Research Article

Assessment of phenotypic variability among EEA INTA Pergamino sunflower lines: Its relationship with the grain yield and oil content^☆

Évaluation de la variabilité phénotypique parmi les lignées de tournesol EEA INTA Pergamino : relation avec le rendement en grains et la teneur en huile

¹ Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria, Pergamino, Buenos Aires, Argentina
² Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pergamino, Buenos Aires, Argentina
³ Universidad Nacional del Noroeste de Buenos Aires, Pergamino, Buenos Aires, Argentina

^* Correspondence: dominguez.matias@inta.gob.ar

Received: 11 February 2021
Accepted: 11 May 2021

Abstract

The aims of the present study were to assess the phenotypic diversity among 221 sunflower accessions of INTA Pergamino Sunflower Breeding Program, to obtain discriminant functions that allow the classification of new accessions in similar groups and to evaluate the relationship between genetic distance pairwise accessions and hybrid performance for grain yield and oil content. We used 19 quantitative descriptors to evaluate phenotypic and morphological variability. Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) were used to evaluate simultaneously all the variables and to describe phenotypic variation patterns of the germplasm. The distribution of germplasm in the dendrogram did not follow a clear pattern with regard to the predefined groups. This study revealed the variability observed among the lines that form the INTA Pergamino breeding program despite the highly selective forces applied to obtain inbred lines that produce superior hybrids for the Argentinean sunflower area. This work demonstrates the need for more in-depth study of genetic variability to be used as a predictor of heterosis in sunflower.

Résumé

Les objectifs de la présente étude étaient d’évaluer la diversité phénotypique parmi 221 lignées de tournesol issues du programme de sélection de tournesol argentin à l’INTA Pergamino, afin d’identifier des fonctions discriminantes permettant de classer les nouvelles accessions dans des groupes similaires et d’évaluer la relation entre la distance génétique entre couples d’accessions et la performance des hybrides pour le rendement en grain et la teneur en huile. Nous avons utilisé 19 descripteurs quantitatifs pour évaluer la variabilité phénotypique et morphologique. Des analyses en Composantes Principales (ACP) et en Clusters Hiérarchiques (ACH) ont permis d’évaluer simultanément toutes les variables et de décrire les modèles de variation phénotypique du germplasme. La distribution du germplasme dans le dendrogramme n’a pas suivi un schéma clair par rapport aux groupes prédéfinis. Cette étude a démontré la variabilité observée parmi les lignées issues du programme de sélection de l’INTA Pergamino malgré les fortes pressions de sélection appliquées pour obtenir des parents d’hybrides performants et bien adaptés aux conditions argentines. Les résultats indiquent le besoin d’études plus approfondies de la variabilité génétique afin de l’utiliser pour prédire l’hétérosis chez le tournesol.