Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 110-121.

The genetic materials used in this study included four cotton
(Gossypium barbadense L.) varieties, namely Giza 93, Menofy, Giza
96 and C.B58. The four varieties were used to produce two crosses,
[cross I (Giza 93 × Menofy) and cross II (G.96× C.B58)], as a part of a
breeding program towards selecting tolerant varieties for drought
stress, in Cotton Research Institute, Agricultural Research Center,
Giza, Egypt. The F1 seeds of each cross were planted in order to obtain
the F2 generation seeds through self-pollination to be utilized in this
study.
In the first growing season (2016), the F2 seeds of the two
crosses I and II [(Giza 93 × Menofy) and (G.96× C.B58), respectively]
were planted in Agricultural Experiment and Research Station, Faculty
of Agriculture, Cairo University, Giza, Egypt, to obtain F2 plant
populations. In the same season, bi-parental mating (North Carolina
Design-1) was applied. Thirty two individual plants were randomly
selected from each cross (I and II) and used as female. Four F2 plants
were randomly selected from each cross and used as males, where each
male was crossed with eight females to obtain 32 biparental progenies
(genotypes) for each of the two crosses.
In the second growing season (2017), the field trials were
conducted in RCBD with three replications at Sakha Research Station
–Kafr El Shikh, Egypt, to evaluate the 32 bi-parental progenies
(genotypes) for each of the two cotton crosses. For each cross, two
experiments were conducted. One experiment under recommended
irrigation and the other under water stress. Each experimental plot
107
consisted of one row with 4.0 m. long and 0.70 m. in width and
comprised 14 plants spacing 30 cm apart and two plants/hill. For the
recommended irrigation (control treatment) irrigation was applied
every 15 days while in water-stress (stress treatment) irrigation was
applied every 30 days.
In the third growing season (2018), at Sakha Research Station –
Kafr El Shikh, Egypt, the field trials were conducted in a split plot
design with the main plots in RCBD to evaluate the superior twelve
biparental progenies of the two cotton crosses which exhibited
tolerance to drought.
The data for all the studied traits were recorded on 10 individual
guarded plants for each of the biparental progenies of each cross. The
studied traits were earliness traits (days to first flower, position of first
sympodium and duration of the boll maturation), yield and yield
components traits (boll weight (gm), seed cotton yield/ plant (gm), lint
cotton yield/ plant (gm), lint percentage, and seed index (gm)), and
fiber quality properties (fiber length, fiber strength, and fiber fineness).
The scored data for each studied trait were subjected to the
proper statistical analysis of variance according to Gomez and Gomez
(1984) using MSTAT-C software package (Freed et al., 1989). For the
biparental mating system design 1, the data of each studied trait were
subjected to statistical analysis of variance according to the procedure
outlined by Comstock and Robinson (1952), and developed by Kearsey
and Pooni (1996), and Singh and Pawar (2002).
Ten drought tolerance indices (stress tolerance index (STI),
mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP),
108
harmonic mean (HM), tolerance index (TOL), stress susceptibility
index (SSI), yield stability index (YSI), yield reduction ratio (YR),
drought resistance index (DI), and yield index (YI)) were used in this
study. Spearman correlation and principal component analysis were
applied to evaluate the precision of drought tolerance indices. Also,
ranking method and cluster analysis were used to identify drought
tolerance genotypes.
The results obtained can be summarized as follows:
Based on the results of the seed cotton yield and lint cotton
yield data obtained in 2017 season, six drought tolerance indices (STI,
MP, GMP, YI, HM and DI) were detected as efficient indices.
Furthermore, the genotypes G13, and G17 in cross I (G93 x Menofy)
and genotypes G9, and G18 in cross II (G96 x C.B58), were identified
as tolerant to drought stress. Selection by these indices can be useful to
identify genotypes with desirable yield in both well watering and water
stress.
The data obtained in 2018 season, indicated that drought stress
indices STI, MP, GMP, YI, HM and DI were also efficient indices to
identify superior genotypes for seed cotton yield and lint cotton yield
in water-stressed environments. For fiber length, drought stress indices
STI, MP, GMP, and HM were efficient in identifying superior
genotypes. The genotypes G4, and G5 were identified as tolerant to
drought stress for seed cotton yield and lint cotton yield. Also, G6, G8,
and G10 were identified as tolerant to drought stress for fiber length.
Spearman's rank correlation coefficient and principal component
analysis identified STI, MP, GMP, YI, HM and DI as appropriate
109
indices to select drought tolerance indices. Selection by these indices
can be useful to identify genotypes with desirable seed cotton yield and
lint cotton yield in both well watering and water stress. While, STI,
MP, GMP, and HM were only detected as efficient indices for fiber
length in both well watering and water stress.
