• 제목/요약/키워드: genotype-by-environment ($G{\times}E$) interaction

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Interpretation of Genotype × Environment Interaction of Sesame Yield Using GGE Biplot Analysis

  • Shim, Kang-Bo;Shin, Seong-Hyu;Shon, Ji-Young;Kang, Shin-Gu;Yang, Woon-Ho;Heu, Sung-Gi
    • 한국작물학회지
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    • 제60권3호
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    • pp.349-354
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    • 2015
  • The AMMI (additive main effects and multiplicative interaction) and GGE (genotype main effect and genotype by environment interaction) biplot which were accounted for a substantial part of total sum of square in the analysis of variance suggested to be more appropriate models for explaining G $\times$ E interaction. The grain yield of total ten sesame genotypes was significantly affected by environment which explained 61% of total variation, whereas genotype and genotype x environment interaction (G $\times$ E) were explained 16%, 24% respectively. From the results of experiment, three genotypes Miryang49, Koppoom and Ansan were unstable, whereas other three genotypes Kyeongbuk18, Miryang50 and Kanghuk which were shorter projections to AEA ordinate were relatively stable over the environments. Yangbak which was closeness to the mean yield and short projection of the genotype marker lines was regarded as genotype indicating good performance with stability. Ansan, Miryang48 and Yangbaek showed the best performance in the environments of Naju, Suwon, Iksan and Andong. Similarly, genotype Miyrang47 exhibited the best performance in the environments of Chuncheon and Miryang. Andong is the closest to the ideal environment, and therefore, is the most desirable among eight environments.

Genotype $\times$ Environment Interaction for Yield in Sesame (Sesamum indicum L.)

  • Shim, Kang-Bo;Kang, Churl-Whan;Hwang, Chung-Dong;Pae, Suk-Bok;Choi, Kyung-Jin;Byun, Jae-Cheon;Park, Keum-Yong
    • 한국작물학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.297-302
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    • 2008
  • Application of genotype by environment ($G\;{\times}\;E$) interaction would be used for identifying optimum test condition of the varietal adaptation in the establishment of breeding purpose. Yield and yield components were used to perform additive main effect and multiplicative interaction (AMMI) analysis. Significant difference for $G\;{\times}\;E$ interaction were observed for all variable examined. For yield, 0.18 of total sum of squares corresponded to $G\;{\times}\;E$ interaction. Correlation analysis was carried out between genotypic scores of the first interaction principal component axis (IPCA 1) for agronomic characters. Significant correlations were observed between IPCA 1 for yield and capsule bearing stem length (CBSL), number of capsule per plant (NOC). The biplot of grain yield means for IPCA1 which accounted for 34% of the variation in total treatment sums of squares showed different reaction according to $G\;{\times}\;E$ interaction, genotypes and environments. Taegu showed relatively lower positive IPCA1 scores, and it also showed smaller coefficient variation of yield mean where it is recommendable as a optimal site for the sesame cultivar adaptation and evaluation trial. In case of variables, Yangbaek and M1 showed relatively lower IPCA1 scores, but the score direction showed opposite each other on the graph. Ansan, Miryang1, Miryang4, and Miryang6 seemed to be similar group in view of yield response against IPCA1 scores. These results will be helpful to select experimental site for sesame in Korea to minimize $G\;{\times}\;E$ interaction for the selection of promising genotype with higher stability.

Genotype-by-Environment Interaction in Yield of Sesame

  • Shim, Kang-Bo;Kang, Churl-Whan;Kim, Dong-Hee;Park, Jang-Whan
    • 한국작물학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.65-67
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    • 2003
  • This study was conducted to analyze the effects of genotypes, environments and interaction of G$\times$E on yields of sesame grown in seven different environments by AMMI analysis. Environments accounted for the largest (91 %) proportion of the sums of squares, followed by G$\times$E (8%) and genotypes (1%) Therefore, G$\times$E effects are theoretically eight times as important as G effects. G2 (Yanghukkae) has the largest IPCAI scores indicating higher G$\times$E interaction. G3 (Suwon 171) was near zero score of IPCAI suggesting higher stability than others in yield component. Most of environments except for Iksan area shows different G$\times$E effects by years, which means Iksan is optimal area for multi-environmental adaptation evaluation in sesame breeding programs. According to this experiment, it is concluded that maximization of grain yield through environments can be achieved by specific genotypes in specific environments.

