Published April 9, 2024 | Version v1
Publication Open

Combining ability of Egyptian cotton (Gossypium barbadense L.) reveals genetic potential for improved yield and fiber quality

Creators

  • 1. Damanhour University
  • 2. Alexandria University
  • 3. Heilongjiang Provincial Academy of Agricultural Sciences
  • 4. Bayero University Kano
  • 5. Agricultural Research Center

Description

Abstract Background As the most widely cultivated fiber crop, cotton production depends on hybridization to unlock the yield potential of current varieties. A deep understanding of genetic dissection is crucial for the cultivation of enhanced hybrid plants with desired traits, such as high yield and fine fiber quality. In this study, the general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) of yield and fiber quality of nine cotton parents (six lines and three testers) and eighteen F 1 crosses produced using a line × tester mating design were analyzed. Results The results revealed significant effects of genotypes, parents, crosses, and interactions between parents and crosses for most of the studied traits. Moreover, the effects of both additive and non-additive gene actions played a notably significant role in the inheritance of most of the yield and fiber quality attributes. The F 1 hybrids of (Giza 90 × Aust) × Giza 86, Uzbekistan 1 × Giza 97, and Giza 96 × Giza 97 demonstrated superior performance due to their favorable integration of high yield attributes and premium fiber quality characteristics. Path analysis revealed that lint yield has the highest positive direct effect on seed cotton yield, while lint percentage showed the highest negative direct effect on seed cotton yield. Principal component analysis identified specific parents and hybrids associated with higher cotton yield, fiber quality, and other agronomic traits. Conclusion This study provides insights into identifying potential single- and three-way cross hybrids with superior cotton yield and fiber quality characteristics, laying a foundation for future research on improving fiber quality in cotton.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

معلومات أساسية مجردة يعتمد إنتاج القطن، باعتباره محصول الألياف الأكثر زراعة على نطاق واسع، على التهجين لإطلاق العنان لإمكانات الغلة للأصناف الحالية. يعد الفهم العميق للتشريح الجيني أمرًا بالغ الأهمية لزراعة النباتات الهجينة المحسنة ذات السمات المرغوبة، مثل الغلة العالية وجودة الألياف الدقيقة. في هذه الدراسة، تم تحليل القدرة العامة على الجمع (GCA) والقدرة النوعية على الجمع (SCA) للمحصول وجودة الألياف لتسعة آباء قطنيين (ستة خطوط وثلاثة فاحصين) وثمانية عشر تقاطع F 1 تم إنتاجها باستخدام تصميم تزاوج الخط × الفاحص. النتائج كشفت النتائج عن تأثيرات كبيرة للأنماط الجينية والآباء والصلبان والتفاعلات بين الآباء والصلبان لمعظم الصفات المدروسة. علاوة على ذلك، لعبت تأثيرات كل من الإجراءات الجينية المضافة وغير المضافة دورًا مهمًا بشكل ملحوظ في وراثة معظم سمات جودة الغلة والألياف. أظهرت سيارات F 1 الهجينة من طراز (Giza 90 × Aust) × Giza 86، وأوزبكستان 1 × Giza 97، والجيزة 96 × Giza 97 أداءً فائقًا بسبب تكاملها المواتي للسمات عالية الإنتاجية وخصائص جودة الألياف الممتازة. كشف تحليل المسار أن محصول النسالة له أعلى تأثير مباشر إيجابي على محصول القطن البذري، في حين أظهرت نسبة النسالة أعلى تأثير مباشر سلبي على محصول القطن البذري. حدد تحليل المكون الرئيسي آباء معينين وهجائن مرتبطين بمحصول قطن أعلى وجودة ألياف وسمات زراعية أخرى. تقدم هذه الدراسة رؤى حول تحديد الهجائن المحتملة أحادية وثلاثية الاتجاه ذات الإنتاجية الفائقة للقطن وخصائص جودة الألياف، مما يضع أساسًا للبحث المستقبلي حول تحسين جودة الألياف في القطن.

Translated Description (French)

