Exploitation of genetic potential of sweetpotato for end-user traits improvement

Abstract

Sweetpotato (Ipomoea batatas Lam) is a staple food globally, but it has remained underutilised resource in Ghana due to lack of consumer preferred cultivars. There is the need to develop staple-type sweetpotato cultivars which are preferred by consumers to increase sweetpotato use as a food security, health and industrial crop commodity in Ghana. This study was conducted to evaluate the breeding potential of sweetpotato germplasm for the development of farmer and consumer preferred varieties in Ghana. A total of 115 sweetpotato accessions were evaluated for genetic variability. Significant (P<0.01) differences were observed indicating genetic diversity. G x E was significant for all traits, except dry matter, sucrose, total sugar, and starch content. Phenotypic Coefficient of Variation (PCV) ranged from 4.78% for starch content to 63.40% for marketable root weight. Genotypic Coefficient of Variation (GCV) ranged from 4.07% for starch content to 55.35% for marketable root weight. Broad-sense heritability estimates varied from medium (0.61) to high (0.90) for all the traits, except for sucrose content. Predicted improvement over the means is 10 up to 105% for all traits, except starch (7.13%). This indicates sufficient useful genetic variation prospect which could be used to provide substantial improvement through selection of superior genotypes. The strong positive genetic association between dry matter and starch (r = 0.71), and strong negative relationship for sugar and dry matter (r = -0.77) and starch content (r = -0.99) indicates the possibility of developing non-sweet high dry matter sweetpotatoes, which are the preferred varieties in Ghana.

Key Words: Beta-carotene, genotypic coefficient of variation, heritability, Ipomoea batatas, non-sweet sweetpotato, phenotypic coefficient of variation

La patate douce (Ipomoea batatas Lam) est un aliment de base à l’échelle mondiale, mais c’est une ressource sousutilisée au Ghana en raison du manque de cultivars préféré par les consommateurs. Il est nécessaire de développer des cultivars de patate douce de type de base qui sont préférés par les consommateurs pour augmenter l’utilisation de la patate douce comme la culture de la sécurité  alimentaire, la culture de santé et le produit industriel au Ghana. Cette étude a été menée pour évaluer le potentiel du matériel génétique du germeplasme de la patate douce pour le développement des variétés préférées par les agriculteurs et les consommateurs au Ghana. Un total de 115 germeplasmes de patate douce ont été évalués pour la variabilité génétique. Des différences significatives de (P <0,01) ont été observées indiquant la diversité génétique. G x E était important pour tous les traits, à l’exception de matière sèche, le saccharose, le sucre total et la teneur en amidon. Coefficient Phénotypique de variation (CPV) variait de 4,78% pour la teneur en amidon à 63,40% pour le poids de racine commercialisables. Coefficient génotypique de variation (CGV) variait de 4,07% pour la teneur en amidon à  55,35% pour le poids de racine commercialisables. Coefficient génotypique de variation (CGV) variait de 7,60% pour la teneur en matière sèche à 55,35% pour le poids de racine commercialisables. Estimations de l’héritabilité au sens large variat de (0,61) moyen à (0,90) haut pour tous les traits, sauf pour la teneur en  saccharose. L’amélioration prédite sur le moyen est de 10 à 105% pour tous les traits, à l’exception de l’amidon (7,13%). Cela indique suffisamment la perspective de la variation génétique utile qui pourrait être utilisé pour fournir une amélioration substantielle par la sélection de génotypes supérieurs. Une forte relation génétique positive entre la matière sèche et l’amidon (r = 0,71), et une forte relation négative pour le sucre et la matière sèche (r = -0,77) et la teneur en amidon (r = -0,99) indiquent la possibilité de développer la patate douce qui est non sucrée, haute de matière sèche et qui sont les variétés préférées au Ghana.

Mots Clés: Bêta-carotène, coefficient génotypique de variation, héritabilité,  Ipomoea batatas, patate douce nonsucré, coefficient phénotypique de variation