Interpretation of Varietal Response to Rice Leaf Blast by G$\times$E Analysis with Reduced Number of Nursery Test Sites

  • Yang, Chang-Ihn;E. L. Javier;Won, Yong-Jae;Yang, Sae-Jun;Park, Hae-Chune;Shin, Young-Boum
    • 한국작물학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.316-321
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    • 2000
  • Blast severity data of 39 rice varieties at 11 sites in Korea from 1997 to 1999 were analyzed using AMMI model and pattern analysis. Genotype x Environment (G$\times$E) interaction sum of squares (SS) accounted for 12 % of the total SS. Eight genotype groups and seven location groups were identified based on blast reaction pattern. The data obtained from over 21 sites with 44 test varieties from 1981 to 1996 were also considered. These were compared with the 1997-1999 data using the G$\times$E analysis results. Majority of the variability in the Korean Rice Blast Nursery (KRBN) were attributable to variations due to genotypes. Variations of G$\times$E interaction were maintained though test sites were reduced from 21 to 11 sites. Broadly compatible biological discriminative varieties identified were Nagdongbyeo and Akibare while broadly incompatible biological discriminative varieties identified were Hangangchalbyeo and Seogwangbyeo. Key sites for future evaluation work could be selected from location groups. Each location group should be represented by the site with the strongest interaction pattern. Blast responses in Cheolwon, Gyehwa, Suwon, Iksan, and Icheon showed different patterns from other locations.

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Genotype and Environment Effects on Gliadin Content and Polyphenol Oxidase Activity in Wheat

  • Seo, Yong-Weon;Park, Yong-Hack;Hong, Byung-Hee;Park, Moon-Woong;Nam, Jung-Hyun
    • 한국작물학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.38-43
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    • 2000
  • The environment in which a given genotype is grown may influence its grain quality characteristics. When varieties are $\times$ evaluated over numerous environments, a variety environment interaction usually is observed, but the relative magnitude of environmental(E), genetic(G), and G $\times$ E effects on quality is unclear. In order to determine relative contribution of genotype, environment, and G $\times$ E interaction to the variations observed in grain quality characteristics, 18 Korean wheat cultivars and experimental lines were evaluated in two environments in 1998 and 1999. Correlation coefficients between grain quality and agronomic characteristics were also estimated. The analysis of variance for the optical density obtained by reaction bet- ween gliadin and anti-gliadin polyclonal antibody (AGPab) indicated that gliadin content measured by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay(ELISA) was significantly in- fluenced by environment and cultivar differences. The significant differences of year and year $\times$ location were also found. The ratio of the variances associated with environmental effects to the variances associated with genetic effect gave relatively greater influence of environmental factor on gliadin content. The different protein content from same genotype grown in different environment might be associated with degree of storage protein accumulations. Significant relationships between ELISA and protein content, yield, ten spike weight, and ten spike number were detected. Polyphenol oxidase (PPO) activity was significantly influenced by year, location, cultivar and year $\times$ location. The variance in grain PPO activities among growing years appeared larger than the variation produced by the cultivar examined. This suggested that the growing environment contributed more to variability in grain PPO concentration.

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찰벼의 찰기에 대한 유전적 효과와 환경의 상호작용 (Genotype-by-Environment Interaction for Stickiness of Rice Cakes Using Glutinous Rice Cultivars in Different Environments)

  • 윤미라;이정희;조준현;양창인;이점식;곽지은;안억근;김미정;김선림
    • 한국작물학회지
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    • 제62권4호
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    • pp.317-324
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 찰벼의 찰기에 대한 유전적 효과와 환경적 변이에 대한 기초자료를 제공하기 위해 수행하였다. 이를 위해 6개 환경 조건에서 6종 찰벼 품종을 이용하여 찰기에 대한 유전자와 환경의 (Genotype-by-Environment, $G{\times}E$) 상호작용 분석을 하였다. AMMI 분석모델에 의한 환경(재배지역, E), 유전자(품종, G), 유전자와 환경 상호 작용($G{\times}E$) 효과 모두에서 고도의 유의성이 있었다(P<0.001). 찰기에 대한 전체 변이중에서 환경효과는 24.5%, 유전적 효과는 37.1%, 상호작용 효과는 28.9%이었다. 유전자와 환경의 상호작용 분석에서 아랑향찰(G6, IPCA1: 3.85) 및 화선찰(G4, IPCA: -5.24)는 다른 품종보다 IPCA1 값이 낮아 환경에 대한 상호작용 효과가 낮았고, 유전자 효과가 높은 품종들이었다. 반면, 상주찰(G1, IPCA1: -61.23) 및 보석찰(G2, IPCA1: 41.21)은 IPCA1 값이 높아 환경의 효과에 의해 영향을 크게 받는 품종이었다. 따라서 이들 품종들은 환경 특이적 특성을 나타낸다고 할 수 있다. 이상의 본 시험의 결과 찰벼 품종을 이용한 찰떡의 찰기는 지역에 따라 달라짐을 보여주는 결과이다. 따라서 찰벼의 품종 육성 단계에서 지역별 찹쌀 수량, 병해충 등 재배 안정성 뿐만 아니라 찰벼의 이용목적인 찰기에 대한 안정성도 검토가 필요할 것이다. 더불어 밥쌀용 품종의 식미를 높이기 위한 적합한 환경조건에 대한 선행 연구를 참고하여 찰벼의 찰기를 높일 수 있는 환경조건에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

