Published July 31, 2018
| Version v1
Publication
Open
Heritability Analysis and Phenotypic Characterization of Spider Plant (<i>Cleome gynandra</i> L.) for Yield
- 1. University of Nairobi
- 2. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics
Description
Knowledge on phenotypic diversity among existing spider plant accessions is a milestone in the improvement of spider plant, which is a highly nutritious indigenous vegetable in Kenya. A study involving agronomic and morphological characterization of 49 spider plant accessions assembled from East and South Africa was carried out at the University of Nairobi Field Station for two seasons in a randomized complete block design with three replications. Phenotypic data was collected on growth habit, flower, petiole, leaf and stem colour, petiole, leaf and stem hairiness, number of leaves per plant, plant height, number of primary branches, leaf length and width, single leaf area, and chlorophyll content according to FAO descriptors with modifications. Data was analyzed using both DARwin software V6 and Genstat Version 14. We observed significant differences among the traits implying great genetic variability among the evaluated spider plant accessions. The high genetic variation was further validated using the Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean (UPGMA) clustering method with stem and flower colour as key traits. The 49-spider plant accessions were clustered into 2 major groups, each consisting of Kenyan and South African accessions. Stepwise regression revealed that plant height had the most influence on yield in terms of number of leaves per plant. We also observed high heritability for several traits including days to flowering (91%), number of leaves per plant (99%), plant height (99%), number of primary branches (94%), chlorophyll content (94%), and single leaf area (87%). Our results reveal the high genetic variation between different spider plant accessions, especially from different regions of Africa that could be further exploited to improve productivity in the plant. The high heritability of most of the yield related traits is promising for improving yield in the crop through direct selection.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعد المعرفة بالتنوع الظاهري بين مشاركات نباتات العنكبوت الحالية علامة فارقة في تحسين نباتات العنكبوت، وهي خضروات أصلية مغذية للغاية في كينيا. تم إجراء دراسة تتضمن توصيفًا زراعيًا ومورفولوجيًا لـ 49 ملحقًا لنبات العنكبوت تم تجميعها من شرق وجنوب إفريقيا في محطة جامعة نيروبي الميدانية لمدة موسمين في تصميم كتلة كاملة عشوائية مع ثلاثة تكرارات. تم جمع بيانات النمط الظاهري حول عادة النمو، والزهرة، والنخالة، ولون الورقة والجذع، والنخالة، وشعر الورقة والجذع، وعدد الأوراق لكل نبات، وارتفاع النبات، وعدد الفروع الأولية، وطول الورقة وعرضها، ومنطقة الورقة الواحدة، ومحتوى الكلوروفيل وفقًا لوصف منظمة الأغذية والزراعة مع التعديلات. تم تحليل البيانات باستخدام كل من برنامج داروين V6 و Genstat الإصدار 14. لاحظنا اختلافات كبيرة بين الصفات التي تنطوي على تباين جيني كبير بين مشاركات نباتات العنكبوت التي تم تقييمها. تم التحقق من صحة التباين الجيني العالي باستخدام طريقة مجموعة الأزواج غير المرجحة مع طريقة تجميع المتوسط الحسابي (UPGMA) مع لون الساق والزهرة كسمات رئيسية. تم تجميع عمليات انضمام نباتات العنكبوت البالغ عددها 49 في مجموعتين رئيسيتين، تتكون كل منهما من عمليات انضمام كينية وجنوب أفريقية. كشف الانحدار التدريجي أن ارتفاع النبات كان له أكبر تأثير على المحصول من حيث عدد الأوراق لكل نبات. كما لاحظنا ارتفاع التوريث لعدة سمات بما في ذلك أيام الإزهار (91 ٪)، وعدد الأوراق لكل نبات (99 ٪)، وارتفاع النبات (99 ٪)، وعدد الفروع الأولية (94 ٪)، ومحتوى الكلوروفيل (94 ٪)، ومساحة الورقة الواحدة (87 ٪). تكشف نتائجنا عن التباين الجيني الكبير بين مختلف وصولات نباتات العنكبوت، خاصة من مناطق مختلفة من إفريقيا والتي يمكن استغلالها بشكل أكبر لتحسين الإنتاجية في النبات. إن الوراثة العالية لمعظم الصفات المتعلقة بالغلة واعدة لتحسين الغلة في المحصول من خلال الانتقاء المباشر.Translated Description (French)
La connaissance de la diversité phénotypique parmi les accessions existantes de plantes araignées est une étape importante dans l'amélioration de la plante araignée, qui est un légume indigène très nutritif au Kenya. Une étude impliquant la caractérisation agronomique et morphologique de 49 accessions de plantes araignées assemblées d'Afrique de l'Est et du Sud a été réalisée à la station de terrain de l'Université de Nairobi pendant deux saisons dans un modèle de bloc complet randomisé avec trois réplications. Des données phénotypiques ont été recueillies sur l'habitude de croissance, la fleur, le pétiole, la couleur des feuilles et des tiges, le pétiole, la pilosité des feuilles et des tiges, le nombre de feuilles par plante, la hauteur des plantes, le nombre de branches primaires, la longueur et la largeur des feuilles, la surface foliaire unique et la teneur en chlorophylle selon les descripteurs de