S1 and S2 selection of Longe 4 maize variety for tolerance to low soil nitrogen in Uganda

Abstract: 
Low nitrogen is a major environmental stress leading to low yields in maize. Identification of varieties able to perform well under low soil N is of great significance to the resource poor farmers in the country especially when input costs are high and fertilizer use is very low (3%). For this purpose S1, S2 and S2R (S2 random) families derived from Longe 4; a popular early maturing OPV, were evaluated. Yield, yield components and other agronomic traits were assessed among families to compare mean performance of generations, to estimate heritability and the amount of genetic variance in the three samples, and to determine the magnitude of correlation between traits and between environments. Results obtained indicated that S1s in both testing environments yielded higher than S2s and gave larger predicted gains from selection. Genetic variances were higher for S1s in both environments; therefore, more rapid gains for yield in Longe 4 are expected from S1 compared to S2 selection. The overall yield reduction in the low-N test was 35% and 34% in 2009A and 2009B, respectively. Average broad sense heritability estimates under low N were 21% for grain yield, 17% for ASI (S2); narrow-sense heritability was 0.24 and 0.52 for grain yield and ASI respectively. Genotype means under low N showed correlations between grain yield and: ASI, -0.23; plant height, 0.52; leaf senescence, 0.15 and leaf nitrogen concentration, 0.12. In conclusion, sufficient amount of genotypic variation was found for low N tolerance among Longe 4 S1 and S2 families which can be improved by selection. Selection should be done at S1 to save time and avoid an extra season of selfing and the associated resources required. Predicted gains were higher for S1 families and when ranks of grain yield were averaged across N-levels, therefore both environments should be used in selection of genotypes for low nitrogen performance if feasible.
La faible teneur en azote est un stress environnemental majeur conduisant à de faibles rendements en maïs. L’identification des variétés capables de bien fonctionner dans le sol à faible N est d’une grande importance pour les agriculteurs pauvres en ressources dans le pays, en particulier lorsque les coûts d’entrée sont élevées et l’utilisation des engrais est très faible (3%). A cet effet, S1, S2 et S2R (aléatoire S2) familles issues de Longe 4, un VPO à maturité précoce, ont été évalués. Les rendements, les composantes du rendement, et d’autres caractères agronomiques ont été évalués entre les familles afin de comparer la performance moyenne des générations, pour estimer l’héritabilité et le montant de la variance génétique dans les trois échantillons, et de déterminer l’ampleur de la corrélation entre les traits et les environnements. Les résultats obtenus ont indiqué que S1s dans les deux environnements de test a donné plus de S2s et a prédit plus des gains provenant de la sélection. Les variances génétiques étaient plus élevées pour S1s dans les deux environnements, par conséquent, des gains plus rapides pour le rendement en Compartiment 4 sont attendus de S1 par rapport à la sélection S2. La diminution globale des rendements dans l’essai à faible N était de 35% et 34% en 2009a et 2009b, respectivement. La moyenne des estimations de sens d’héritabilité sous un faible N étaient de 21% pour le rendement grain, 17% pour les ASI (S2); l’héritabilité au sens strict était de 0,24 et 0,52 pour le rendement grain et l’ASI, respectivement. Les moyens de génotype sous une faible N ont montré des corrélations entre le rendement grainier et: ASI, -0,23, la hauteur de la plante, 0,52, la sénescence des feuilles, de 0,15 et la concentration en azote des feuilles, 0,12. En conclusion, une quantité suffisante de la variation génotypique a été trouvé pour N en faible tolérance entre Longe 4 S1 et S2 familles qui peuvent être améliorées par la sélection. Le choix doit être fait au S1 pour gagner du temps et éviter une saison supplémentaire d’autofécondation et les ressources connexes nécessaires. Les gains prévus avaient un teneur plus élevé de S1 pour les familles et quand le rendement S1 en grain a été en moyenne entre Nniveaux, donc à la fois les environnements devraient être utilisés dans la sélection de génotypes de la performance en faible teneur en azote, si possible.
Language: 
Date of publication: 
2010
Country: 
Region Focus: 
East Africa
University/affiliation: 
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
ISSN: 
E_ISSN: 
Edition: 
Extent: 
997-1001
Notes: 

About the RUFORUM 2010 Biennal Conference
"The 2010 RUFORUM Biennial Conference was the second in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholders in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. This record contains an extended abstract accepted under the theme of Plant Breeding"