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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 1021-9730
Vol. 30, No. 1, 2022, pp. 31-50
Bioline Code: cs22003
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 30, No. 1, 2022, pp. 31-50

 en INTROGRESSION OF DROUGHT TOLERANCE ROOT TRAITS INTO KENYAN COMMERCIAL CHICKPEA VARIETIES USING MARKER ASSISTED BACKCROSSING
KOSGEI, A.J.; KIMURTO, P.K.; GAUR, P.M.; YEBOAH, M.A.; OFFEI, S.K. & DANQUAH, E.Y.

Abstract

Roots play critical roles in enhancing drought tolerance, more so under terminal drought conditions. The objective of this study was to introgress drought tolerant root traits into Kenyan chickpea varieties through marker assisted backcrossing (MABC). Eight simple sequence repeat (SSR) markers, linked to quantitative trait loci (QTL) for root traits, were used to screen parents at ICRISAT in India, and 1144 single nucleotide polymorphic (SNPs) markers at Legume Genomics Centre in the United Kingdom. Crosses were made between two selected varieties, ICCV 92944 (Chania Desi II) and ICCV 00108 (LDT 068); and ICC 4958, QTL donor parent. Polymorphic SSR and SNP markers were used to select offspring with root QTL at F1, BC1F1, and BC2F1, and later advanced to BC2F3. BC2F3 families were evaluated for root traits at Egerton University in Kenya in a pot experiment under rain shelter. The BC2F3 families were significantly (P<0.05) different for root dry weight (RDW), shoot dry weight (SDW), total plant dry weight (PDW), and root to shoot dry weight (R/S) ratio (R/S) for Chania Desi II x ICC 4958; while R/S was significantly different for LDT 068 x ICC 4958. Root length density (RLD) and RDW were positively and significantly (P<0.05) correlated with most of the traits, indicating its usefulness in the indirect selection of these traits. The utilisation of MABC is an effective and efficient method of introgressing complex root traits into commercial lines, expected to improve yields under drought. There is need for deployment of marker-assisted breeding in difficult to phenotypically select traits.

Keywords
Polymorphic markers; quantitative trait loci; terminal drought

 
 fr
KOSGEI, A.J.; KIMURTO, P.K.; GAUR, P.M.; YEBOAH, M.A.; OFFEI, S.K. & DANQUAH, E.Y.

Résumé

Les racines jouent un rôle essentiel dans l’amélioration de la tolérance à la sécheresse, plus encore en cas de sécheresse terminale. L’objectif de cette étude était d’introduire des traits de racine tolérants à la sécheresse dans des variétés Kenyannes de chickpea par rétrocroisement assisté par marqueurs (MABC). Huit marqueurs de répétition de séquence simple (SSR), liés à des locus de traits quantitatifs (QTL) pour les traits racinaires, ont été utilisés pour sélectionner les parents à l’ICRISAT en Inde, et 1144 marqueurs polymorphes à un seul nucléotide (SNP) au Legume Genomics Center au Royaume-Uni. Des croisements ont été réalisés entre deux variétés sélectionnées, ICCV 92944 (Chania Desi II) et ICCV 00108 (LDT 068) ; et ICC 4958, parent donneur QTL. Des marqueurs SSR et SNP polymorphes ont été utilisés pour sélectionner la progéniture avec un QTL racine à F1, BC1F1 et BC2F1, puis avancé à BC2F3. Les familles BC2F3 ont été évaluées pour les traits racinaires à l’Université d’Egerton au Kenya dans une expérience en pot sous abri contre la pluie. Les familles BC2F3 étaient significativement différentes (P<0,05) pour le poids sec des racines (RDW), le poids sec des pousses (SDW), le poids sec total de la plante (PDW) et le rapport poids sec des racines sur les pousses (R/S) (R/S ) pour Chania Desi II x ICC 4958 ; tandis que R/S était significativement différent pour LDT 068 x ICC 4958. La densité de longueur des racines (RLD) et RDW étaient corrélées positivement et significativement (P < 0,05) avec la plupart des traits, indiquant son utilité dans la sélection indirecte de ces traits. L’utilisation de MABC est une méthode efficace et efficiente d’introgression de traits racinaires complexes dans des lignées commerciales, censée améliorer les rendements en période de sécheresse. Il est nécessaire de déployer la sélection assistée par marqueurs dans les caractères difficiles à sélectionner phénotypiquement.

Mots Clés
Marqueurs polymorphes; locus de caractères quantitatifs; sécheresse terminale

 
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