Development of a QTL-environment-based predictive model for node addition rate in common bean

To select a plant genotype that will thrive in targeted environments it is critical to understand the genotype by environment interaction (GEI). In this study, multi-environment QTL analysis was used to characterize node addition rate (NAR, node day− 1) on the main stem of the common bean (Phaseolus vulgaris L). This analysis was carried out with field data of 171 recombinant inbred lines that were grown at five sites (Florida, Puerto Rico, 2 sites in Colombia, and North Dakota). Four QTLs (Nar1, Nar2, Nar3 and Nar4) were identified, one of which had significant QTL by environment interactions (QEI), that is, Nar2 with temperature. Temperature was identified as the main environmental factor affecting NAR while day length and solar radiation played a minor role. Integration of sites as covariates into a QTL mixed site-effect model, and further replacing the site component with explanatory environmental covariates (i.e., temperature, day length and solar radiation) yielded a model that explained 73% of the phenotypic variation for NAR with root mean square error of 16.25% of the mean. The QTL consistency and stability was examined through a tenfold cross validation with different sets of genotypes and these four QTLs were always detected with 50–90% probability. The final model was evaluated using leave-one-site-out method to assess the influence of site on node addition rate. These analyses provided a quantitative measure of the effects on NAR of common beans exerted by the genetic makeup, the environment and their interactions

RELEASE OF PR0968-1-1 AND PR0968-16-2 FORAGE SOYBEAN GERMPLASM LINES

RELEASE OF PR0968-1-1 AND PR0968-16-2 FORAGE SOYBEAN GERMPLASM LINE

Prácticas docentes de aula en la enseñanza del pensamiento computacional en escuelas medias oficiales y particulares de la región metropolitana de la Ciudad de Panamá.

Este estudio describe y evalúa las prácticas pedagógicas de aula de los docentes en la enseñanza de informática y el pensamiento computacional (PC) en educación media oficial y particular de la región metropolitana de la Ciudad de Panamá, en comparación con referencias internacionales, como la Sociedad Internacional de Tecnología en Educación (ISTE) y otras referencias de la literatura relevante en pedagogía. Se analizaron datos de una muestra de conveniencia conformada por 14 escuelas de nivel medio participantes en las Olimpíadas Nacionales de Informática 2019, abiertas y ampliamente divulgadas. Los datos fueron recolectados por medio de observaciones en aula. Se observó poca evidencia de la utilización de prácticas docentes reconocidas como mejores prácticas para la enseñanza de informática y PC. Hubo algo más de evidencia para el uso de prácticas construccionistas, que para las relacionadas al PC; y aún menos para el uso de prácticas relacionadas al aprendizaje por experiencias. Así mismo son notables las diferencias entre las escuelas oficiales y particulares en cuanto al uso de estas prácticas. Adicionalmente, los hallazgos indicaron un nivel importante de inequidad en el sistema, ya que los puntajes se encontraban polarizados entre escuelas con mucha evidencia y escuelas con poca o ninguna evidencia, y pocas escuelas en el medio

Performance of Mesoamerican bean (Phaseolus vulgaris L.) lines in an unfertilized oxisol

