Multivariate analysis of phenotypic diversity in Polish spring wheat collection | Wielocechowa analiza różnorodności fenotypowej w kolekcji roboczej pszenicy jarej

English. The success of crop improvement programs depends among others on the knowledge of both phenotypic and genetic diversity within the maintained plant genetic resources and from the degree of their utilization. The use of multivariate statistical methods is an important strategy for assessment of within- collection diversity, classification and typology of accessions. The purpose of the paper was to evaluate phenotypic diversity for selected quantitative agronomic traits in a spring wheat collection (so-called “working” collection) maintained by the Department Unit of Cereal Breeding and Quality Evaluation of the Plant Breeding and Acclimatization Institute in Kraków. A field trial including 149 accessions (released cultivars and advanced breeding lines) was conducted across three seasons (1996–1999) in Kończewice, Kujawy-Pomerania province. In each year 12 agronomic quantitative traits were evaluated. The data were put into incomplete two-way accession × year classification for each trait. Two complementary multivariate methods including cluster analysis and principal component analysis were used. The first four principal components captured 67% of the total multivariate variability among the accessions. The first principal component accounted for 24% of the total variability and it was mostly correlated with grain yield and weight of grain per ear as the traits with the largest contribution to the multivariate variability among the accessions. The accessions were grouped into nine clusters based on Ward’s clustering method. The clusters (groups) were then characterized with regard to all the studied traits, and multivariate similarities among the groups were described using the biplot in principal component analysis.

Polish. Sukces programów hodowlanych roślin jest uzależniony między innymi od wiedzy o zmienności fenotypowej i genetycznej posiadanych kolekcji zasobów genowych oraz stopnia jej wykorzystania. Zastosowanie wielocechowych metod statystycznych jest ważnym składnikiem oceny różnorodności oraz klasyfikacji i typologii obiektów w obrębie zgromadzonych kolekcji zasobów genowych danego gatunku roślin lub materiałów hodowlanych w kolekcjach roboczych. Celem tej pracy jest ocena różnorodności fenotypowej 149 obiektów pszenicy jarej pod względem 12 cech ilościowych. Obiekty te zostały zgromadzone w kolekcji roboczej Zakładu Oceny Jakości i Metod Hodowli Zbóż Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Krakowie. Niekompletną serię wieloletnią doświadczeń polowych przeprowadzono w miejscowości Kończewice w województwie Kujawsko-Pomorskim w latach 1996–1998. Niekompletność serii i danych sklasyfikowanych dwukierunkowo wynikała stąd, że niektóre obiekty badano nie we wszystkich latach. W pracy wykorzystano analizę skupień Warda i analizę składowych głównych, które pozwalają na komplementarne wnioski. Pierwsze cztery składowe główne wyjaśniły 67% ogólnej zmienności wielocechowej między badanymi obiektami. Pierwsza składowa wyjaśniająca 24% zmienności wielocechowej, była ona skorelowana głównie z plonem ziarna z poletka oraz masą ziarna z kłosa. Badane obiekty podzielono na 9 grup jednorodnych wielocechowo. Przedstawiono charakterystykę wielocechową obiektów w wydzielonych grupach oraz ocenę wielocechowego podobieństwa tych grup.