Identification of Effective Traits on Grain Yield Improvement in Bean Cultivars (Phaseolus vulgaris L.) Under Different Moisture Stress Conditions

Document Type : Research Article

Authors

1 MSc Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan

2 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan

3 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan

4 Research Instructor, Department of Seed and Plant Improvement Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources, Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Hamedan, Iran

Abstract

In order to identify the most important effective traits on grain yield and to evaluated the genetic diversity of 9 bean cultivars, three separated experiments, were conducted at three conditions of normal, moisture stress before podding and moisture stress after podding, based on randomized complete block design with three replications. Results showed that the difference between the cultivars was significant for all traits, except seed number per plant. Result also indicate that the cultivars had different genetic potential in different moisture conditions. The maximum grain yield belonged to Daneshkade and Dorsa cultivars and the minimum to Sayad and Goli in three conditions. Total grain yield was significantly reduced through the transition from non-moisture stress to moisture stress condition. Indicating the significant effect of moisture stress on grain yield. In fact, the effect of different moisture conditions was significant on the majority of traits, except the traits of days to 50% podding, days from planting to maturity and harvest index. Correlation results indicated that the traits of pod weight per plant, biological yield, pods number per plant, seed number per plant, harvest index, 100-kernel weight and seed filling period had significant and positive correlation with grain yield. The results of stepwise regression showed that the traits of pod weight per plant, harvest index, biological yield and number of pods per plant were the most important effective traits on economic yield. The highest genotypic and phenotypic variation coefficient belonged to pods per plant in all conditions.

