The structure of multivariable phenotypic variation in potato progenies derived from tetraploid × diploid crosses
Leszek Domański
l.domanski@ihar.edu.plZakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie (Poland)
Dariusz R. Mańkowski
Zakład Nasiennictwa i Nasionoznawstwa, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-7499-8016
Bogdan Flis
Zakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie (Poland)
Henryka Jakuczun
Zakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie (Poland)
Ewa Zimnoch-Guzowska
Zakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie (Poland)
Abstract
In IHAR, Research Center Młochów during 2008–2009, eighty potato clones derived from the four tetraploid × diploid crosses were evaluated for 12 agronomic and tuber quality traits. The research objective was to examine the structure of multivariable variation. The first five axes of exploratory factor analysis (EFA) extracted 68% of the total variance among clones. Eigenvalues of the analyzed correlation matrix for these factors were above 1. The first factor (21.7% of total variance) was created by traits responsible for general appearance of tubers (shape regularity, depth of eyes, the frequency of tubers with the symptoms of secondary growth). The second factor (15.6% of total variance) was called a performance factor and was correlated with tuber yield, mean tuber weight and tuber flatness. The third factor (12.2% of total variance) called a suitability for processing was correlated with the two key processing traits: starch content and chip colour. The fourth factor (9.9% of total variance) was interpreted as tuber elongation since it was correlated with type of shape and the frequency of tubers with pointed ends. The fifth factor (8.5% of total variance) was correlated with the skin appearance. Multivariate structure of this variance gives a chance for selecting of valuable potato clones for: table use, processing into chips or dry-products and starch processing.
Keywords:
exploratory factor analysis, EFA, interploid mating, multivariable variation, potatoReferences
Bradshaw J. E., Finlay M., Dale B., Mackay G. R. 2009. Improving the yield, processing quality and disease and pest resistance of potatoes by genotypic recurrent selection. Euphytica 170: 215 — 227.
Google Scholar
Chotkowski J. 2007. Rynek ziemniaków jadalnych w Polsce na tle Unii Europejskiej. Wieś Jutra 2 (103): 25 — 26.
Google Scholar
Domański L., Zimnoch-Guzowska E., Domańska M., Jakuczun H.2006. Efekt heterozji diploidalnego rodu ziemniaka DG, 97-943 typu „cold chipping” tworzącego gamety 2n. Biul. IHAR 240/241: 307 — 313.
Google Scholar
Domański L., Flis B., Jakuczun H., Zimnoch-Guzowska E. 2009. Ocena postępu hodowlanego pod względem wartości przetwórczej materiałów wyjściowych wytworzonych w latach 1999-2007. Biul. IHAR 252: 275 — 283.
Google Scholar
Domański L., Flis B., Jakuczun H., Zimnoch-Guzowska E. 2010. Zmienność cech technologicznych i morfologicznych w potomstwie uzyskanym z krzyżowań interploidalnych 4x-2x. Biul. IHAR 257/258: 57 — 69.
Google Scholar
Domański L. Mańkowski D.R., Flis B., Jakuczun H., Zimnoch-Guzowska E. 2012. Wielocechowa analiza różnorodności fenotypowej mieszańców ziemniaka uzyskanych z krzyżowań tetraploid × diploid. Biul. IHAR 265 (w druku).
Google Scholar
Hayes R. J., Thill Ch. A. 2002. Co-current introgression of economically important traits in a potato – breeding program. Amer. J. Potato Res. 79: 173 — 181.
Google Scholar
Haynes K.G. 1990, Covariance’s between diploid parents and tetraploid offspring in tetraploid × diploid crosses of Solanum L. J. Heredity 81: 208 — 210.
Google Scholar
Haynes K.G., Lu W. 2005. Improvement at the diploid species level. In: Genetic improvement of Solanaceous crops. Volume I: Potato. Razdan M. K., Motto A.K. (Eds): 101 — 114. Science Publishers, Inc. Eufield (NH), USA, Plymouth, UK.
Google Scholar
Jakuczun H., Wasilewicz-Flis I. 2006. Przenoszenie zmienności genetycznej wybranych cech z ziemniaka diploidalnego na poziom tetraploidalny w IHAR w latach 1996-2005. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 511: 131 — 140.
Google Scholar
Kaiser, H. F. 1958. The varimax criterion for analytic rotation in factor analysis. Psychometrika 23: 187—200.