Résumé Contexte En tant que culture de fibres la plus largement cultivée, la production de coton dépend de l'hybridation pour libérer le potentiel de rendement des variétés actuelles. Une compréhension approfondie de la dissection génétique est cruciale pour la culture de plantes hybrides améliorées présentant les caractéristiques souhaitées, telles que le rendement élevé et la qualité des fibres fines. Dans cette étude, la capacité de combinaison générale (GCA) et la capacité de combinaison spécifique (SCA) du rendement et de la qualité des fibres de neuf parents de coton (six lignées et trois testeurs) et de dix-huit croisements F1 produits à l'aide d'un modèle d'accouplement ligne × testeur ont été analysés. Résultats Les résultats ont révélé des effets significatifs des génotypes, des parents, des croisements et des interactions entre les parents et les croisements pour la plupart des traits étudiés. De plus, les effets des actions des gènes additifs et non additifs ont joué un rôle particulièrement important dans l'héritage de la plupart des attributs de rendement et de qualité des fibres. Les hybrides F1 de (Gizeh 90 × Aust) × Gizeh 86, Ouzbékistan 1 × Gizeh 97 et Gizeh 96 × Gizeh 97 ont démontré des performances supérieures en raison de leur intégration favorable des attributs de rendement élevé et des caractéristiques de qualité supérieure des fibres. L'analyse Path a révélé que le rendement en peluches a l'effet direct positif le plus élevé sur le rendement en graines de coton, tandis que le pourcentage de peluches a montré l'effet direct négatif le plus élevé sur le rendement en graines de coton. L'analyse en composantes principales a identifié des parents et des hybrides spécifiques associés à un rendement plus élevé en coton, à la qualité des fibres et à d'autres traits agronomiques. Conclusion Cette étude fournit des informations sur l'identification d'hybrides croisés potentiels à une et trois voies avec un rendement supérieur en coton et des caractéristiques de qualité des fibres, jetant ainsi les bases de recherches futures sur l'amélioration de la qualité des fibres dans le coton.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes abstractos Como el cultivo de fibra más ampliamente cultivado, la producción de algodón depende de la hibridación para desbloquear el potencial de rendimiento de las variedades actuales. Una comprensión profunda de la disección genética es crucial para el cultivo de plantas híbridas mejoradas con los rasgos deseados, como el alto rendimiento y la calidad de las fibras finas. En este estudio, se analizaron la capacidad de combinación general (GCA) y la capacidad de combinación específica (SCA) del rendimiento y la calidad de la fibra de nueve padres de algodón (seis líneas y tres probadores) y dieciocho cruces F1 producidos utilizando un diseño de acoplamiento de línea × probador. Resultados Los resultados revelaron efectos significativos de genotipos, padres, cruces e interacciones entre padres y cruces para la mayoría de los rasgos estudiados. Además, los efectos de las acciones de los genes aditivos y no aditivos desempeñaron un papel notablemente significativo en la herencia de la mayoría de los atributos de rendimiento y calidad de la fibra. Los híbridos F 1 de (Giza 90 × Aust) × Giza 86, Uzbekistán 1 × Giza 97 y Giza 96 × Giza 97 demostraron un rendimiento superior debido a su integración favorable de atributos de alto rendimiento y características de calidad de fibra premium. El análisis de Path reveló que el rendimiento de pelusa tiene el mayor efecto directo positivo sobre el rendimiento de la semilla de algodón, mientras que el porcentaje de pelusa mostró el mayor efecto directo negativo sobre el rendimiento de la semilla de algodón. El análisis de componentes principales identificó progenitores e híbridos específicos asociados con un mayor rendimiento de algodón, calidad de la fibra y otros rasgos agronómicos. Conclusión Este estudio proporciona información sobre la identificación de posibles híbridos cruzados de una y tres vías con características superiores de rendimiento de algodón y calidad de la fibra, sentando las bases para futuras investigaciones sobre la mejora de la calidad de la fibra en el algodón.

Files

s42397-024-00174-1.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:78da3fe9fca6d293f30af15e41545d48
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الجمع بين قدرة القطن المصري (Gossypium barbadense L.) يكشف عن إمكانات وراثية لتحسين الإنتاجية وجودة الألياف
Translated title (French)
La capacité combinée du coton égyptien (Gossypium barbadense L.) révèle un potentiel génétique pour améliorer le rendement et la qualité des fibres
Translated title (Spanish)
La capacidad de combinación del algodón egipcio (Gossypium barbadense L.) revela el potencial genético para mejorar el rendimiento y la calidad de la fibra

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4394618293
DOI
10.1186/s42397-024-00174-1

Is supplement to
https://openalex.org/W803886818 (Other)
https://openalex.org/W4378879411 (Other)
https://openalex.org/W3180516083 (Other)
https://openalex.org/W3103125699 (Other)
https://openalex.org/W2797828168 (Other)
https://openalex.org/W2229834257 (Other)
https://openalex.org/W2175580367 (Other)
https://openalex.org/W2015293730 (Other)
https://openalex.org/W1992803360 (Other)
https://openalex.org/W1918854881 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1019309252
  • https://openalex.org/W1564067395
  • https://openalex.org/W1913957972
  • https://openalex.org/W1970939676
  • https://openalex.org/W1980349467
  • https://openalex.org/W2016038195
  • https://openalex.org/W2031855375
  • https://openalex.org/W2077517798
  • https://openalex.org/W2114687090
  • https://openalex.org/W2160175346
  • https://openalex.org/W2314589554
  • https://openalex.org/W2322715144
  • https://openalex.org/W2396140944
  • https://openalex.org/W2463963848
  • https://openalex.org/W2772587064
  • https://openalex.org/W2786568323
  • https://openalex.org/W2807649939
  • https://openalex.org/W2906513820
  • https://openalex.org/W2917588652
  • https://openalex.org/W2924125840
  • https://openalex.org/W2952855888
  • https://openalex.org/W2971876676
  • https://openalex.org/W2972038950
  • https://openalex.org/W2999954034
  • https://openalex.org/W3023532149
  • https://openalex.org/W3034806630
  • https://openalex.org/W3036559489
  • https://openalex.org/W3046899772
  • https://openalex.org/W3080802490
  • https://openalex.org/W3091393255
  • https://openalex.org/W3120022232
  • https://openalex.org/W3122670571
  • https://openalex.org/W3128702525
  • https://openalex.org/W3134587430
  • https://openalex.org/W3165144031
  • https://openalex.org/W3167047256
  • https://openalex.org/W3167625816
  • https://openalex.org/W3197949979
  • https://openalex.org/W3199903946
  • https://openalex.org/W3202126351
  • https://openalex.org/W3204709880
  • https://openalex.org/W4210725715
  • https://openalex.org/W4233958843
  • https://openalex.org/W4285005064
  • https://openalex.org/W4294661643