Breeding runner bean for grain yield, disease resistance and short-day adaptation in eastern Africa

Abstract: 
Although runner bean (Phaseolus coccineus L.), also known as butter bean, is grown in high altitudes of eastern Africa where common bean (Phaseolus vulgaris L) is adapted, its productivity is poor because no improved short-day varieties are available. Farmers rely on low yielding landraces which are susceptible to diseases. However, the better yielding longday vegetable type varieties are poorly adapted to tropical conditions. Our objectives were to develop breeding populations and select for new short day runner bean lines combining high grain yield potential with resistance to diseases and suitable for cultivation under tropical conditions. Four populations were developed from crosses between a long day variety (White Emergo) and four short-day grain type runner bean landraces at Kabete Field Station. The single crosses were advanced to F5 generation as population bulks at Ol Jorok, Subukia and Kabete. Starting F5, single plants were selected and advanced through single pod descent method. One hundred thirty-nine F6.8 lines were evaluated in a randomised complete block design with three replicates at Kabete (1860 masl) and Ol Jorok (2300 masl) in 2012 and 2013. Scoring for plant vigour and diseases was based on 1 to 9, where 1-3 is resistant/ vigorous, 4-6 intermediate and 7 to 9 susceptible/ poor vigour. Results showed considerable variation for plant vigour, racemes per plant, grain colour, pod set, pod length, reaction to diseases and grain yield. . New lines were significantly more vigorous (P<0.01) compared with check varieties. Plant vigour scores varied from 1.7 to 3.7 among the new lines, compared with 2.7 to 5.7 for five check varieties. White Emergo showed significantly delayed second flowering (P<0.01) but failed to produce the first flush of flowers (50 days after planting), while all short day parents flowered normally within 36 to 53 days. Number of racemes per plant during the first flush of flowers varied from 3 to 13 with a mean of 7. Each raceme had 10 to 30 flowers. The new lines had white, black, purple, purple mottled and speckled grain types, suggesting recombination of grain colours of the parental lines. Major diseases observed were rust, common bacterial blight (CBB) and bean common mosaic virus (BCMV) at Kabete and Ol Jorok, and powdery mildew at Kabete. CBB and BCMV were most severe at both sites. However, the test lines showed resistant reactions to rust, CBB and BCMV. Grain yield varied from 2908 to 10,350 kg ha-1 with a mean of 6531 kg ha-1. The new lines had a yield advantage of up to 67% compared with local short-day checks. The results indicated that new high yielding short-day runner bean varieties with resistance to major diseases and tropical adaptation can be developed from these lines.
Bien que le haricot d’Espagne (Phaseolus coccineus L.), connu aussi sous le nom de haricot-beurre, est cultivé dans les hautes altitudes de l’Afrique de l’Est où le haricot commun (Phaseolus vulgaris L.) est adapté, sa productivité est faible car aucune des variétés améliorées de jours courts sont disponibles. Les agriculteurs comptent sur les variétés locales à faible rendement qui sont sensibles aux maladies. Cependant, le meilleur rendement des variétés de type végétal de long jour sont mal adaptées aux conditions tropicales. Nos objectifs étaient de développer des populations de reproduction et de sélectionner de nouvelles lignées de haricot coureur de jour court combinant le potentiel de rendement des céréales à haute résistance aux maladies et adaptées à la culture dans des conditions tropicales. Quatre populations ont été développées à partir de croisements entre une variété long-jour (Blanc Emergo) et quatre types de graine de jour-court de variétés locales de haricots coureur à la Station de Terrain de Kabete. Les croisements simples ont été avancés pour la génération F5 que la population gonfle à Ol Jorok, Subukia et Kabete. A partir F5, les plantes isolées ont été sélectionnées et ont progressé grâce à la méthode de descente de gousses. Cent trenteneuf lignées de F6.8 ont été évaluées dans une conception de blocs aléatoires complets avec trois répétitions à Kabete (1860 m) et à Ol Jorok (2300 m) en 2012 et 2013. La notation de la vigueur et des maladies de plante a été fondée sur 1 à 9, où 1-3 est résistant / vigoureux, 4-6 intermédiaire et 7 à 9 sensibles/ manque de vigueur. Les résultats ont montré une variation considérable de la vigueur des plantes, des grappes par plante, la couleur des grains, la formation des gousses, la longueur de la gousse, la réaction aux maladies et le rendement en grains. . De nouvelles lignées sont nettement plus vigoureuses (P <0,01) par rapport au contrôle des variétés. Les notations des vigueurs plantes variaient de 1,7 à 3,7 entre les nouvelles lignées, contre 2.7 à 5.7 pour cinq variétés testées. La variété de « Blanc Emergo » a montré une deuxième floraison considérablement retardé (P <0,01), mais n’a pas réussi à produire la première vague de fleurs (50 jours après la plantation), tandis que tous les parents à jour court ont fleuri normalement dans les 36 à 53 jours. Le nombre de grappes par plante au cours de la première vague de fleurs varie de 3 à 13 avec une moyenne de 7. Chaque grappe avait 10 à 30 fleurs. Les nouvelles lignées avaient de types de grains de couleurs blanches, noire, violette, pourpre mouchetés et tachetés, suggérant la recombinaison des couleurs de grains des lignées parentales. Les principales maladies observées étaient la rouille, la brûlure bactérienne commune (CBB) et le virus de la mosaïque de haricots commun (BCMV) à Kabete et Ol Jorok, et le mildiou poudreux à Kabete. Le CBB et le BCMV étaient les plus sévères sur les deux sites. Cependant, les lignées de test ont montré des réactions résistantes à la rouille, au CBB et au BCMV. Le rendement en grains variait de 2908 à 10350 kg ha-1 avec une moyenne de 6531 kg ha-1. Les nouvelles lignées avaient un avantage de rendement allant jusqu’à 67% par rapport à des contrôles locaux de jours courts. Les résultats indiquent que les nouvelles variétés de jours courts de haricots coureurs à haut rendement avec une résistance aux principales maladies et à l’adaptation tropicale, et peuvent être développés à partir de ces lignées.
Language: 
English
Date of publication: 
2014
Country: 
Region Focus: 
East Africa
University/affiliation: 
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Agris Subject Categories: 
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
ISSN: 
E_ISSN: 
Edition: 
Extent: 
191 - 196