Prospective genetic gain to improve salinity tolerance in a population of Panicum coloratum var. coloratum with two different selection methods

Abstract

Panicum coloratum var. coloratum is a subtropical grass for potentially increasing forage production in lowly productive environments where cattle-raising activities have been relocated. Heritability was estimated for characters related to salinity tolerance under saline and non-saline conditions to explore the possibility of improving tolerance by selection. From a base germplasm collected in a very harsh environment, heritability and gain after selection were calculated using 2 recombination units: individual and phenotypic family mean (PFM). Heritability estimates were very low for all characters both in saline and non-saline conditions, suggesting a complex genetic control of salinity tolerance, with a high proportion of non-additive genetic effects. Estimates were higher using individual selection than with PFM and expected genetic gains were higher for individual selection. When compared in both saline and non-saline conditions, predicted means were greater than for plants of cv. Klein, the most common cultivar in use. It appears that the analyzed germplasm would be a valuable source of genes to be included in breeding programs to increase salinity tolerance in Panicum coloratum.

Panicum coloratum var. coloratum es una gramínea forrajera subtropical adecuada para incrementar la producción de forraje en ambientes de baja productividad donde la ganadería ha sido relocalizada. En un estudio realizado en Buenos Aires y Córdoba, Argentina, se estimó la heredabilidad para caracteres relacionados a la tolerancia a salinidad en condiciones salinas y no salinas para explorar la posibilidad de mejorar la tolerancia por selección. A partir de un germoplasma base recolectado de un ambiente con condiciones restrictivas de crecimiento, la heredabilidad y la ganancia genética luego de un ciclo de selección fueron calculadas usando dos unidades de recombinación: individual y media fenotípica familiar (PFM en inglés). Las estimaciones de heredabilidad fueron bajas para todos los caracteres tanto en condiciones salinas como no salinas sugiriendo un complejo control genético de la tolerancia a salinidad con alta proporción de efectos genéticos no aditivos. Las estimaciones fueron superiores usando la selección individual en comparación con la media fenotípica familiar. La ganancia genética esperada fue mayor para la selección individual. Tanto en condiciones salinas como en no salinas, la media predicha fue superior al cv. Klein, el cultivar más común de la variedad. El germoplasma analizado sería un buen recurso para ser incluido en programas de mejoramiento para incrementar la tolerancia a salinidad en Panicum coloratum.