Evaluation of a lentil collection (Lens culinaris Medik) using morphological traits and digital phenotyping

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar 81 cultivares de lenteja usando caracteres morfológicos y características de semilla utilizando fenotipado digital. El Calibre (C) y los caracteres Luminosidad (L), las coordenadas de color a y b, y el índice de color (IC) fueron medidos y analizados con un software apropiado; también fueron medidos el rendimiento (Y), altura de planta (PH) y los días a floración (DF). Se encontraron diferencias altamente significativas entre cultivares para todos los caracteres y se obtuvieron elevados valores de heredabilidad en sentido amplio (H2 B) para las variables C (97%), IC (94%), a (93%) y L y b (83%) indicando la presencia de alta variabilidad genética. El fenotipado digital mostró ser una poderosa herramienta para la caracterización de germoplasma junto con la evaluación a campo de caracteres agronómicos. El Análisis de Componentes Principales y el análisis de agrupamiento permitieron la identificación de diferentes grupos de cultivares con características similares lo que conduce a un uso más eficiente del germoplasma disponible como cultivares comerciales o como parentales en un programa de mejoramiento genético. Entre estos grupos, el grupo 1 tuvo 32 cultivares con mayor C y el grupo 2 tuvo 21 cultivares con mayor Y.

The objective of this work was to evaluate 81 lentil cultivars using morphological traits and seed characteristics by digital phenotyping. Caliber (C) and the color traits luminosity (L), color coordinates a and b, and color index (CI) were measured and analyzed with appropriate software. Additionally, also yield (Y), plant height (PH) and days to flowering (DF) were measured. Highly significant differences between cultivars were found for all traits, while high broad sense heritability (H2 B) for C (97%), CI (94%), a (93%) and L and b (83%) were found, indicating high genetic variability for these traits. Digital phenotyping showed to be a powerful tool for germplasm characterization along with field evaluation of agronomical traits. Principal Component Analysis and Cluster Analysis allows de identification of differentiated groups of cultivars with similar characteristics, leading to a more efficient use of the germplasm available as commercial cultivars or as parents in a breeding program. Among these groups, group 1 had 32 cultivars with highest C and group 2 had 21 cultivars with higher Y.