la FAO avec des modifications. Les données ont été analysées à l'aide du logiciel DARwin V6 et de Genstat Version 14. Nous avons observé des différences significatives entre les traits impliquant une grande variabilité génétique parmi les accessions évaluées de la plante araignée. La variation génétique élevée a en outre été validée en utilisant la méthode du groupe de paires non pondérées avec la méthode de regroupement de la moyenne arithmétique (UPGMA) avec la couleur de la tige et de la fleur comme traits clés. Les 49 accessions de plantes araignées ont été regroupées en 2 grands groupes, chacun composé d'accessions kenyanes et sud-africaines. La régression par étapes a révélé que la hauteur de la plante avait le plus d'influence sur le rendement en termes de nombre de feuilles par plante. Nous avons également observé une héritabilité élevée pour plusieurs traits, notamment les jours précédant la floraison (91 %), le nombre de feuilles par plante (99 %), la hauteur de la plante (99 %), le nombre de branches primaires (94 %), la teneur en chlorophylle (94 %) et la surface foliaire unique (87 %). Nos résultats révèlent la forte variation génétique entre les différentes accessions de plantes araignées, en particulier de différentes régions d'Afrique, qui pourrait être davantage exploitée pour améliorer la productivité de la plante. La haute héritabilité de la plupart des traits liés au rendement est prometteuse pour améliorer le rendement de la culture grâce à la sélection directe.Translated Description (Spanish)
El conocimiento sobre la diversidad fenotípica entre las accesiones de plantas araña existentes es un hito en la mejora de la planta araña, que es un vegetal autóctono altamente nutritivo en Kenia. Se llevó a cabo un estudio que involucró la caracterización agronómica y morfológica de 49 accesiones de plantas araña ensambladas desde el este y Sudáfrica en la Estación de Campo de la Universidad de Nairobi durante dos temporadas en un diseño de bloque completo aleatorizado con tres réplicas. Se recopilaron datos fenotípicos sobre el hábito de crecimiento, la flor, el pecíolo, el color de la hoja y el tallo, el pecíolo, la vellosidad de la hoja y el tallo, el número de hojas por planta, la altura de la planta, el número de ramas primarias, la longitud y el ancho de la hoja, el área de una sola hoja y el contenido de clorofila de acuerdo con los descriptores de la FAO con modificaciones. Los datos se analizaron utilizando el software DARwin V6 y Genstat Versión 14. Observamos diferencias significativas entre los rasgos que implican una gran variabilidad genética entre las accesiones de plantas araña evaluadas. La alta variación genética se validó aún más utilizando el método de agrupación de grupos de pares no ponderados con media aritmética (UPGMA) con el color del tallo y la flor como rasgos clave. Las accesiones de plantas de 49 arañas se agruparon en 2 grupos principales, cada uno compuesto por accesiones de Kenia y Sudáfrica. La regresión gradual reveló que la altura de la planta tuvo la mayor influencia en el rendimiento en términos de número de hojas por planta. También observamos una alta heredabilidad para varios rasgos, incluidos los días hasta la floración (91%), el número de hojas por planta (99%), la altura de la planta (99%), el número de ramas primarias (94%), el contenido de clorofila (94%) y el área de una sola hoja (87%). Nuestros resultados revelan la alta variación genética entre diferentes accesiones de plantas de araña, especialmente de diferentes regiones de África, que podrían explotarse aún más para mejorar la productividad de la planta. La alta heredabilidad de la mayoría de los rasgos relacionados con el rendimiento es prometedora para mejorar el rendimiento en el cultivo a través de la selección directa.Files
8568424.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a3f6cb58ae6a4b73cd3a985f858bf04e
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل التوريث والتوصيف الظاهري لنبات العنكبوت (<i>Cleome gynandra L</i>.) للمحصول
- Translated title (French)
- Analyse de l'héritabilité et caractérisation phénotypique de la plante araignée (<i>Cleome gynandra</i> L.) pour le rendement
- Translated title (Spanish)
- Análisis de heredabilidad y caracterización fenotípica de la planta araña (<i>Cleome gynandra</i> L.) para el rendimiento
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2885124367
- DOI
- 10.1155/2018/8568424
References
- https://openalex.org/W1973551075
- https://openalex.org/W1986900621
- https://openalex.org/W2044268261
- https://openalex.org/W2077005651
- https://openalex.org/W2107243251
- https://openalex.org/W2126455213
- https://openalex.org/W2296251705
- https://openalex.org/W2316374700
- https://openalex.org/W2333030411
- https://openalex.org/W2345743100
- https://openalex.org/W2346533695
- https://openalex.org/W2782907131