Diallel analysis in white lupin: consequences for breeding

Abstract - A complete diallel analysis for several characters was conducted in spring type white lupins (Lupinus albus L). Each of the 7 parents represented a group of the genetic variability available in the Mediterranean area. An analysis of the genetic parameters for the different characters should be of help in the definition of optimum lupin breeding criteria. Both vegetative and reproductive characters were studied. Diallel analysis was carried out via 2 methods, ie those of Griffing and Hayman. As for most of the autogamous species, vegetative characters and seed size showed a mainly additive heredity with a limited amount of specific combining ability (SCA). Both broad and narrow sense heritabilities proved to be high. The correlations between general combining ability (GCA) and phenotypic values were high, which suggested that judgement of the phenotype could give a good estimate of behaviour in the cross. For pod setting characters, both heritabilities were lower likely because of a higher susceptibility to the environment and to larger dominance. A heterotic effect was observed for yield; this could be explained by the low cropping densities and the homeostatis ability of the hybrids. This kind of genetic structure appears to be a means of improving yield stability. Unfortunately, it is not possible at the present time because no male sterility is available. For pure line breeding, the general combining ability (GCA) values showed that Lublanc and LA123 appeared to be first-choice parents for improvement of earliness in flowering with a good pod setting, while Lucky was an interesting candidate for pod setting and seed size characters.

Résumé - Étude diallèle sur le lupin blanc : conséquences en sélection. L'étude d'un diallèle complet de 7 génotypes de lupin blanc (Lupinus albus L) de type printemps a permis l'analyse génétique de nombreux caractères. Chacun des parents utilisés représente un groupe particulier au sein de la variabilité spécifique disponible sur le pourtour méditerranéen (tableau I). L'analyse génétique de ces différents caractères doit permettre de définir les critères de sélection les plus importants. Les caractères étudiés sont relatifs soit au développement végétatif, soit à la phase de reproduction. L'analyse diallèle a été réalisée par 2 méthodes d'analyse : Griffing et Hayman. Comme pour la plupart des légumineuses autogames, les caractères végétatifs et la taille du grain présentent une hérédité essentiellement additive avec des effets dus à l'aptitude spécifique à la combinaison faibles (tableau III). Les héritabilités au sens large et au sens strict sont élevées. Les corrélations entre les valeurs d'aptitude générale à la combinaison et les valeurs propres sont élevées, la valeur phénotypique des parents donne donc une bonne idée de leur comportement en croisement (tableau III). L'analyse des diagrammes de Hayman (fig 3) montre la possibilité de transgressions sur les principaux caractères étudiés à l'exception de la précocité, et la présence vraisemblable d'épistasie pour la nouaison. Pour les caractères de nouaison, les héritabilités sont plus faibles, en raison d'une sensibilité accrue au milieu. Un hétérosis a été observé pour le rendement qui pourrait être lié aux faibles densités de culture utilisées et à la possibilité d'homéostase des hybrides. La création d'hybrides pourrait être une voie pour l'amélioration de la stabilité du rendement, même si aucune stérilité mâle ne permet d'envisager à ce jour cette voie. Dans le but actuel de création de variétés lignées pures, l'étude diallèle permet de préciser les parents potentiellement intéressants. Lublanc et LA 123 sont des géniteurs intéressants pour la recherche de types précoces à bonne nouaison. Pour l'ensemble des caractères de rendement, Lucky est un géniteur de choix en particulier pour la nouaison et le poids de mille grains.