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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730 EISSN: 1021-9730
Vol. 6, No. 3, 1998, pp. 227-240
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Bioline Code: cs98025
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge
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African Crop Science Journal, Vol. 6, No. 3, 1998, pp. 227-240
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Genetics of resistance to Sphaceloma scab of Cowpea
Tumwegamire, S.; Rubaihayo, P.R. & Adipala, E.
Abstract
Although scab caused by Sphaceloma sp. is a major disease of
cowpea in tropical and sub-tropical areas, little is known about the
genetics of resistance to the disease. This study investigated i) relative
importance of general (G.C.A) and specific (S.C.A) combining ability
effects in the inheritance of resistance to scab on foliage and pods; ii)
heritability of the resistance to scab infections on leaves and pods; iii)
the genetic relationship between resistance to foliar and pod infections;
and iv) the direct and indirect effects of scab foliar and pod infections
on seed yield and yield components of cowpea. Ten cowpea lines [39, 46, Kvu
454, Kvu 175 -resistant; Iv 1658, Iv1075, 82, Kvu 530, SLA 59 -moderate
resistance; and Era7 -susceptible] were half-diallel crossed during the
first season of 1996 at Kabanyolo, Uganda. The F1 and F2 seeds were field
grown together with their parents during the second season of 1996 and
during the first season of 1997, respectively. A randomised complete block
design (RCBD) with three replications consisting of single row plots, 3 m
long, spaced at 75 cm apart, were used for all trials. Scab infected cowpea
residues were introduced between rows three weeks after emergence (WAE) to
ensure uniform scab infection. Foliar and pod scab severities were scored
independently basing on a scale of 1 (resistant) to 5 (susceptible).
Diallel analysis was done according to Griffing's (1956) method 2 model 1.
Both G.C.A and S.C.A effects were important for resistance to scab
infection whether on the foliage or pods suggesting the importance of both
additive and non-additive gene actions for scab resistance. However, high
G.C.A:S.C.A ratios (37.2 and 35.8 for foliar and pod scab severities,
respectively) indicated preponderance of additive genetic variance for each
trait. The resistant parents were found good general combiners for
resistance to scab infections. Broad-sense heritability estimates were high
for both resistance to foliar (93.8%) and to pod scab infections (97.0%).
Narrow-sense heritability estimates were also high for both traits (79.8%
and 84.5%, respectively). Correlation analysis revealed high phenotypic
(0.983) and genotypic (0.949) correlation coefficients indicating a strong
relationship between the two traits. Foliar scab severity exhibited a
negative direct effect on yield, but also indirectly affected it through
reduced pods per plant and pod length. Similarly, pod scab severity
indirectly reduced yield through pods per plant and pod length. This
suggested deleterious effects of scab disease directly on yield or
indirectly through reduction in the number of pods per plant and pod
length.
Keywords
Combining abilities, heritability, scab, Sphaceloma, Vigna unguiculata
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fr |
Tumwegamire, S.; Rubaihayo, P.R. & Adipala, E.
Résumé
Quoique la gale causée par Sphaceloma sp. est une
maladie importante de vigna dans les zones tropicales et sous tropicales,
il y a cependant peu d'information concernant la génétique de
la resistance de la maladie. Cette étude a été
conduite pour déterminer i) l'importance relative des effets de
l'habileté à la combinaison générale (G.C.A) et
spécifique (S.C.A) dans l'héritage de la résistance
à la gale sur les feuilles et les gousses; ii)
l'héritabilité de la résistance aux infections de la
gale sur les feuilles et sur les gousses; iii) la relation
génétique entre la résistance des feuilles et de
gousses à l'infection; et les effets directs et indirects de la gale
des feuilles et de gousses sur le rendement en graines et les composantes
de rendement de vigna. Dix lign_es de vigna {39, 46, Kvu 454, Kvu 175
-résistantes; Iv 1658, Iv 1075, 82, Kvu 530, SLA 59 -
modérement résistantes; et Era 7 - susceptible] ont
été croisées moitié-diallèles pendant la
première saison de 1996 à Kabanyolo, Uganda. Les semences de
F1 et F2 ont été semées au champ ensemble avec leurs
parents respectivement pendant la seconde saison de 1996 et la
première saison de 1977. Un modèle de bloc randomisé
complet avec trois répétitions consistant des parcelles d'une
seule rangée de 3 m de longueur et espacée de 75 cm a
été utilisé pour tous les essais. Les résidues
des plants infectés avec la gale ont été
placées entre les rangées trois semaines après
l'émergence afin d'assurer une infection uniforme de la maladie. La
sévérité de la gale sur les feuilles et celle sur les
gousses ont été évaluées indépendamment
selon une échelle de 1 (résistant) à 5 (susceptible).
L'analyse diallélique a été faite suivant la
méthode 2 modèle 1 de Griffing. Les effets de GCA et SCA ont
été importants pour la résistance à la gale
soit sur les feuilles ou sur les gousses suggérant ainsi
l'importance des actions additives et non-additives des gènes pour
la résistance à la gale. Cependant, les rapports
élevés entre GCA:SCA (37.2 et 35.8, respectivement pour la
sévérité sur les feuilles et sur les gousses) ont
indiqué la prépondérance de la variance
génetique additive pour chaque trait. Les parents résistants
ont été trouvés de bons combinateurs
généraux pour résistance aux infections de la gale.
Les estimations d'héritabilité au sens large ont
été élevées et pour la résistance des
feuilles ( 93.8 %) et pour celle des gousses (97.0 %) aux infections de la
gale. Les estimations d'héritabilité a sens étroit ont
été aussi élevées (79.8 % et 84.5 %,
respectivement pour tous les deux traits). L'analyse de la
corrélation a montré des hauts coefficients de
corrélation phénotypique (0.983) et génotypique
(0.949) indiquant ainsi une forte relation entre les deux traits. La
sévérité de la gale sur les feuilles a exhibé
un effet négatif direct sur le rendement , mais elle a aussi
affecté le rendement en réduisant le nombre de gousses par
plant et la longueur des gousses. De méme, la
sévérité de la gale sur les gousses a indirectement
réduit le rendement en réduisant le nombre des gousses et la
longueur des plants. Ceci a montré les effets déstructifs de
la gale sur le rendement à travers la réduction du nombre des
gousses par plant et la longueur des gousses.
Mots Clés
Habiletés à la combinaison, héritabilité, gale, Sphaceloma, Vigna unguiculata
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