and stability - Black currant, 1989".
• Wiejacha K., Pluta S., Golis A., Orlikow­ska T. 2001. Identyfikacja mieszańców porzeczki czarnej przy pomocy markerów RAPD. FOLIA HORT. 13/1A: 183-188.
• Żurawicz E., Pluta S., Danek J. 2000. Small fruit breeding at the Research Institute of Pomology and Floriculture in Skierniewice, Poland. ACTA HORT. 538(2): 457-461.