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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 2072-6589
Vol. 27, No. 1, 2019, pp. 13-27
Bioline Code: cs19002
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 27, No. 1, 2019, pp. 13-27

 en Performance and inheritance of yield and maize streak virus disease resistance in white maize and yellow conversions
Nkurunziza, G.; Asea, G.; Kwemoi, D.B. & Wasswa, P.

Abstract

In sub Saharan Africa, past effort has registered success in developing high yielding and foliar disease resistant maize ( Zea mays check for this species in other resources L.) varieties, which are deficient in pro-vitamin A. A new initiative is to develop maize varieties, tolerant to foliar diseases and rich in pro-vitamin A carotenoids. To achieve this, yellow conversions of white testers and other elite maize varieties have been developed by the International Center for Maize and Wheat Development (CIMMYT). Unlike the white lines, limited information on agronomic performance and disease resistance is available for yellow maize conversions. This study was conducted to evaluate the performance of white maize and their corresponding yellow maize conversions for yield and tolerance to Maize streak virus (MSV) disease; and determine the inheritance patterns of these traits. Fourty seven three-way hybrids generated in a Line by tester mating design (North Carolina 2), 12 inbred lines (used as male parents), 4 single crosses (used as female parents) and 3 commercials checks were screened for resistance to Maize streak virus (MSV) disease at the National Crop Resources Research Institute (NaCRRI) in Uganda. The same genotypes were evaluated in a 9x5 alpha lattice design in three locations of Uganda (National Crop Resources Research Institute (NACRRI), National Semi Arid Resources Research Institute (NaSARRI) and Bulambuli) for agronomic performance. Results confirmed tolerance to MSV in testers CML202, CML395, CML444, CML445 and CML312-SR (white). Genotypes performed significantly differently for yield, anthesis days, plant height, ear height, husk cover, grain texture, reaction to Gray leaf spot (GLS) (P<0.001) and ear aspect (P<0.01). However, pairwise comparison of white and yellow conversions indicated no significant difference (P>0.05) in agronomic performance and tolerance to diseases. General combining ability (GCA) was more important than specific combining ability (SCA) for most traits, except for anthesis days, Turcicum leaf blight (TLB), GLS and yield. GCA effects for yield were not significant in both lines (male parents) and single cross testers (female parents) of white and yellow conversions. However, two unique cases were observed for diseases; yellow conversion of line CML444 significantly combined for susceptibility to TLB; while tester CML312/CML442 combined for resistance to GLS. Additionally, there was low heritably estimates for tolerance to MSV and yield. Generally, there was no significant difference between white and corresponding yellow maize conversion, implying that there is no significant loss in MSV resistance and yield performance while converting white into yellow maize.

Keywords
Combining ability; pro-vitamin A; Zea mays L.

 
 fr
Nkurunziza, G.; Asea, G.; Kwemoi, D.B. & Wasswa, P.

Résumé

En Afrique sub-Saharienne, les efforts antérieurs ont connu de grands succès dans le développement des variétés très productives et tolérantes aux maladies foliaires du maïs ( Zea mays check for this species in other resources L.), mais qui sont pauvres en provitamine A. La nouvelle vision est de développer des variétés de maïs résistantes aux principales maladies foliaires, et riche en caroténoïdes provitamine A. Pour y arriver, les conversions jaunes issues des testeurs blancs de maïs ainsi que les variétés élite ont été développées par le Centre International pour l’Amélioration du Maïs et du Blé (CIMMYT). Contrairement aux lignées blanches de maïs, la performance agronomique et le niveau de résistance aux maladies des lignées jaunes reste méconnue. Cette étude a été menée dans le but d’évaluer la performance au niveau du rendement et la résistance à la maladie des bandes (MSV) des variétés de maïs à grain de couleur blanche et leurs conversions de couleur jaune et déterminer le mode d’héritabilité de ces deux paramètres étudiés. Quarante-sept hybrides trois voies produits dans un mode de croisement Lignée par testeur (North Carolina II), 12 lignées épurées (utilisées comme parents mâles), 4 hybrides simples (utilisés comme parents femelles) et 3 témoins ont été inoculés par l’agent causal de la maladie des bandes à NaCRRI (National Crop Ressources Research Institute) en Ouganda. La performance agronomique des mêmes génotypes a été évaluée dans un dispositif expérimental d’alpha lattice (5parcelles élémentaires x 9 blocks) dans 3 sites de l’Ouganda à savoir NaCRRI (National Crop Ressources Research Institute), NaSARRI (National Semi Arid Resources Research Institute) et Bulambuli. Les résultats ont confirmé la tolérance à la MSV des testeurs à grains blancs CML202, CML395, CML444, CML445 et CML 312-SR. La performance des génotypes était hautement significativement différente pour le rendement, le nombre de jours de floraison mâle, la hauteur des plants, le niveau d’insertion des épis sur les plants, la couverture des épis par les spathes, la texture des grains, la réaction à la GLS (Glay leaf spot) (P<0.001) ainsi que pour l’aspect des épis (P<0.01). Cependant, la comparaison entre le maïs blanc et sa conversion jaune a montré une différence non significative (P>0.05) au niveau de leur performance agronomique et la tolérance aux maladies. L’aptitude générale à la combinaison (GCA) était plus importante que l’aptitude spécifique à la combinaison (SCA) pour la plupart des paramètres à l’exception du nombre de jours à floraison mâle, la tolérance à l’helminthosporiose (TLB), GLS et le rendement. Les effets dus à la GCA pour le rendement n’étaient pas significatifs pour les parents mâles (lignées) et femelles (hybrides simples) des génotypes à grain de couleur blanche et leurs conversions à grain de couleur jaune. Néanmoins, deux cas exceptionnels ont été observés pour la tolérance aux maladies: la conversion jaune de la lignée CML444 était un mauvais combinateur pour la TLB, alors que le testeur CML312/CML442 combinait bien pour la tolérance à la GLS. En plus, l’héritabilité était faible pour la tolérance à la MSV et le rendement. En général, il n’y avait pas de différence significative entre les génotypes à grain blanc et leurs conversions jaunes respectives, ce qui signifie que, lors de la conversion des variétés à grain blanc en variétés à grain jaune, il n’y a aucune perte significative en ce qui est de la tolérance à la MSV et la performance en rendement des grains.

Mots Clés
Aptititude à la combinaison; pro-vitamine A; Zea mays L.

 
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