Introduction. Common beans (Phaseolus vulgaris L.) in Central America and the Caribbean are often produced on low fertility soils which reduces crop yield. Bean breeding programs need to identify genotypes that have superior adaptation to these conditions. Objective. Identify Mesoamerican bean germplasm lines with superior adaptation to low soil fertility. Materials and methods. The performance of twenty-seven Mesoamerican bean (Phaseolus vulgaris L.) lines from the Bean Abiotic Stress Evaluation (BASE) 120 panel were evaluated in an unfertilized oxisol at Isabela, Puerto Rico over five growing seasons (four-year period from 2015-2018). The lines were inoculated with a mixture of Rhizobium etli and R. tropici to promote symbiotic nitrogen fixation (SNF). Results. Four lines produced mean seed yields >1,200 kg ha-1 and had estimates of nitrogen derived from the atmosphere (NDFA) >50 %. Greater nodule number was positively correlated with % NDFA, later maturity and seed yield. The heat and drought tolerant small red cultivar ‘Rojo Chortí’ and the heat tolerant white cultivar ‘Verano’ had among the smallest apparent C isotope discrimination values suggesting greater water use efficiency. Among the elite lines in the trial, root rot damage was minimal and the basal root growth angles were intermediate (40-60 %), which favored the uptake of water and soil nutrients. Conclusion. Mesoamerican bean lines with superior seed yield and enhanced symbiotic nitrogen fixation in a low fertility soil were identified. Many of these lines also possess resistance to other biotic and abiotic factors that limit bean seed yield in Central America and the Caribbean.Introducción. El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en América Central y el Caribe a menudo se produce en suelos de baja fertilidad que reduce el rendimiento del cultivo. Los programas de mejoramiento de frijoles necesitan identificar genotipos que tengan una adaptación superior a estas condiciones. Objetivo. Identificar líneas de germoplasma de frijol mesoamericano con una adaptación superior a la baja fertilidad del suelo. Materiales y métodos. El comportamiento de veintisiete líneas de frijol mesoamericano (Phaseolus vulgaris L.) del Vivero de Adaptación de Frijol a Estreses Abióticos (BASE 120), fue evaluado en un oxisol sin fertilizante químico en Isabela, Puerto Rico, durante cinco épocas de siembra (periodo de cuatro años de 2015-2018). Las líneas se inocularon con una mezcla de Rhizobium etli y R. tropici para promover la fijación simbiótica de nitrógeno (SNF). Resultados. Cuatro líneas produjeron rendimientos promedios de semilla >1200 kg ha-1 y presentaron estimaciones de nitrógeno derivado de la atmósfera (NDFA) >50 %. El mayor número de nódulos se correlacionó positivamente con % NDFA, días a la madurez y rendimiento de semilla. El cultivar rojo pequeño tolerante al calor y la sequía ‘Rojo Chortí’ y el cultivar blanco ‘Verano’ tolerante al calor, presentaron los valores de discriminación de isótopos de C más bajos que sugieren una mayor eficiencia en el uso del agua. El daño por pudrición de la raíz fue mínimo y los ángulos de crecimiento basal de la raíz fueron intermedios (40-60 %), lo que favoreció la absorción de agua y nutrientes del suelo en las líneas élites del ensayo. Conclusión. Se identificaron líneas de frijol mesoamericanas con un rendimiento superior y una mejor fijación simbiótica de nitrógeno en un suelo de baja fertilidad. Algunas líneas también poseen resistencias a otros factores bióticos y abióticos que limitan el rendimiento de semilla de frijol en Centroamérica y el Caribe

Título en español

Resumen en inglé

A Predictive Model for Time-to-Flowering in the Common Bean Based on QTL and Environmental Variables

The common bean is a tropical facultative short day legume that is now grown in tropical and temperate zones. This observation underscores how domestication and modern breeding can change the adaptive phenology of a species. A key adaptive trait is the optimal timing of the transition from the vegetative to the reproductive stage. This trait is responsive to genetically controlled signal transduction pathways and local climatic cues. A comprehensive characterization of this trait can be started by assessing the quantitative contribution of the genetic and environmental factors, and their interactions. This study aimed to locate significant QTL (G) and environmental (E) factors controlling time-to-flower in the common bean, and to identify and measure G x E interactions. Phenotypic data were collected from a bi-parental [Andean x Mesoamerican] recombinant inbred population (F11:14, 188 genotypes) grown at five environmentally distinct sites. QTL analysis using a dense linkage map revealed 12 QTL, five of which showed significant interactions with the environment. Dissection of G x E interactions using a linear mixed-effect model revealed that temperature, solar radiation, and photoperiod play major roles in controlling common bean flowering time directly, and indirectly by modifying the effect of certain QTLs. The model predicts flowering time across five sites with an adjusted r-square of 0.89 and root-mean square error of 2.52 days. The model provides the means to disentangle the environmental dependencies of complex traits, and presents an opportunity to identify in-silico QTL allele combinations that could yield desired phenotypes under different climatic conditions