Yield stability in small red inter-racial common bean lines in Kenya

Abstract

Agronomic performance of new common bean ( Phaseolus vulgaris L.) varieties may vary considerably in diverse agro-ecological zones, due to genotype-environment (G x E) interactions. A multi-site evaluation is, therefore, crucial in elite lines selection as it considers simultaneously both yield and stability of performance, making selection of genotypes more precise and refined. This study aimed at assessing the agronomic performance and yield stability of 24 F1.7 small red bean lines, selected for multiple disease resistance, using molecular markers from 16 inter-racial bean populations. The study lines were evaluated in low, medium and high altitude agro-ecological conditions in Kenya. G x E effects for grain yield were highly significant (P<0.001), implying that the agronomic potential of the small red bean lines varied with agro-ecological zones. Tigoni, the high altitude (2130 m above sea level) test site had the highest grain yield (3,809 kg ha-1). There were no significant differences between medium altitude (1820 masl) Kabete (1,100 kg ha-1) and low altitude (1150 masl) Mwea (1,025 kg ha-1) sites. Number of pods per plant was strongly positively correlated with seed yield (r=0.85***), and could be adopted by breeders as an indirect selection method for grain yield. The G x E interaction on grain yield was high (14.4%), implying that most of genotypes should be selected and recommended to specific environments. The high yielding line, KMA13-25-09 (3,385 kg ha-1), was the least stable across sites. Disease severity score for target diseases was low to intermediate regardless of the genotypes and sites.Les performances agronomiques des nouvelles vari\ue9t\ue9s de haricot commun ( Phaseolus vulgaris L.) peuvent varier consid\ue9rablement dans diverses zones agro-\ue9cologiques, en raison des interactions g\ue9notype-environnement (G x E). Une \ue9valuation multi-site est donc cruciale pour la s\ue9lection des lign\ue9es d\u2019\ue9lite, car elle prend en compte simultan\ue9ment le rendement et la stabilit\ue9 des performances, rendant la s\ue9lection des g\ue9notypes plus pr\ue9cise et affin\ue9e. Cette \ue9tude visait \ue0 \ue9valuer les performances agronomiques et la stabilit\ue9 au rendement de 24 lign\ue9es de haricots rouges F1.7, s\ue9lectionn\ue9es pour leur r\ue9sistance \ue0 de multiples maladies, \ue0 l\u2019aide de marqueurs mol\ue9culaires provenant de 16 populations de haricots interraciaux. Les lign\ue9es \ue9tudi\ue9es ont \ue9t\ue9 \ue9valu\ue9es dans des conditions agro-\ue9cologiques d\u2019altitude basse, moyenne et haute au Kenya. Les effets de G x E sur le rendement en grain \ue9taient tr\ue8s significatifs (P <0,001), ce qui impliquait que le potentiel agronomique des petites lign\ue9es de haricots rouges variait selon les zones agro-\ue9cologiques. Tigoni, le site d\u2019essai \ue0 haute altitude (2130 m au dessus du niveau de la mer), a eu le rendement grainier le plus \ue9lev\ue9 (3 809 kg ha-1). Il n\u2019y avait pas de diff\ue9rences significatives entre les sites de moyenne altitude (1820 m au dessus du niveau de la mer) de Kabete (1 100 kg ha-1) et de basse altitude (1150 m au dessus du niveau de la mer) Mwea (1 025 kg d\u2019ha-1). Le nombre de gousses par plante \ue9tait fortement corr\ue9l\ue9 positivement au rendement en graines (r = 0,85 ***) et pourrait \ueatre adopt\ue9 par les selectionneurs comme m\ue9thode de s\ue9lection indirecte pour le rendement en grains. L\u2019interaction G x E sur le rendement en grain \ue9tait \ue9lev\ue9e (14,4%), ce qui implique que la plupart des g\ue9notypes devraient \ueatre s\ue9lectionn\ue9s et recommand\ue9s pour des environnements sp\ue9cifiques. La lign\ue9e \ue0 haut rendement, KMA13-25-09 (3 385 kg ha-1), \ue9tait la moins stable sur tous les sites. Le score de gravit\ue9 de la maladie pour les maladies vis\ue9es \ue9tait faible \ue0 interm\ue9diaire, quels que soient les g\ue9notypes et les sites