재배환경과 유전형의 상호작용에 따른 토마토 과실 품질 변화 (Quality Changes in Tomato Fruits Caused by Genotype and Environment Interactions)

  • 박민우;정용석;이상협
    • 원예과학기술지
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    • 제35권3호
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    • pp.361-372
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    • 2017
  • 토마토(Solanum spp.)는 라이코펜, 플라보노이드, 글루타민산, ${\beta}$-카로틴 등의 풍부한 항산화 물질을 많이 함유하고 있어 건강채소로서 많은 주목을 받고 있다. 또한 토마토는 세계적인 작물로서 재배법 개선과 품종개량 등에서 많은 연구가 이루어 졌으나 국내에서는 수확량에 중점을 둔 재배를 하고 있다. 따라서 우수한 형질의 특성을 가지고 있는 품종이라도 재배지역과 방법에 따라 그 특성이 제대로 나타나지 않는 경우가 많다. 이에 10점의 품종을 이용하여 품종과 환경에 따른 라이코펜의 함량을 조사하였다. 10점의 공시재료들은 2007년부터 2014년도에 이르기 까지 농업회사 법인 현대종묘(주)에서 육성한 토마토 계통 8점과 대조품종으로 Syngenta(Basel, Switzerland)의 Defnis와 University of Florida (Gainsville, FL, USA)에서 개발한 Tasti-Lee를 사용하였다. 라이코펜 함량은 여주지역의 봄에서 여름에 걸친 하우스 재배에서 HTL3137이 $70.48mg{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 높았으며 수원지역의 봄에서 여름에 걸친 노지재배에서 HTL10256이 $20.9mg{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 낮게 나타났다. 색 구성요소와 라이코펜 함량의 상관관계는 재배 지역별과 유전형에 차이를 보였는데 수원 지역 봄에서 여름 기간의 노지재배에서는 뚜렷한 상관관계를 찾기 힘들었으나, 여주지역의 봄에서 여름기간에 걸친 재배에서는 B의 요인이 라이코펜 함량 상관관계를 보였으며 가을에서 겨울에 걸친 재배 작형에서는 G, Luminosity, $L^*$, Hue의 요소가 토마토 과실의 라이코펜 함량에 영향을 주는 것으로 나타났다. MINQUE를 이용한 유전형, 재배환경 그리고 유전형${\times}$재배환경($genotype{\times}environment$, $G{\times}E$) 상호작용을 분석한 결과 라이코펜 함량을 좌우하는 변수는 유전형이 51.33%로 가장 많은 영향을 미쳤으며 환경변수가 49.13% 그리고 $G{\times}E$가 21.43%로 산출되었으나 AMMI을 이용한 분석에서는 $G{\times}E$가 차지하는 요인이 가장 높았으며 유전형과 환경조건이 각각 그 뒤를 따랐다.

유전형과 재배환경의 상호작용에 따른 감자 수량성과 글리코알카로이드 함량 변화 (Genotype x Environment Interaction and Stability Analysis for Potato Performance and Glycoalkaloid Content in Korea)

  • 김수정;손황배;이유영;박민우;장동칠;권오근;박영은;홍수영;서종택;남정환;정진철;구본철;김율호
    • 한국작물학회지
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    • 제62권4호
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    • pp.333-345
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    • 2017
  • 감자 6품종인 수미(SP), 대서(AT), 하령(HR), 고운(GU), 홍영(HY), 자영(JY)을 대상으로, 해발고도별로 재배환경이 다른 강릉(E1), 진부(E2), 대관령(E3) 지역에서 2012년과 2013년 재배하여 괴경 수량성과 글리코알카로이드(PGA) 함량을 평가하였다. 품종이 가지고 있는 유전적 특성은 품종 고유의 유전형(G)과 재배환경(E)과의 상호작용($G{\times}E$)을 거쳐 발현되므로 본 연구에서는 AMMI 모델과 GGE biplot 분석을 통해 지역별 수량성과 PGA 함량 변화 양상을 검토하였다. 1. 감자 수량은 재배환경과 상호작용이 차지하는 비율이 높고, PGA 함량은 유전형(품종)의 효과가 차지하는 비율이 높은 것으로 나타났다. 2. 지역별로 높은 수량을 나타내는데 적합한 품종으로 강릉에서 '수미', 진부에서 '고운', 대관령 에서 '하령'이었으며, 수량이 높으면서 생산 안정성을 보인 품종은 수미였다. 3. 지역별로 높은 PGA 함량을 보이는 품종으로 강릉에서 '하령', 진부에서 '대서', 대관령에서 '수미'이었으며, PGA 함량이 낮으면서 재배환경에 영향을 덜 받는 안정성이 뛰어난 품종은 '고운'이었다. 4. 감자 품종의 양적 농업 형질인 수량은 재배환경에 따라 차이를 보였으며, PGA 함량은 품종 고유의 형질 차이에 의해 다르게 나타났다. 5. 감자의 수량성을 확보하기 위해서는 재배 적지의 선정이 중요하고, PGA 함량을 낮추기 위해서는 저함유 품종 개발이 선행되어야 한다고 판단되었다.