Regarding the genetic analysis of variation among the biparental
progenies, the results obtained in 2017 revealed significant mean
squares among crosses. Also, in most studied traits, means squares due
to males were larger in magnitude than females within males which
revealed over all differences between F2 male parents. Furthermore,
females within males were significant for most traits, indicating
significant genetic variation which would be necessary to make further
improvements in such traits.
The estimates of phenotypic coefficients of variation (PCV%)
In cross I and cross II, were distinctly higher for all traits than GCV%
estimates, indicating that environmental effects had their important
effects on these characters under the conditions of this study. The
additive component was the predominant type in the inheritance of
earliness traits. This was confirmed by high narrow sense heritability
estimates. The ratio of additive/dominance indicated that the
dominance play a major role in inheritance for yield and its component
traits.

الأساليب الإحصائيه لتقييم أدلة تحمل الجفاف لبعض هجن القطن المصري

أجريت هذه الدراسة لتحقيق الأهداف التاليه:
1-تقييم 64 تركيب وراثي ناتجه من التزواج داخل عشيرتي الجيل الثاني لهجينين لأربعة أصناف من القطن المصري تتميز بتحملها للجفاف.
2-تقدير فعالية عشرة معايير لتحمل الجفاف في التراكيب الوراثية تحت الدراسة .
3- دراسة العلاقات المتبادلة بين التراكيب الوراثية الناتجه من التزواج داخل عشيرة الجيل الثاني.
4- تقييم 12 تركيب وراثي متفوق تميزت بتحملها الجفاف ودراسة العلاقات المتبادلة فيما بينها.
5- تقدير مكونات التباين ونسب التوريث العامة و الخاصة للتبكير والمحصول ومكوناته.
اشتملت هذه الدراسة علي أربعة أصناف من القطن تنتمي إلى (Gossypiumbarbadense L. ) وهي جيزة 93، منوفي، جيزة 96 وسي بي 58. تم استخدام الأصناف الأربعة لإنتاج هجينين (الهجين الأول (جيزة 93 × منوفي) والهجين الثاني (جيزة 96x C.B58) وذلك ضمن برنامج تربية الأصناف المتحملة للجفاف بمعهد بحوث القطن. مركز البحوث الزراعية.
في الموسم الأول (2016) تمت زراعة بذور الجيل الثاني للهجينين (الجيزة 93 × منوفي) و (جيزة 96x سي بي 58) بمحطة التجارب والبحوث الزراعية بكلية الزراعة جامعة القاهرة، الجيزة، مصر. للحصول على نباتات الجيل الثاني . وفي نفس موسم الزراعة تم اجراء التهجينات بين النباتات وفقا لل biparental (North Carolina Design-I). تم انتخاب اثنين وثلاثين نباتًا فرديًا بشكل عشوائي من كل هجين (الأول و الثاني) تم استخدامهم كأمهات و تم اختيار أربعة نباتات من نباتات الجيل الثاني بشكل عشوائي واستخدمت كأباء (تم تهجين كل أب مع ثماني أمهات)، للحصول على 32 تركيب وراثي لكل من الهجينين.
في الموسم الثاني (2017): أجريت التجارب الحقلية في تصميمRCBD بثلاث مكررات في محطة بحوث سخا – كفر الشيخ، مصر لتقييم التراكيب الوراثه الناتجه البالغ عددها 32 لكل من الهجينين. أجريت تجربة لكل هجين تحت الإجهاد المائي مقارنه بالري العادي. تتكون كل قطعة تجريبية من خط واحد بطول 4.0 م. وعرض 0.70 م والخط يتكون من 14 نباتًا تتباعد بعضها عن بعض بمقدار 30 سم ونباتين/جوره. في معامله الري العاديه تم الري كل 15 يومًا بينما في حالة الإجهاد المائي تم الري كل 30 يومًا.
في الموسم الثالث (2018):أجريت في محطة بحوث سخا – كفر الشيخ، مصر، التجارب الحقلية في تصميم القطع المنشقة مرتين في RCBD لتقييم السلالات الاثني عشر المتفوقة لهجين القطن التي أظهرت التحمل للجفاف حيث كانت مستويي الري في القطع الرئيسية و التراكيب الوراثيه في القطع المنشقه.
تم تسجيل بيانات جميع الصفات المدروسه على 10 نباتات فردية لكل تركيب وراثي لكل هجين. وكانت الصفات تحت الدراسة كما يلي
أ – صفات التبكير وتشمل :
1- عدد الأيام حتي تفتح أول زهرة.
2- إرتفاع أول عقدة ثمرية من سطح الارض.
3- مده نضج اللوزة .
ب- صفات المحصول ومكوناته وتشمل :
1- متوسط وزن اللوزة ( جم ) .
2- محصول القطن الزهر / نبات ( جم ).
3- محصول القطن الشعر / نبات ( جم ).
4- تصافى الحليج ( % ) .
5- معامل البذره.
ج – صفات جودة التيلة وتشمل :
1. طول التيلة (مم).
