Genetic variability and gain for storage root yield and yield components in yam beans

Abstract

There is limited information on the genetic parameters and genetic gain of yam bean ( Pachyrhizus species) accessions introduced to Rwanda. No comprehensive literature exists on the inheritance of yield and yield components, on segregating populations. This study investigated variability, heritability and genetic advance in F2 yam bean genotypes. Seven F2 yam bean hybrids were evaluated at the Rubona Research Station located in Southern Province of Rwanda, during growing season 2014B. Results revealed significant (P<0.01) genetic variability in plant vigour (PV), pod weight (WOP), plant height (PHT), 100 seed weight (100SW), total biomass yield (TBY), storage root yield (SRY), dry matter content (DMC), and starch content (STA). High genetic (\u3c32g) and phenotypic (\u3c32p) variances, and genotypic coefficients of variation (GCV> 25%) were observed for WOP, PHT, 100SW, TBY, DMC and STA. Estimates of heritability (H2) were high (greater than 50%) for all traits, except for seed yield, number of roots and number of pods. The GA and genetic advance, as percentage of the mean (GAM%), were high for PV, WOP, PHT, 100SW, TBY and DMC. There were positive and significant (P<0.05) associations between PV and PHT, protein content (PRO), 100SW, TBY, SRY, and DMC. Dry matter content also had positive and significant (P<0.01) correlations with STA. These results indicate presence of high genetic variability, heritability and expected genetic gain suggesting potential for genetic improvement of plant vigour, weight of pods, plant height, 100 seed weight, total biomass yield, storage root fresh yield, dry matter content and starch content of yam beans in Rwanda.Il existe peu d\u2019informations sur les param\ue8tres g\ue9n\ue9tiques et le gain g\ue9n\ue9tique des accessions de haricot-igname (esp\ue8ce Pachyrhizus ) introduites au Rwanda. Il n\u2019existe pas de litt\ue9rature compl\ue8te sur l\u2019h\ue9r\ue9dit\ue9 du rendement et des composantes du rendement, sur la s\ue9gr\ue9gation des populations. Cette \ue9tude a \ue9tudi\ue9 la variabilit\ue9, l\u2019h\ue9ritabilit\ue9 et l\u2019avanc\ue9e g\ue9n\ue9tique des g\ue9notypes de haricot-igname F2. Sept hybrides de haricot-igname F2 ont \ue9t\ue9 \ue9valu\ue9s \ue0 la Station de Recherche de Rubona situ\ue9e dans la Province M\ue9ridionale du Rwanda, pendant la saison agricole 2014B. Les r\ue9sultats ont r\ue9v\ue9l\ue9 une variabilit\ue9 g\ue9n\ue9tique significative (P <0,01) de la vigueur de la plante (PV), du poids de la gousse (WOP), de la hauteur de la plante (PHT), du poids de 100 graines (100SW), du rendement total en biomasse (TBY), du rendement des racines de stockage (SRY), teneur en mati\ue8re s\ue8che (DMC) et teneur en amidon (STA). Des variances g\ue9n\ue9tiques (\u3c32g) et ph\ue9notypiques (\u3c32p) \ue9lev\ue9es et des coefficients de variation g\ue9notypiques (GCV> 25%) ont \ue9t\ue9 observ\ue9s pour WOP, PHT, 100SW, TBY, DMC et STA. Les estimations de l\u2019h\ue9ritabilit\ue9 (H2) \ue9taient \ue9lev\ue9es (sup\ue9rieures \ue0 50%) pour tous les caract\ue8res, \ue0 l\u2019exception du rendement en graines, du nombre de racines et du nombre de gousses. Le GA et l\u2019avance g\ue9n\ue9tique, en pourcentage de la moyenne (GAM%), \ue9taient \ue9lev\ue9s pour PV, WOP, PHT, 100SW, TBY et DMC. Il y avait des associations positives et significatives (P <0,05) entre PV et PHT, la teneur en prot\ue9ines (PRO), 100SW, TBY, SRY et DMC. La teneur en mati\ue8re s\ue8che avait \ue9galement des corr\ue9lations positives et significatives (P <0,01) avec le STA. Ces r\ue9sultats indiquent la pr\ue9sence d\u2019une variabilit\ue9 g\ue9n\ue9tique, d\u2019une h\ue9ritabilit\ue9 et d\u2019un gain g\ue9n\ue9tique attendus \ue9lev\ue9s sugg\ue9rant un potentiel d\u2019am\ue9lioration g\ue9n\ue9tique de la vigueur des plantes, du poids des gousses, de la hauteur des plantes, du poids de 100 graines, du rendement total en biomasse, du rendement en racines fra\ueeches de stockage, de la teneur en mati\ue8re s\ue8che et en amidon de haricot-ignames au Rwanda