벼 재배 품종과 환경의 상호작용 (Genotype $\times$ Environment Interaction of Rice Yield in Multi-location Trials)

  • 양창인;양세준;정영평;최해춘;신영범
    • 한국작물학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.453-458
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    • 2001
  • 강원도 지역에 적응성이 있는 품종을 선정하기 위해서 5개 시험지에서 11개 품종으로 1997년부터 2000년 동안에 수행된 결과를 분석하였다. 품종이 가지고 있는 유전적 특성은 환경요인과의 상호작용을 거쳐 발현되므로 장려품종을 선정하기 위하여 수행하는 다지역검정에서 이 유전자-환경간 상호작용을 평가하는 것은 품종의 환경안정성과 지역적응성을 올바르게 파악하는 데 매우 중요하다. 이를 위해서 기존에 활용되어 온 회귀분석모델로서 안정성을 분석하였고 AMMI model로서 지역별 수량성 반응의 변화양상을 토대로 유전자-환경간간의 상호작용을 해석하면서 각 시험지별 적응성 품종과 지역적 특성을 검토하였다. 1. 각 시험지에 대한 수량안정성 평가를 위한 회귀분석 결과 오봉벼, 진미벼, 신운봉벼, 운봉벼 등이 안정성이 있는 품종이었다. 2. AMMI 분석에 의한 수량성에 대한 분산분석 결과 전 변이중 품종변이가 66%, 품종-환경간 상호작용변이가 21%, 지역간 변이가 13%였다. 21%의 품종-환경간 상호작용 변이는 주성분분석을 통하여 제1주성분치(IPCAl)와 제2주성분치 (IPCA2)에 의해서 거의(92%) 해석되었다. 3. 품종들의 지역간 수량성 변화패턴은 육성모지나 시험지 등에 영향을 받았고, 5개 시험지의 수량변화 양상은 철원과 정선, 춘천과 고성이 비슷하였고 강릉은 다르게 구분되었다. 품종-환경간 상호작용 양상이 축약된 주성분분석치와 시험지별 재배기간동안의 순별 평균 기상자료와의 상관분석 결과를 기준으로 품종과 환경간의 상호작용에 관여하는 주요 기상요인은 초상최저온도, 최소상대습도, 일조시수 강수량 등이었다. 4. 비교적 환경안정성이 있는 품종으로는 오대벼, 오봉벼, 진부벼 등이었다. 철원에 적응성이 있는 품종은 진부벼, 신운봉벼, 오대벼, 오봉벼 등에었고, 춘천에는 진미벼 상주벼, 오대벼, 오봉벼가 정선, 강릉, 고성에는 진부찰벼, 삼천벼, 둔내벼 , 운봉벼, 진부올벼가 적응성이 있었다. 0.57, Fe 0.414, p 94.68, fat 3.74, protein 3.08, lactose 4.68,4. In case of processed market cow′s milk ; Ca 134.72, K 142.74, Mg 10.33, Na 45.07, Zn 0.50, Fe 0.650, p 92.48, fat 3.72, protein 3.07, lactose 4.74. According to the group of market milk(milk, fortified market row′s milk, processed market cow′s milk), the mean concentration of Ca and Fe were significantly higher in fortified and processed milk than milk(p<0.05). There were no significant differences in macronutrient(fat, protein, lactose) and mineral contents between pasteurized milk and UHT(ultra high temperature) treated milk($\alpha$=0.05). The labeled "Nutritional Facts" of market milk were satisfied with "Labeling Standards for Livestock Products of Korea". The measured mean concentrations of Ca, Fe, Zn were generally higher than lower limit of labeled value(above 80% of labeled value). The mean concentration of sodium was lower than upper limit of labeled value(below 120%

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