2. المتانة ( قيمة البريسلي ) .
3. نعومة التيلة ( قراءة الميكرونير ).
تم اجراء التحليل الإحصائي حيث تم تحليل التباين ، إيجاد المتوسطات ، معامل الإختلاف الوراثي والمظهري ، مكونات التباين الوراثي والكلي ، درجة التوريث في المعني الواسع والضيق ، درجة الإرتباط بين الصفات المختلفة والتنبؤ بالتراكيب الوراثية المتفوقة لكل النسل الناتج علي حدة باستخدام برامج التحليل الإحصائي. تم تقييم عشرة معايير لتحمل الجفاف (معامل تحمل الإجهاد (STI)، متوسط الإنتاجية (MP)، المتوسط الهندسي للانتاجيه (GMP)، متوسط التجانس (HM)، معامل التحمل (TOL)، معامل حساسية الإجهاد (SSI)، معامل ثبات المحصول (YSI) تم استخدام نسبة نقص المحصول (YR)، معامل الجفاف (DI)، معامل المحصول (YI)) في هذه الدراسة. تم تطبيق ارتباط سبيرمان وتحليل المكونات الرئيسية لتقييم دقة معايير تحمل الجفاف. كما تم استخدام التحليل العنقودي لتحديد تباين التراكيب الوراثية المتحملة للجفاف.
ويمكن تلخيص النتائج التي تم الحصول عليها على النحو التالي:
بناءً على نتائج محصول القطن الزهر و محصول القطن الشعر التي تم الحصول عليها في موسم 2017، حيث اظهرت ستة مؤشرات لتحمل الجفاف (STI، MP، GMP، YI، HM وDI) كمؤشرات فعالة لتحديد التراكيب الوراثيه المتحمله للجفاف. علاوة على ذلك، تم تحديد التراكيب الوراثيه G13 وG17من الهجين الأول (جيزة 93 x منوفي) والتراكيب الوراثيه G9 وG18من الهجين الثاني (جيزة 96x سي بي 58)، على أنها تراكيب متحمله للجفاف.
أشارت البيانات التي تم الحصول عليها في موسم 2018 إلى أن معاير تحمل الجفاف STI,MP,GMP,YI,HM وDI كانت أيضًا مؤشرات فعالة لتحديد التراكيب الوراثيه المتفوقة لمحصول القطن الزهر ومحصول القطن الشعر في البيئات التي تعاني من الإجهاد المائي. اما بالنسبة لطول التيله، كانت معايير تحمل الجفاف STI,MP,GMP وHM فعالة في انتخاب التراكيب الوراثية. كما اظهرت التراكيب الوراثية G4 وG5 تحمل الجفاف في محصول القطن الزهر ومحصول القطن الشعر. كما اظهرت التراكيب الوراثيه G6,G8 وG10تحملها لإجهاد الجفاف بالنسبة لطول التيله .كما حددت الطرق الاحصائيه متمثله في معامل ارتباط رتبة سبيرمان وتحليل المكون الرئيسي أنSTI,MP,GMP,YI,HM وDIمؤشرات مناسبة لانتخاب معايير تحمل الجفاف. يمكن أن يكون الانتخاب من خلال هذه المؤشرات مفيدًا في تحديد التراكيب الوراثيه ذات إنتاجية عاليه في محصول القطن الزهر و الشعر. بينما تم اكتشاف إنSTI,MP,GMP وHM فقط مؤشرات فعالة لطول التيله تحت ظروف الري العادي و تحت تاثير الجفاف.
فيما يتعلق بتحليل التباين للتراكيب الوراثية، أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها في عام 2017 اختلافات عاليه المعنوية بين الهجن في جميع الصفات المدروسة، كان التباين الوراثي للاباء أكبر من الأمهات بالنسبه للأباء، مما كشف عن جميع الاختلافات بين الآباء في الجيل التاني. علاوة على ذلك، كانت الامهات بالنسبه للأباء معنويه بالنسبة لمعظم الصفات المدروسه، مما يشير إلى وجود تباين وراثي كبير سيكون ضروريًا لإجراء مزيد من التحسينات في هذه الصفات.
كانت تقديرات معاملات التباين المظهري (PCV%) في الهجين الأول والهجين الثاني أعلى بدرجه واضحه لجميع الصفات مقارنه بتقديرات معاملات التباين الوراثي (GCV%)، مما يشير إلى أن التأثيرات البيئية كان لها آثارها الهامة على هذه الصفات في ظل ظروف هذه الدراسة. وكان التأثير الإضافي هو المسئول في وراثة صفات التبكير. تم تأكيد ذلك من خلال نسبه التوريث في المعنى الضيق والواسع. كما أشارت نسبة التأثير المضيف/السيادي إلى أن السيادة تلعب دوراً رئيسياً في توريث المحصول ومكوناته.
 

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.