Keywords

Main Subjects

References

اسلامی، ر.، تاج­بخش، مهدی.، غفاری، عبدالعلی.، روستایی، م. و برنوسی، ا. 1391. بررسی تحمل خشکی در ژنوتیپ­های گندم دیم تحت شرایط متفاوت رطوبتی. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی، 5 (2): 143-129.
یزدی صمدی، ب.، رضایی، ع. و ولیزاده، م. 1376. طرح­های آماری در پژوهش­های کشاورزی. انتشارات دانشگاه تهران. 764 صفحه.
سوقانی، م.، واعظی، ش. و صباغ­پور، س. ح. 1389. ارزیابی خصوصیات مورفولوژیک، عملکرد دانه و اجزای آن در ژنوتیپ­های لوبیا سفید (.Phaseolus vulgaris L)، مجله علوم زراعی ایران، 12 (3): 436-351.
حبیبی، غ. و بی­‌همتا، م. ر. 1386. مطالعه عملکرد دانه و برخی صفات مؤثر بر آن در لوبیا چیتی تحت شرایط آبیاری محدود. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، 74: 46- 35.
خاقانی، ش.، بی­‌همتا، م. ر.، چنگیزی، م. دری، ح.، خاقانی، ش.، بختیاری، ا. و صفاپور، م. 1388. مقایسه صفات کمی و کیفی لوبیا سفید و قرمز در شرایط آبیاری معمول و تنش خشکی. مجله تنش­های محیطی در علوم  گیاهی، 1 (2): 182-169.
عباسی سورکی، ع.، مجنون حسینی، ن. و یزدی صمدی، ب. 1384. بررسی همبستگی و روابط بین عملکرد دانه و سایر صفات کمی در عدس زراعی. مقالات اولین همایش ملی حبوبات، پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد.
گلباشی، م.، بی­همتا، م. ر.، حسین‌زاده، ع. خیالپرست، ف. و ابراهیمی، م. 1389. ارزیابی واکنش عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ­های لوبیا سفید تحت شرایط تنش کم آبی. نشریه پژوهش‌­های زراعی در ایران، 8 (2): 358-347.
ناصح غفوری، ا.، بی همتا، م. ر.، زالی، ع. ع.، افضلی محمدآبادی، م. و دری، ح. 1389. مطالعه اثرات تنش خشکی بر عملکرد و اجزای آن و تعیین بهترین شاخص مقاومت به خشکی در لوبیا قرمز. مجله پژوهش­‌های تولید گیاهی، 17 (4): 89-71.
واعظی‌راد، س.، شکاری، ا.، شیرانی‌راد، ح. و زنگانی، ا. 1387. اثر تنش کم آبی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه در ارقام لوبیا قرمز، مجله علمی پژوهشی دانش نوین کشاورزی، 4 (10): 89-78.
سلطانی، ا. 1386. کاربرد نرم‌افزار SAS در تجزیه­‌های آماری. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 182 صفحه.
مجنون حسینی، ن. 1375. حبوبات در ایران، موسسه نشر جهاد وابسته به جهاد دانشگاهی، تهران، 240 صفحه.
مسلمی، م.، روستایی، م. و رشیدی، و. 1391. ارزیابی عملکرد دانه و اجزای عملکرد در ژنوتیپ­‌های گندم نان در رژیم­‌های متفاوت رطوبتی. مجله به‌­نژادی نهال و بذر، 1 (6): 630-611.
محمّدی، آ.، بی­‌همتا، م. ر. و درّی، ح. 1387. تعیین ضرایب همبستگی فنوتیپی و تجزیه علیّت برخی از صفات لوبیا چیتی (.Phaseolus vulgaris L) در شرایط غیرتنش و تنش خشکی. مجله پژوهش کشاورزی، آب، خاک و گیاه، 8 (2 الف): 144-135.
محمّدی، ح.، احمدی، ع.، مرادی، ف.، عباسی، ع.، پوستینی، ک.، جودی، م. و فاتحی، ف. 1390. ارزیابی صفات مهم برای بهبود عملکرد گندم تحت تنش خشکی. مجله علوم گیاهان زراعی، 47 (2): 385-373.
Agrama, H. A. S. 1996. Sequential path analysis of grain yield and its components in maize. Plant Breeding, 115: 343-346.
Amini, A., Ghanadha, M. R. and Abd-mishani, C. 2002. Genetic diversity and correlation between different traits in common bean (Phaseolus vulgaris L.). Iranian, Journal Agricultural Science, 33: 605-615.
Becker, H. C. and Leon, J. 1988. Stability analysis in plant breeding. Plant Breeding, 101: 1-25.
Dawari, N. H. and Luthra, O. P. 1991. Character association studies under high and low environments in wheat (Triticum aestivum L.). Indian Journal of Agricultural Research, 25: 68-72.
Dubetz, S. and Mahalle, P. S. 1969. Effect of soil water on bush beans (Phaseolus vulgaris L.) at three stages of growth. Journal of American Horticulture Science, 94: 479-481.
Doss, B. D. 1974. Effects of soil water stress at various growth stages of soybean yield. Agronomy Journal, 66: 297-299.
Entz, M. H. and Flower, D. B. 1990. Differential agronomic responses of winter wheat cultivars to pre-anthesis environmental stress. Crop Science, 30 (6): 1119-1123.
Falconer, D. S. and Mackay, T. F. C. 1996. Introduction to quantitative genetics. Longman New York, Fourth edition. 464 pp.
FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2013. Appeared on: http:// www.faostat.fao.org.
Frahm, M. A., Rosas, J. C., Mayek-Perez, N., Lopez-Salinas, E., Acosta-Gallegos, J. A. and Kelly, J. D. 2004. Breeding beans for resistance to terminal drought in the lowland tropics. Euphytica, 136 (2): 223-232.
Francis, T. R. and Kannenberg, L. W. 1978. Yield stability studies in short-season maize. A descriptive method for genotypes. Canadian Journal of Plant Science, 58: 1029-1034.
Huang, B. and Jiang, Y. 2004. Physiological and biochemical responses of plant to drought and heat stress. In: Crop improvement:Challenges in The Twenty First Century. Kang, M. S. (2th ed.). 7:287-313. Food Product Press.
Kang, M. S. 1988. A rank-sum method for selecting high yielding, stable corn genotypes. Cereal Research Communication, 16: 113-115.
Kramer, P. J. 1969. Plant and soil water relationships. Amodern synthesis mc crow - Hill. Inc New York.
Mackay, D. C. and Evans, A. 1962. The influence of irrigation treatments on yields and on fertilizer utilization by sweet corn and snap beans. Canadian Journal of Plant Science, 42: 219-228.
Munoz-perea, C. G., Teran, H., Allen, R. G., Wright, J. L., Westerman, D. T. and Singh S. P. 2006. Selection for drought resistance in dry bean landraces and cultivars. Crop Breeding and Genetics, 46: 2111-2120.
Ozer, H., Oral, E. and Dogru, Ü. 1999. Relationships between yield and yield components on currently improved spring rapeseed cultivars. Journal of Agriculture and Forestry, 23: 603-609.
Rajaram, S., Braun, H. J. and Ginkel, M. 1996. CIMMYT's approach to breed for drought tolerance. Euphytica, 92: 147-153.
Ramirez-Vallejo, P. and Kelly, J. D. 1998. Traits related to drought resistance in common bean. Journal of Euphytica, 99 (6): 127-136.
Saxena, C. M., Silim, S. N. and Singh, B. K. 1990. Effect of supplementary irrigation during reproductive growth on winter and spring chickpea (Cicer arientum L.) in a Mediterranean environment. Journal of Agricultural Science, 114: 285-293.
Shenkut, A. A. and Brick, M. A. 2003. Traits associated with dry edible bean (Phaseolus vulgaris L.) productivity under diverse soil moisture environments. Euphytica, 133 (3): 339-347.
Singh, S. H. 2007. Drought resistance in the race Durango dry bean landraces and cultivars. Agronomy, 99: 1919-1225.
Yordanov, L., Velikova, V. and Tsonev, T. 2003. Plant response to drought and stress tolerance. Plant Physiology, 3: 187-206.
Volume 9, Issue 2
May 2018
Pages 53-66

Files

Share

How to cite

Statistics