Determination of Stabilities of Some Durum Wheat Varieties with Biplot and AMMI Analyzes (Main Effects and Multiplicative Interactions) Analyzes

Year 2018, Volume: 7 Issue: 1, 1 - 13, 10.07.2018

Erol Oral Enver Kendal Yusuf Doğan

Abstract

In this study, five
durum wheat cultivar was in Southeastern Anatolia Region, and the yield
performance, stability and various environmental interactions of these
cultivars were evaluated in two different environmental conditions. The trials
were implemented in respect to a integrate arrangement complex style with four
replications in irrigation conditions. The
AMMI (Additive main effects and multiplicative interaction) analysis was
made to estimate grain yield and understand G × E interaction patterns.
Analysis indicated that the major contributions to treatment sum of squares
were environments (91.20%), cultivars (4.68%), and GE (4.18%) respectively;
suggesting that grain yield of genotypes was effected environmental conditions.
The effects of PCA 1and PCA 2 (Base Component Analysis) were found to be 54.08%
and 45.92%, respectively, in various environmental interactions. According to
AMMI analysis results and stability values, Fuatbey-2000 variety was found to be
highly efficient, Saricanak-98 variety was found to be both stable and high
efficiency and Vitrico variety (abroad registered) was found to be love
efficiency as mean yield, but stable. In addition, it was understood that
Sanliurfa location environmental conditions where the study was carried out
have high yield potential (8389 kg/ha), while Diyarbakır with low yield
potential (4874 kg/ha). According to the results of the research, it is
understood that the Vitrico variety has higher yield potential than the two
existing varieties, but have lower than two other varieties, but it is more stable
than existing varieties except Saricanak-98 in two different ecological conditions.
Vitrico variety candidate is not satisfactory for grain yield, so the final
decision on the registration of this kind of candidate has been made after the
necessary researches on the quality criteria. 

Keywords

Stability, candidate, yield

Bazı Durum Buğday Çeşitlerinin Biplot ve AMMI (Ana Etkiler ve Çarpımsal İnteraksiyonlar) Analizleri ile Stabilitelerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışma, tescilli beş
durum buğday çeşidinin Güneydoğu Anadolu Bölgesinde farklı iki çevre
şartlarında denenerek verim performansı, stabilitesi ve çeşit*çevre
interaksiyonun etkisi incelenmiştir. Denemeler tesadüf blokları deneme desenine
göre dört tekrarlamalı ve sulu şartlarda yürütülmüştür. Ana etkiler ve
çarpımsal interaksiyonlar (AMMI) analizi ile tane verimi ve genotip*çevre
interaksiyonunun etkisi incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, karaler
ortalaması sırasıyla %91.20’ i çevreden, %4.62’i  genotipten ve %4.18’i ise çeşit*çevre
interaksiyonundan etkilendiğini 
göstermiştir. Genotiplerin tane verimi daha çok çevre şartlarından
etkilendiği ve çeşit, çevre ile çeşit*çevre interaksiyonunun %0.01 ‘e göre
önemli olduğu tespit edilmiştir. PCA 1 and PCA 2 eksenlerinin (Temel Bileşenler
Analizi) çeşit*çevre interaksiyonundaki etkisi sırasıyla %54.08 ve %45.92
olduğu saptanmıştır. AMMI analizi sonuçları ve stabilite değerlerine göre Fuatbey-2000
çeşidi yüksek verimli, Sarıçanak-98 çeşidi ise hem stabil ve hem de yüksek
verimli,  Vitrico çeşidinin (yurt dışı
tescilli) ise verim ortalamasının altında ancak stabil olduğu tespit
edilmiştir. Ayrıca çalışmanın yürütüldüğü Şanlıurfa lokasyonunun yüksek (838.9
kg/da) Diyarbakır Lokasyonunun düşük verim (487.4 kg/da) potansiyeli çevre
şartlarına sahip olduğu görülmüştür. Araştırma sonuçlarına göre, Vitrico çeşidi
mevcut iki çeşitten daha yüksek diğer ikisinden daha düşük verime sahip olduğu,
ancak her iki çevrede Sarıçanak-98 çeşidi hariç diğer çeşitlere nazaran daha
stabil olduğu anlaşılmıştır. Vitrico çeşit adayının tane verimi bakımından
tatminkar olmadığı, kalite kriterleri üzerinde de gerekli araştırmalar yapıldıktan
sonra bu çeşit adayının tescili ile ilgili nihai karar verilmesi sonucuna
varılmıştır.

