Path analysis of yield and yield components in super-sweet maize (Zea mays L. var. Saccarata) inbred lines at drought-stress and normal conditions

Document Type : Research Paper

Authors

1 Department of Biotechnology and Plant Breeding, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2 Department of Crop and Horticulture Research, Khorasan Razavi Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Mashhad, Iran

3 Department of Agricultural Science, Payam Noor University, Tehran, Iran

Abstract

To identify the most effective characteristics on grain yield, 24 super-sweet maize inbred lines were investigated under two moisture conditions (normal and drought stress) during the 2017 growing season. The experiment was carried out as a randomized complete block design with four replications. Analysis of variance for grain yield and eight agronomic characteristics showed significant differences among investigated inbred lines. Phenotypic correlations indicated that grain yield had a significant relationship with kernel number per row, ear diameter, row number per ear, and stem diameter under normal conditions, and with kernel number per row and plant height under drought-stress conditions. Stepwise multiple linear regression showed that kernel number per row, ear diameter, and stem diameter explained 72% of the variation for grain yield at normal conditions. On the other hand, cob present, plant height, ear diameter, and ear length governed 60% of the grain yield variation under drought-stress conditions. Path analysis under normal conditions revealed that kernel number per row had the highest positive direct effect (0.717) on the grain yield followed by the stem diameter (0.292) and ear diameter (0.273). In the drought stress conditions, ear diameter (0.455) and plant height (0.436) showed the highest positive direct effects on grain yield.

Keywords

Article Title [Persian]

تجزیه علیت عملکرد و اجزای عملکرد در لاین های اینبرد ذرت فوق شیرین (Zea mays L. var. Saccarata) تحت شرایط نرمال و تنش خشکی

Authors [Persian]

  • محسن شاهرخی 1
  • سعید خاوری خراسانی 2
  • آسا ابراهیمی 1
  • اسلام مجیدی هروان 1
  • منصوره کرمانی 3
1 گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران
2 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد
3 گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران
Abstract [Persian]

 
برای شناسایی موثرترین صفات بر عملکرد دانه، 24 لاین اینبرد ذرت فوق شیرین تحت دو شرایط رطوبتی (نرمال و تنش خشکی) در طول سال زراعی 2017 مورد بررسی قرار گرفتند. این آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در هر دو شرایط انجام شد. تجزیه واریانس عملکرد دانه و هشت صفت مورد مطالعه اختلاف معنی داری را بین لاین ­های مورد بررسی نشان داد. محاسبه همبستگی­ های فنوتیپی نشان داد که عملکرد دانه با تعداد دانه در ردیف، قطر بلال، تعداد ردیف بلال و قطر ساقه در شرایط نرمال  و با  تعداد دانه در ردیف و ارتفاع بوته در شرایط تنش خشکی همبستگی معنی داری داشتند. رگرسیون خطی چندگانه گام به گام نشان داد که تعداد دانه در ردیف، قطر بلال و قطر ساقه  72٪ از تغییرات عملکرد دانه را در شرایط نرمال و درصد چوب بلال، ارتفاع بوته، قطر بلال و طول بلال 60٪ از تغییرات عملکرد دانه را در شرایط تنش خشکی توضیح دادند. تجزیه علیت در شرایط نرمال نشان داد که تعداد دانه در ردیف بالاترین اثر مستقیم مثبت (0.717) را روی عملکرد دانه ذرت فوق شیرین و به دنبال آن قطر ساقه (0.292) و قطر بلال (0.273) داشتند. در شرایط تنش خشکی، بیشترین اثر مستقیم مثبت روی عملکرد دانه ذرت فوق شیرین به صفات قطر بلال (0.455) و ارتفاع بوته (0.436) تعلق داشت.

Keywords [Persian]

  • تجزیه علیت
  • خشکی
  • ذرت
  • رگرسیون خطی چندگانه
  • همبستگی فنوتیپی

References

Dewey DR and Lu KH, 1959. A correlation and path-coefficient analysis of components of crested wheatgrass seed production. Agronomy Journal 51(9): 515-518. 
FAO, 2020. FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL.
Khalili M, Naghavi MR, Aboughadareh AP, and Rad HN, 2013. Evaluation of relationships among grain yield and related traits in maize (Zea mays L.) cultivars under drought stress. International Journal of Agronomy and Plant Production 4(6): 1251-1255.
Kinfe H, Alemayehu G, Wolde L, and Tsehaye, 2015. Correlation and path coefficient analysis of grain yield and yield related traits in maize (Zea mays L.) hybrids at Bako, Ethiopia. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare 5(15): 44-52. 
Milligan SB, Gravois KA, Bischoff KP, and Martin FA, 1990. Crop effects on genetic relationship among sugarcane traits. Crop Science 30: 927-931.
Pavlov J, Delić N, Marković K, Crevar M, Čamdžija Z, and Stevanović, 2015. Path analysis for morphological traits in maize. Genetika 47(1): 295-301.
Pavan R, Lohithaswa HC, Walli MC, Prakash G, and Shekara BG, 2011. Correlation and path coefficient analysis of grain yield and yield contributing traits in single cross hybrids of maize (Zea mays L.). Electronic Journal of Plant Breeding 2(2): 253-257. 
Priya AA and Joel AJ, 2009. Grain yield response of rice cultivars under upland condition. Electronic Journal of Plant Breeding 1: 6-11.
Rafiq CM, Rafique M, Hussain A, and Altaf M, 2010. Studies on heritability, correlation, and path analysis in maize. Journal of Agricultural Research 48(1): 35-38.
Singh D, Kumar A, Kumar R, Singh SK, Kushwaha N, and Mohanty TA, 2020. Correlation and path coefficient analysis for ‘yield contributing’ traits in quality protein maize (Zea mays L.). Current Journal of Applied Science and Technology 9(25): 91-99.
Snowdon RJ, Wittkop B, Chen TW, and Stahl A, 2021. Crop adaptation to climate change as a consequence of long-term breeding. Theoretical and Applied Genetics 134: 1613-1623.
Teodoro PE, da Silva Junior CA, Correa CC, Ribeiro LP, de Oliveira EP, Lima MF and Torres FE, 2014. Path analysis and correlation of two genetic classes of maize (Zea mays L.). Journal of Agronomy 13: 23-28.
Journal of Plant Physiology and Breeding
Volume 11, Issue 2
December 2021
Pages 87-96

Files

Share

How to cite

Statistics