Selection of superior cowpea lines for multi-traits and adaptabilities to the Piauí semi-arid using genotype by yield*trait biplot analysis

Abstract

Cowpea is a great socioeconomically important leguminous plant worldwide. The crop is an excellent source of proteins and minerals, mainly for the poorest populations. It is cultivated in some states of Brazil. The Piauí semi-arid is the most yielding zone in the state. Thus, the selection of superior cowpea genotypes for multi-traits and adaptabilities to this growing area is very important for the small-scale and medium-scale farmers in Piauí. The objective of this study was to select the superior cowpea lines for their multitraits and adaptabilities to the Piauí semi-arid zone based on the genotype by the yield*trait (GYT) Biplot approach. Seventeen elite lines and three cultivars were evaluated in a randomized complete block design with four replications under the rainfed growing condition at three different locations away from the Piauí semi-arid zone. The following traits were evaluated: the number of days to flowering, pod length, the number of grains per pod, weight of one hundred grains, grain index, grain yield, Fe and Zn contents, and also the cooking quality. The analysis of variance (ANOVA), the grouping of means, and simultaneous selection by the GYT Biplot were implemented. Through the GYT Biplot approach, the two lines, MNC11–1013E-35 and MNC11–1013E-15, were found superior because they combined the traits, grain-yield with the yield components and nutritional traits simultaneously during the cultivation in the Piauí semi-arid zone. However, the MNC11–1052E-3 line was better in the combination of yield and cooking quality than the other lines. O feijão-caupi é uma leguminosa de grande importância socioeconômica no mundo. A cultura constitui uma excelente fonte de proteínas e minerais, principalmente para a população mais pobre. No Brasil, é cultivada em alguns estados. O semiárido piauiense é a zona de maior produção do Estado. Assim, a seleção de genótipos superiores de feijão-caupi para múltiplos caracteres e adaptados a esta área de cultivo é importante para os pequenos e médios agricultores do Piauí. O objetivo deste estudo foi selecionar linhagens superiores de feijão-caupi para múltiplos caracteres e adaptados à zona semiárida do Piauí, com base na abordagem Genotype by Yield*Trait (GYT) Biplot. Dezessete linhagens elite e três cultivares foram avaliadas em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições, em regime de sequeiro em três ambientes do semiárido piauiense. Os seguintes caracteres foram avaliados: número de dias para início do florescimento, comprimento da vagem, número de grãos por vagem, peso de cem grãos, índice de grãos, produtividade de grãos, teores de Fe e Zn, e qualidade de cozimento. Análise de variância, agrupamento de médias e seleção simultânea por GYT Biplot foram implementados. Por meio da abordagem GYT Biplot, as linhagens MNC11–1013E-35 e MNC11–1013E-15 foram superiores porque combinaram a produtividade de grãos simultaneamente com os componentes de produção e nutricionais no cultivo do semiárido piauiense, porém, MNC11–1052E-3 foi melhor na combinação de produtividade e qualidade de cozimento do que as outras linhagens.