Google Scholar
Kamiński R. 1977. Phenotypic and genotypic correlations of morphological and physiological characters of potato. Genetica Polonica 18: 125 — 131.
Google Scholar
Krzyśko M. 2009. Podstawy wielowymiarowego wnioskowania statystycznego. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań.
Google Scholar
Kumar S. I., Gowindaraj M., Kumar V. K. 2010. Estimation of genetic diversity of new advanced breeding lines of groundnut (Arachis hypogaea L.). World J. Agric. Sci. 6 (5): 547 — 554.
Google Scholar
Laudański Z., Mańkowski D. R., Flaszka M. 2012. Eksploracyjna analiza czynnikowa w badaniach struktury zespołu zmiennych obserwowanych. Biuletyn IHAR, w druku.
Google Scholar
Lisińska G., Pęksa A., Kita A., Rytel E., Tajner-CzopekA. 2009. The quality of potato for processing and consumption. In: Yee N., Bussel W.T. (Eds). Potato IV, Food 3 (Special Issue 2): 99 — 104.
Google Scholar
Makinde S. C. D., Ariyo O. J. 2010. Multivariate analysis of genetic divergence in twenty two genotypes of groundnut (Arachis hypogaea L.). Journal of Plant Breeding and Crop Science 2 (7): 192 — 204.
Google Scholar
Mańkowski D. R., Laudański Z., Martyniak D., Flaszka M. 2009. Struktura wielocechowej zmienności odmianowej wiechliny (Poa pratensis L.). Biul. IHAR 254: 189 — 200.
Google Scholar
Mądry W. 2007. Metody statystyczne do oceny różnorodności fenotypowej dla cech ilościowych w kolekcjach roślinnych zasobów genowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 517: 21 — 41.
Google Scholar
Nassir A. L., Ariyo O. J. 2007. Multivariate analysis of the variation of field-planted upland rice (Oryza sativa L.) in a tropical habitat. Malays. Appl. Biol. 36 (1): 47 — 57.
Google Scholar
Nowacki W. 2003. Ocena wartości handlowej ziemniaków jadalnych. Ziemniak Polski 4: 32 — 36.
Google Scholar
SAS Institute Inc. 2009. SAS OnlineDoc® 9.2. Cary NC.
Google Scholar
Sterrett S. B., Henniger M. K., Yencho G. C., Lu W., Winyarck B. T., Haynes K. G. 2003. Stability of internal heat necrosis and specific gravity in tetraploid × diploid potatoes. Crop Science 43: 790 — 796.
Google Scholar
Studnicki W., Mądry W., Śmiałowski T. 2009. Wielocechowa analiza różnorodności fenotypowej w kolekcji roboczej pszenicy jarej. Biul. IHAR 252: 91 — 104.
Google Scholar
Szczotka F. A. 1977. Podstawy analizy czynnikowej. Listy Biometryczne, Nr 55–59: 1— 69.
Google Scholar
Teodorczyk A. 1981. Współzależność cech ziemniaka jadalnego. Ziemniak 1981/82: 25 — 43.
Google Scholar
Thill C. A., Peloquin S.J. 1995. Tetraploid potato clones with 25% wild species germplasm that produces cold (4ºC) chipping progenies. Am. Potato J. 72: 659.
Google Scholar
Timm N. A. 2002. Applied multivariate analysis. New York, USA: Springer Verlag Inc.
Google Scholar
Ukalski K., Kociuba W., Mądry W., Ukalska J. 2007. Wielowymiarowa ocena zmienności fenotypowej w kolekcji zasobów genowych pszenżyta jarego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 517: 767 — 774.
Google Scholar
Watanabe K.N., Ortiz R., Watanabe J. A. 2005. Breeding potential and transmission of traits in 4x-2x crosses. In: Genetic improvement of Solanaceous crops. Volume I: Potato. Razdan M. K., Motto A. K. (Eds): Science Publishers, Inc. Enfield (NH), USA, Plymouth, UK: 101 — 114.
Google Scholar
Zgórska K. 2002. Jakość ziemniaków jadalnych i do przetwórstwa spożywczego. Ziemniak Polski 4: 14 — 20.
Google Scholar
Zimnoch-Guzowska E. 2003. Wykorzystanie form diploidalnych ziemniaka w pracach hodowlanych i genetycznych. Post. Nauk Roln. 1: 47 — 66.