Keywords

Stabilite, çeşit adayı, verim

References

• Ahmadi, J., Mohammadi, A., Najafi Mirak¸ T. (2012). Targeting promising bread wheat (Triticum aestivum L.) lines for cold climate growing environments using AMMI and SREG GGE biplot analyses. J. Agr. Sci. Tech. (2012) Vol. 14: 645-657.
• Akter, A., Hassan¸ M. J., Kulsum¸ M. U., Islam, M. R., Hossain¸ K. Rahman¸ M. M. (2014). AMMI biplot analysis for stability of grain yield in hybridrice (Oryza sativa L.). J. Rice Res. 2: 126.
• Anonim, (2009). www.meteor.gov.tr.
• Bantayehu, M., Esmael, J., Awoke¸ Y. (2013). Additive main effect and multiplicati ve ınteraction analysis and clustering of environments and genotypes in malting barley. African Journal of Agricultural Research Vol. 8(18), pp. 1896-1904.
• Beleggia, R., Platani, C., Nigro, F., De Vita, P., Cattivelli, L., Papa¸ R. (2013). Effect of genotype, environment and genotype-by-environment interaction on metabolite profiling in durum wheat (Triticum durum Desf.) grain. Journal of Cereal Science 2011 57, 183–192. doi:10.1016/j.jcs.2012.09.004.
• Carbonell, S. A., Filho, J. A., Dias, L. A., Garcia¸ A. A., Morais¸ L. (2004). Common bean genotypes and lines interactions with environments. Sci. Agric. (Piracicaba Braz.) 61: 169-177.
• Doğan, Y., Kendal¸ E., Oral¸ E. (2016). Identifying of relationship between traits and grain yield in spring Barley by GGE biplot analysis. The Journal "Agriculture and Forestry", 62(4), 239-252.
• Flores, F., Moreno¸ M. T., Cubero¸ J. I. (1998). A comparison of univariate and multivariate methods to analysis environments. Field Crops Res. 56: 271-286.
• Gauch, H. G., Zobel, R. W. (1996). AMMI analyses of yield trails. Genotype by environment interaction. GRC. Paton, Florida. pp. 85-122.
• Gauch, H. G., Piepho, H. P., Annichiarico¸ P. (2008). Statistical analysis of yield trials by AMMI and GGE. Further considerations. Crop Sci. 48: 866-889.
• Gauch, H. G. (1988). Model selection and validation for yield trials with interaction. Biometrics 44: 705-715.
• Gauch, H. G. (2006). Statistical analysis of yield trials by AMMI and GGE. Crop Sci. 46: 1488-1500.
• Güngör, H., Akgöl¸ B. (2015). Kırklareli ekolojik koşullarında makarnalık buğday genotiplerinin verim ve kalite özelliklerinin biplot analiz Yöntemi ile değerlendirilmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 2(3): 256–267, 2015.
• Hagos, G. H., Abay¸ F. (2013). AMMI and GGE Biplot analysis of bread wheat genotypes in the northern part of Ethiopia. Journal Plant Breeding and Genetic 1: 12.18.
• Islam, M. R., Anisuzzaman, M., Khatun, H., Sharma, N., Islam, Z., Akter, A., Parta, S. Biswas. (2014). AMMI Analysis of yield performance and stability of rice genotypes across different haorareas. Eco. FriendlyAgril. J. 7(02):20-24.
• Jalata, Z. (2011). GGE-biplot Analysis of Multi-environment yield trials of barley (Hordeum vulgare L.) genotypes in Southeastern Ethiopia Highlands. International J.of P. Breeding and Gen. 5(1):59-75.
