Performance, genetic variation and interrelationships in different traits of some safflower (Carthamus tinctorius L.) genotypes
Abstract
The success of safflower improvement and production activities can be enhanced with scientific information generated from the study of genotypes, environments and genotype by environment interactions (GEI). In this study, 15 safflower genotypes were evaluated during two consecutive winter seasons (2013/14 and 2014/15) at three locations viz Gezira, El- Suki and Hudeiba Research Station farms of the Agricultural Research Corporation, Sudan. The objectives of this study were to evaluate seed yield potential, the extent of genetic variability and interrelationships in 15 safflower genotypes under different environments in Sudan. Data were collected on days to 50% flowering, days to maturity, plant height (cm), number of branches per plant, number of capitula per plant, number of seeds per capitula, 100 seed weight (g), seed yield (kg/ha), and oil content. A wide range of genetic variability was observed among the genotypes for most of the studied traits. The results also indicated that the tallest genotype (Saff 1) was the latest maturing, and the shortest genotype (Saff 13) was the earliest maturing. Simple linear correlation and path coefficient analyses indicated that days to 50% flowering, plant height, number of branches/plant and number of capitula per plant could be used as potential selection criteria in breeding programs for developing high yielding safflower genotypes. Genotypes Saff 1, Saff 12 and Saff 14 were high yielders (582.4, 507.9 and 572.8, kg/ha, respectively). Also, Saff 14 showed the highest oil content (37.5 %) followed by Saff 12 (31.0 %) and Saff 1 (29.1 %), therefore, they could be grown successfully under irrigated winter condition of central and northern Sudan.
القرطم من المحاصيل الزيتية المهمة في العالم، وفي السودان يزرع المحصول فقط في الولاية الشمالية في المساحة الواقعة علي طول النيل. إن نجاح تحسينِ محصول القرطمِ ونشاطاتِ إنتاجِه يُمْكِنُ أَنْ يُحَسّنا بالمعلومات العلمية التي تنتج منْ دراسة التراكيب الوراثية. قُيّمَت في هذه الدراسةِ خمسة عشرَ تركيباً وراثياً من القرطمَ علي مدي فصلي شتاء متتاليينِ (2013/14-2014/15) في ثلاثة مواقعِ هي محطات بحوث الجزيرة و السوكي والحديبة التابعة لهيئة البحوث الزراعية بالسودان. هدفت الدراسةِ إلي تُقييم هذه التراكيب الوراثية من حيث الانتاجية ومكوّناتِها و دراسة العلاقات المترابطة بين الانتاجية والصفات المرتبطة بها بإستعمال الإرتباطَ الخطي البسيط و معامل تحليل المسار وتمييز التراكيب الأعلى إنتاجية. كانت الصفات المدروسة هي عدد الأيام حتي 50% إزهار و عدد الأيام حتي النضج و طول النبات و عدد الفروع بالنبات و عدد الكبسولات بالنبات و عدد البذور بالكبسولة و وزن المائة حبة بالجرام و الإنتاجية بالكيلوجرام للهكتار ونسبة الزيت بالبذور. أوضحت النتائج وجود مدي واسع من التباين الوراثي بين التراكيب الوراثية لمعظم الصفات المدروسة. أوضحت النَتائِج إلي أنّ التركيب الوراثي (Saff 1) هو الاطول من بين التراكيب الوراثية الاخري و متأخر النُضُج، بينما التركيب الوراثي (Saff 13) مبكر النُضُج وهوأقصرالتراكيب الوراثية. من ناحية أخري، باستخدام الارتباط الخطي البسيط ومعامل تحليل المسار، أوضحت الدراسة أن صفات عدد أيام 50% إزهار و طول النبات و عدد الفروع في النبات و عدد الرؤوس بالنبات يمكن استعمالهما كصفات إنتخاب غير مباشر في برامج التربية لاستنباط أصناف عالية الإنتاجية من القرطم. خلصت الدراسة إلي أن التراكيب الوراثية Saff 1 و Saff 12 و Saff 14 كانت عالية الإنتاجيةً ( 582.4 ، 507.9 و 572.8 :جم/ ه علي التوالي)، كما وأن التركيب الوراثي Saff 14 له أعلي محتوي من نسبة الزيت (37.5 %) يعقبه في ذلك (31.0 %) Saff 12 و(29.1 %) Saff 1 لذلك يمكن زراعتها بنجاح تحت ظروف الري الشتوي بأواسط وشمال بالسودان.
References
Alizadeh K. and J. Carapetian. 2006. Genetic variation in a Safflower germplasm grown in rainfed cold dry lands. Journal of Agronomy 5: 50–52.
