Analysis of grain size in bean (Phaseolus vulgaris L.) by linear and bilinear models

Abstract

Bean grain size, along with grain color and shape, is a constituent of bean's market quality. In order to be able to satisfy the broad market demand, cultivars with grain of all classes (from the smallest to largest) and top agronomic qualities must be developed. This paper analyzed 24 bean genotypes. They had different grain size in terms of their specific responses to growing conditions over three growing seasons. The two-way ANOVA was used to separate the main effects responsible for the formation of grain of a particular size. The genotype effects were 89.9%, the year effects 2.2%, and those of genotype x year interaction 7.9%. A large portion of interaction variability was attributable to two (AMMI) or tree (SREG) highly significant (by the Gollob F-test) principal components. Most of the genotypes exhibited high stability. The various types of interactions between individual genotypes and growing conditions in a given year are shown in two types of biplot graphs (GE and GGE).t to introduce organic agriculture programs in breeding institutions.

Krupnoća zrna pasulja je, uz njegovu boju i oblik, tržišni kvalitet pasulja. Da bi se zadovoljili različiti zahtevi tržišta moraju se stvarati sorte u svim trgovačkim klasama pasulja, od sitnog do najkrupnijeg zrna visokih agronomskih kvaliteta. U radu je analizirana specifičnost reakcije 24 genotipa pasulja različite krupnoće zrna na uslove uzgajanja tokom tri vegetacione sezone. Izdvojeni su glavni efekti odgovorni za formiranje zrna određene krupnoće. Rezultati ispitivanja govore da su uticaj genotipa, uslova uspevanja i specifične reakcije genotipa na uslove uspevanja značajni za formiranje zrna određene mase 1000 zrna kod pasulja. Uticaj genotipa je izuzetni visok, oko 90%, uticaj godine mnogo manji, ali takođe značajan, a interakcije genotip x godina oko 8 %. Primenom AMMI za objašnjenje varijabilnosti interakcije bile su potrebne dve visoko značajne glavne komponente, a za SREG model tri. Najveći deo genotipova, uz pojedinačne specifične reakcije, ispoljio je visoku stabilnost za krupnoću zrna što potvrđuje i njihov raspored na AMMI1 biplot grafikonu. Na osnovu AMMI2 biplot grafikona može se zaključiti da svaka godina ispoljava karakterističan uticaj, da su pojedini genotipovi imali pozitivnu ili negativnu interakciju sa pojedinim godinama, ali i da je bilo genotipova bez specifične reakcije sa uslovima uspevanja. Pomoću GGE biplota konstruisanog primenom SREG modela zaključeno je da su od ispitivanih genotipova oni sa krupnim zrnom imali manju stabilnost od onih sa sitnim zrnom. Korišćenjem AMMI i SREG metoda multivarijacione analize, a posebno konstruisanjem GE i GGE biplot grafikona mogu se dobiti potrebni odgovori o uzrocima formiranja zrna određene krupnoće kod pasulja, o stabilnosti ispitivanih genotipova i o specifičnim reakcijama pojedinačnih genotipova sa određenim uslovima uspevanja.