• Karimizadeh, R., Mohammadi, M., Sabaghni, N., Mahmoodi, A. A., Roustami, B., Seyyedi, F. et al. (2013). GGE biplot analysis of yield stability in multi-environment trials of lentil genotypes under rainfed condition. Notulae Scientia Biologicae 5:256-262.
• Kendal, E., Dogan¸ Y. (2015). Stability of a Candidate and Cultivars (Hordeum vulgare L) by GGE Biplot analysis of multi-environment yield trials in spring barley. Agriculture & Forestry, Vol. 61(4): 307-318, 2015, Podgorica, DOI: 10.17707/Agriculture Forest.61.4.37
• Kendal, E., Sayar¸ M. S. (2016). The stability of some spring Triticale genotypes using biplot analysis, The Journal of Animal & Plant Sciences, 26(3): 2016, Page:754-765 ISSN: 1018-7081.
• Kendal, E., Sener¸ O. (2015). Examination of genotype environmentinteractionsby GGE biplot analysis in spring durum wheat, Ind. J. of Genet. and Plant Breed. 75(3): 341-348 (2015), DOI: 10.5958/0975-6906.2015.00054.1.
• Kendal, E., Tekdal¸ S. (2016). Application of AMMI model for evolution spring barley genotypes in Multi-Environment trials- Bangladesh J. Bot. 45(3): 613-620, 2016.
• Kendal¸ E., Doğan¸ Y., Oral¸ E. (2016a). Ana etkiler ve çarpımsal interaksiyonlar AMMI Analizi ile çoklu çevre şartları üzerinden yazlık arpa çeşit adayının mevcut çeşitlerle karsılaştırılması. 1.. Uluslararası Akdeniz Bilim ve Mühendislik Kongresi, Sayfa:3201-3209, 26-28 Ekim 2016. Çukurova Üniversitesi, Adana/Türkiye.
• Kendal, E., Sayar, M. S., Tekdal, S., Aktas, H., Karaman, M. (2016b). Assessment of the impact of ecological factors on yield and quality parameters in triticale using GGE biplot and AMMI Analysis. Pak. J. Bot, 48(5), 1903-1913.
• Kendal, E., Tekdal, S., Aktaş, H., Karaman¸ M. (2012). Bazı makarnalık buğday çeşitlerinin Diyarbakır ve Adıyaman sulu koşullarında verim ve kalite parametreleri yönünden karşılaştırılması, Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt 26, Sayı 2, 1-14.2012.
• Kılıç, H. (2014). Additive main effect and multiplicative interactions (AMMI) Analysis of grain yield in barley genotypes acrossenvironments. J. Agril. Sci. 20: 337-344.
• Kılıç, H., Aktaş, H. Kendal, E., Tekdal, S., (2012a). İleri kademe ekmeklik buğday (Triticumaestium L.) hatlarının Biplot analiz yöntemi ile değerlendirilmesi. Bingöl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türk Doğa ve Fen Dergisi, 1 (2): 132-139, 2012. Bingöl.
• Kılıç, H., Erdemci, İ., Karahan T., Karahan H., Aktaş H. ve Kendal, E., (2005).Güneydoğu Anadolu Bölgesi şartlarında bazı makarnalık buğday çeşitlerinin uyum kabiliyetlerinin tespit edilmesi,. Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi, GAP IV. Tarım Kongresi 1.cilt Sayfa: 768 21-23.09.2005/ Şanlıurfa.
• Kılıç, H., Kendal, E., Aktaş, H. Tekdal, S. (2014). İleri kademe ekmeklik buğday hatlarının farklı çevrelerde tane verimi ve bazı kalite özellikleri yönünden değerlendirilmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 4 - Sayı: 4, Sayfa:87-95.
• Kılıç, H., Tekdal, S., Kendal, E., Aktaş, H. (2012b). Augmented deneme desenine dayalı ileri kademe makarnalık buğday (Triticum turgidum ssp durum) hatlarının biplot analiz yöntemi ile değerlendirilmesi, KSÜ Doğa Bil. Derg., 15(4),12-25.