Bagheri, A., B. Yazdi-samadi., M. Taeb and M. R. Ahmadi. 2001. Study of correlations and relations between plant yield and quantitative and qualitative traits in safflower. Iranian Journal of Agricultural Sciences 32:295-307.
Bidgoli, A. M, G. A. Akbari, M. J. Mirhadi and S. Soufizadeh. 2006. Path analysis of the relationships between seed yield and some morphological and phonological traits in safflower (Carthamus tinctorius L.). Euphytica 148: 261-268.
Camas N., C. Cirak and E. Esendal. 2007. Seed yield, oil content and fatty acid composition of safflower (Carthamus tinctorius L.) grown in northern Turkey conditions. University of Ondokuz Mayis Journal, Faculty Agriculture 22 (1): 98-104.
Donglas, H. H., I. E. Flintham and M. J. Hills. 2004. Genetic control of storage oil synthesis in seeds of Arabidopsis. Plant Physiology 136: 3341-3349.
Engels, J. M. M. 1991. Summary Proceedings and Recommendations: Genetic resources, pp 383 In: Proceedings of the Second International Safflower Conference, Hyderabad, India, 9-13 Jan 1989.
FAO. 2002: http://apps.fao.org/
Gama, N. A., K. Ayan and C. Qrak. 1997. Relationships between seed yield and some characters of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars grown in the middle black sea conditions. In: Proceedings VIth International Safflower Conference, 6-10 June1997, Istanbul. Turkey.
Ghamarnia, H. and S. Sepehri. 2010. Different irrigation regimes affected water use, yield and other yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) crop in a semi-arid region of Iran. Journal of Food, Agriculture and Environment 8:590-593.
Istanbulluoglu, A. 2009. Effects of irrigation regimes on yield and water productivity of safflower(Carthamus tinctorius L.) under Mediterranean climate conditions. Agricultural Water Management 96:1792-1798.
Khidir M. O. 1997. Oilseed Crops in the Sudan. Khartoum University Press, Khartoum, Sudan (in Arabic).
Knowles, P. F., G. Robbelen, R. K. Downey and A. Ashri.1989. Safflower, pp 363 -374 In: Oil Crops of the World, their Breeding and Utilization. (eds.). McGraw Hill, Inc., New York. USA.
Koutroubas S. D., D. K. Papakosta and A. Doitsinis. 2004. Cultivar and seasonal effects on the contribution of pre- anthesis assimilates to safflower yield. Field Crop Research 90 (2): 263 – 274.
Lahane, P.S., A. M. Mukewar, J. S. Zope, H. V. Kalpande and V. V. Kalpande. 1999. Genetic variability for different traits in safflower (Carthamus tinctorius L.). Journal of Oil Crops 9:130-132.
Munaiza Baloch, W., A. Soomro, A. W. Baloch and S. N. Mari. 2015. Identification of high yielding and genetically potential safflower genotypes on the basis of field performance. International Journal of Biology and Biotechnology 12 (1): 91-95.
Omidi A. H., H. Khazaei and S. Hongbo. 2009. Variation for some important agronomic traits in 100 spring safflower (Carthamus tinctorius L.) genotypes. American-Eurasian Journal of Agriculture and Environmental Science 5 (6): 791-795.
Omidi, A. H. 2000. Evaluation of exotic safflower genotypes for yield and yield components. Seed and Plant Improvement Institute Publication 12: 32–35.
Prasad, S. and R. K. Agrawal. 1994. Correlation and path coefficients studies in safflower hybrids. Sesame and Safflower Newsletter 9: 69–75.
Ramazani M., M. H. Lebaschi and N. Neamati. 2006. The effects of plant densities on yield and yield components of safflower on dry farming condition. Iranian Journal of Medical and Aromatic Plants 22: 155-160.
Shivani D, D. Bhadru, C. Sreelakshmi and P. A. Kumar. 2009. Variability and character association analysis in wilt resistant lines of safflower (Carthamus tinctorius L.). Journal of Oilseeds Research 26:33-36.
Weiss E. A. 2000. Safflower, pp. 93-129. In: Oilseed Crops, Blackwell Science Limited., Victoria, Australia.
Xuehai, Z. and Z. Qingwei. 1993. Studies on development and exploitation of Safflower. 3rd International Safflower Conference.14-18 June 1993 Beijing, China.
Zabta K., H. Rehman and R. M. Ashiq. 2014. Morphological traits based genetic diversity in safflower. Pakistan Journal of Botany 46(4): 1389-1395.