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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 2072-6589
Vol. 6, No. 3, 1998, pp. 227-240
Bioline Code: cs98025
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 6, No. 3, 1998, pp. 227-240

 en 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

 
 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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