• Li, W., Yan, Z. H., Wei, Y. M., Lan¸ X. L., Zheng¸ Y. L. (2006). Evaluation of genotype x environment interactions in Chinese spring wheat by the AMMI model, correlation and path analysis. J. Agron. Crop Sci. 192: 221-227.
• Mirosavlievic, M. N., Przulj, N., Bocanski¸ Stanisavlievic, D., Mitrovic, B. (2014). The application of AMMI model for barley cultivars evaluation in multi-year trials. Genetika, Vol: 46, No. 2, 445-454.
• Mohammadi, M., Sharifi, P., Karimizadeh, Alt Jafarby. J.,Khanzadeh, H., Hosseınpour, T., Poursıabıdı, M. M., Roustaii, M., Hassanpour¸ Hosni, M., Pedram¸ M. (2015).Stability of grain yield of durum wheat genotypes by ammi model. Agriculture &Forestry, Vol. 61,Issue 3: 181-193,2015,Podgorica
• Mortazavian, S. M. M., Nikkhah, H. R., Hassani, F. A., Sharif-al-Hosseini, M., Taheri, M., Mahlooji¸ M. (2014). GGE biplot and AMMI Analysis of yield performance of barley genotypes across different environments in Iran. J. Agr. Sci. Tech. Vol. 16: 609-622.
• Purchase, J. L. (1997). Parametric analysis to describe genotype by environment interaction and yield stability in winter wheat. Ph.D. Thesis, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture of the University of the FreeState, Bloemfontein, South Africa.
• Rad, M. R. N., Abdulkadir, M., Rafii, M. Y., Hawa, Z. E. J., Naghavi, M. R., Ahmadi, F. (2013). Genotype environment interaction by AMMI and GGE biplot analysis in three consecutive generations of wheat (Triticum aestivum L.) under normal and drough tstress conditions. Australian J. Crop Sci. 7(7): 956-961.
• Rezene, Y. (2014). GGE and AMMI biplot analysis for fieldpea yield stability in SNNPR state Ethiopia. Internat. J. Sustainable Agril. Res. 1(1): 28-38.
• Sabaghnia, N., Dehghani, H., Alizadeh, B., Mohghaddam, M. (2010). Genetic analysis of oil yield, seed yield, and yield components in rapeseed using additive main effect and multiplicative interaction biplots. Agron. J. 102: 1361-1368.
• Sayar, M. S., Anlarsa, A. E., Başbağ, M. (2016). Macar Fiğ (Viciapannonica Crantz.) genotiplerinde biyolojik verim özelliği bakımından çevreler üzerinden eklemeli ana etkiler ve çarpımsal interaksiyonlar (AMMI) analizi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 2016, 25 (Özel sayı-2):235-240
• Sayar, M. S., Han, Y. (2015). Determination of seed yield and yield components of grasspea (Lathyrus sativus L.) lines and evaluations using GGE biplot analysis method. Tarım Bilimleri Dergisi- Journal Agric. Sci. 21(1): 78-92.
• Tekdal, S., Kendal¸ E., Aktaş¸ H., Ayana¸ B., Bayram¸ M., Kılıç H., Yıldırım¸ M. (2014). Türkiye’deki durum buğday çeşitleri ile bazı yerel popülasyon ve ileri kademede hatların bulgurluk kalitesi yönünden taranması. Tübitak, 111O246 nolu 1001 proje sonuç raporu. Kasım 2014. Diyarbakır.
• Vargas¸ M., Crossa, J. (2000). The AMMI analysis and the graph of the Biplot in SAS. Centro Internacional de Mejaromiento de MaizyTrigo (CIMMYT). Mexico. p. 42.
• Yan, W., Hunt¸ L. A. (2001). Interpretation of genotype x environment interaction for winter wheat yield in Ontario, Crop Sci. 41: 19-25.