Phenotypic Recurrent Selection for Increased Leaf Weight and Decreased Alkaloid Content of Burley Tobacco¹

Abstract

Nine populations were derived in the selection phase of experiments designed to evaluate a recurrent selection scheme in hurley tobacco (Nicotiana tabacum L.). We produced an unselected population of heterozygotes (Co), three populations by recurrent selection for increased weight of green leaves, and five populations by recurrent selection for decreased percent total alkaloids (% TA) of green leaves. Evaluations of the experimental material were made at three locations. The objectives wre to determine the effects of phenotypic recurrent selection on green tobacco and to ascertain the correlated effects of such selection on the yield and alkaloid content of cured tobacco.In response to selection, green leaf weight increased somewhat consistently from C0 to C3 and % TA declined linearly from Co, to C3 The correlated response of cured leaf weight to selection on a green weight basis was a linear increase, averaging 8.1 g per plant per cycle. Percent total alkaloids of cured leaf also declined linearly with successive cycles of selection on a green leaf basis. Five cycles of selection resulted in nearly 23% reduction in percent TA.The genetic correlation coefficient between green leaf weight and percent TA was −0.50 and −0.62 at two locations. This negative relationship may be a limiting factor in practical usage of phenotypic recurrent selection to increase yields without the aid of a selection index.

Sélection récurrente chez les autogames pour l'amélioration des variétés lignées pures : une revue bibliographique

“…C'est le cas pour le poids des feuilles chez le tabac (Matzinger et Wernsman, 1968;Gupton, 1981), pour le tallage herbacé chez le blé et l'orge (Redden et Jensen, 1974) (Thomas, 1986;Kervella, 1987;Kervella et al, 1988;Brabant et al, 1989a (Payne et al, 1986) et de l'orge (Delogu et al, 1988), utilisent des poquets ou des petites parcelles pour la sélection et l'évaluation du progrès; certains travaillent dans les mêmes conditions de peuplement dans les 2 cas, pour la sé-lection pour le poids des feuilles chez le tabac (Matzinger et Wernsman, 1968) et la teneur en protéines chez le soja (Miller et Fehr, 1979 Burton, 1979;Prohaska et Fehr, 1981; Kofoid, 1982), et allant jusqu'à 25% (Lyons et al, 1987) de la valeur moyenne initiale, par cycle. Brim et Burton (1979) (Sumarno et Fehr, 1982); diminution du taux d'acide linoléique (de mauvaise qualité nutritionnelle) parallèlement à l'augmentation du taux d'acide oléique chez le soja (Carver et al, 1986), de la teneur en alcaloïdes parallèlement à l'augmentation du poids de feuilles chez le tabac (Gupton, 1981) (Miller et Rawlings, 1967;Stanca et Marocco, 1985;Delogu et al, 1988;Sanguineti et al, 1988) pour le caractère sélectionné. Cela peut être dû à une base géné-tique de départ trop étroite (tableau I) ainsi qu'à une trop forte intensité de sélection (Miller et Rawlings, 1967) Busch et Kofoid, 1982;Löffler et al, 1983;Stuart, 1986;Kelly et Adams, 1987;Madhy, 1988b (Gai et Fehr, 1984;Payne et al, 1986;…”

“…In order to evaluate the interest of such schemes for improving pure line value of autogamous species, a set of experiments, carried out up to 1989, has been reviewed which concern a large number of species: oat, wheat, barley, sorgho, soybean, bean, tobacco and cotton. After an analysis of the modalities used in the recurrent selection schemes applied ( (McProud, 1979;Busch et Kofoid, 1982 (Gallais, 1977 (Burton et Brim, 1981;Gupton, 1981;Avey et al, 1982;Rose, 1983;Payne et al, 1986 (Dogget, 1972;Burton et Brim, 1981; Habgood et Rafique Uddin, 1984;Obilana, 1985;Carver et al, 1986), mais aussi stérilités géniques dominantes (Knapp et Cox, 1988) (Brabant et al, 1989a (Patel et al, 1985 (Gallais, 1988). Mais cela risque de développer à l'inté-rieur de la population une sélection sur l'aptitude à l'haplo-diploïdisation.…”

“…L'utilisation de celle-ci se fait par croisement des parents avec une ou plusieurs lignées mâle stériles (Dogget, 1972;Burton et Brim, 1981;Carver et al, 1986 (Khadr et Frey, 1965;Matzinger et Wernsman, 1968;Miller et Fehr, 1979;Gupton, 1981;Busch et Kofoid, 1982;Löffler et al, 1983;Walker et Schmitthenner, 1984;Patel et al, 1985;Stanca et Marocco, 1985;Payne et al, 1986;Bregitzer et al, 1987;Maich et al, 1987;Delogu et al, 1988) ou bien selon un plan diallèle partiel lorsque le nombre de lignées de départ est plus élevé (Sumarno et Fehr, 1982;Gai et Fehr, 1984;Guimaraes, 1986;Lyons et al, 1987;Piper et Fehr, 1987). Pour un nombre intermédiaire de parents, le système pyramidal équilibré (Thomas, 1986) (Miller et Fehr, 1979;Prohaska et Fehr, 1981; Kofoid, 1982;Sumarno et Fehr, 1982;Gai et Fehr, 1984; Guimares, 1986).…”

“…Certains systèmes sont basés sur l'observation de familles de demifrères (Burton et Brim, 1981;Carver et al, 1986), obtenues par la pollinisation libre des plantes mâle stériles. Cette méthode, en théorie du moins, sera moins efficace que la sélection sur descendance S 1 pour améliorer la valeur en lignée (Gallais, 1990 (Redden et Jensen, 1974), 1,6 à 3% (Busch et Kofoid, 1982), 5% (Obilana, 1985) et 2,4% (Kelly et Adams, 1987 (McNeal et al, 1978; Burton, 1979;Kenworthy et Miller et Fehr, 1979;Prohaska et Fehr, 1981;Löffler et al, 1983;Walker et Schmitthenner, 1984;Bello, 1985;Obilana, 1985;Stanca et Marocco, 1985;Stuart, 1986 Brim, 1981;Gupton, 1981;Carver et al, 1986), soit une sélection combinée «famille-individu dans famille» (Thomas, 1986;Kervella, 1987;Lyons et al, 1987;Kervella et al, 1988;Madhy, 1988b;Brabant et Fehr, 1982;Gai et Fehr, 1984;Guimaraes, 1986;Payne et al, 1986;Piper et Fehr, 1987), bulk (Miller et Rawlings, 1967) ou haplodiploïdisation (Patel et al, 1985 (Guimaraes, 1986;Piper et Fehr, 1987;Madhy, 1988b (Stanca et Marocco, 1985;<...>…”

Selection Among Early Generation Peanut Progeny for Enhanced Nitrogen Fixation1

“…Successful recurrent selection programs have been reported for the following self-pollinated crops: barley (Hordeum vulgare L.) (13), common bean (Phaseolus vulgaris L.) (40), cotton (Gossypium hirsutum L.) (29), peanut (18,30), oats (Avena sativa L.) (24,34), soybean [Glycine max (L.) Merrill] (7,10,1 I, 23,28,37,38,42), tobacco (Nicotiana tabacum L.) (19,26), and wheat (Triticum aestivum L.) (5,12,13,25,27). This paper reports the results of phenotypic recurrent selection for enhanced nitrogen fixation in peanut.…”