Google Scholar
Zimnoch-Guzowska E., Flis B. 2006. Genetyczne podstawy cech jakościowych ziemniaka. Zesz. Probl, Post. Nauk Rol. z. 511: 23 — 36.
Google Scholar
Authors
Leszek Domańskil.domanski@ihar.edu.pl
Zakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie Poland
Authors
Dariusz R. MańkowskiZakład Nasiennictwa i Nasionoznawstwa, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie Poland
https://orcid.org/0000-0002-7499-8016
Authors
Bogdan FlisZakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie Poland
Authors
Henryka JakuczunZakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie Poland
Authors
Ewa Zimnoch-GuzowskaZakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka, Oddział Młochów, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB w Radzikowie Poland
Statistics
Abstract views: 76PDF downloads: 35
License
Copyright (c) 2012 Leszek Domański, Dariusz R. Mańkowski, Bogdan Flis, Henryka Jakuczun, Ewa Zimnoch-Guzowska
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Upon submitting the article, the Authors grant the Publisher a non-exclusive and free license to use the article for an indefinite period of time throughout the world in the following fields of use:
- Production and reproduction of copies of the article using a specific technique, including printing and digital technology.
- Placing on the market, lending or renting the original or copies of the article.
- Public performance, exhibition, display, reproduction, broadcasting and re-broadcasting, as well as making the article publicly available in such a way that everyone can access it at a place and time of their choice.
- Including the article in a collective work.
- Uploading an article in electronic form to electronic platforms or otherwise introducing an article in electronic form to the Internet or other network.
- Dissemination of the article in electronic form on the Internet or other network, in collective work as well as independently.
- Making the article available in an electronic version in such a way that everyone can access it at a place and time of their choice, in particular via the Internet.
Authors by sending a request for publication:
- They consent to the publication of the article in the journal,
- They agree to give the publication a DOI (Digital Object Identifier),
- They undertake to comply with the publishing house's code of ethics in accordance with the guidelines of the Committee on Publication Ethics (COPE), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- They consent to the articles being made available in electronic form under the CC BY-SA 4.0 license, in open access,
- They agree to send article metadata to commercial and non-commercial journal indexing databases.
Most read articles by the same author(s)
- Monika Janaszek-Mańkowska, Dariusz R. Mańkowski, Janusz Kozdój, MLP artificial neural networks in predicting the yield if spring barley , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 259 (2011): Regular issue
- Bogdan Flis, Beata Tatrowska, Analysis of genotype by environment interaction for selected traits of table potato in various cultivation systems , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 286 (2019): Special issue
- Tadeusz Śmiałowski, Anna Cieplicka, Dariusz R. Mańkowski, One and multi-variable characterization of spring barley (Hordeum vulgare L.) cultivars grown in Smolice Plant Breeding and tested in field breeding experiments in 2016 , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 282 (2017): Regular issue
- Zbigniew Laudański, Dariusz R. Mańkowski, Małgorzata Flaszka, Exploratory factor analysis in studying the structure of multivariate observations , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 263 (2012): Regular issue
- Sylwester Sobkowiak, Hanna Zarzycka, Renata Lebecka, Ewa Zimnoch-Guzowska, Reaction of potato standards to Phytophthora infestans in resistance tests , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 251 (2009): Regular issue
- Ewa Zimnoch-Guzowska, Małgorzata Gołębiewska, Exploitation of biotechnology by Polish plant breeding , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 259 (2011): Regular issue
- Tadeusz Oleksiak, Dagmara Bronisz, Dariusz R. Mańkowski, Marzena Iwańska, Analysis of yielding stability and wide adaptation degree of selected winter triticale (× Triticosecale Witt.) cultivars based on field production data , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 282 (2017): Regular issue
- Beata Tatarowska, Bogdan Flis, Ewa Zimnoch-Guzowska, Stability of resistance reaction to Phytophthora infestans (Mont.) de Bary of potato cultivars in laboratory tests , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 271 (2014): Regular issue
- Beata Tatarowska, Bogdan Flis, Jarosław Plich, Application of Scheffé - Caliński mixed model in analysis of the stability of resistance to Phytophthora infestans (Mont.) de Bary in potato cultivars , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 262 (2011): Regular issue
- Jarosław Plich, Beata Tatarowska, Dorota Milczarek, Bogdan Flis, Pyramiding of resistance genes against Phytophthora infestans in potato , Bulletin of Plant Breeding and Acclimatization Institute: No. 281 (2017): Regular issue
