West Africa has large areas of rive

West Africa has large areas of river floodplains, most of which are not currently used for farmland. Rice (Oryza spp.) is a promising crop for farming in floodplains because of its high adaptability to a wide range of water environments. On the other hand, there is great variation in soil fertility and water availability even in a small area within a floodplain. Hence, we evaluated 27 rice genotypes in four fields in three years in a floodplain of the Northern Region of Ghana to investigate genotype × environment (G × E) interactions for rice yield and to identify stable, high-yielding genotypes. The genotypes consisted of O. sativa, O. glaberrima and New Rice for Africa (NERICA), and many were selected for their reported submergence resistance because of the anticipated submergence damage in the floodplain. There were large variations in yield, which ranged from 0.14 to 5.35 t ha−1 depending on the location within a floodplain, genotype and year, and there were significant genotype, environment and G × E interaction effects on yield, accounting for 24.8%, 20.2%, and 28.2%, respectively, of the total variation. The results suggested that selection of suitable location with high soil fertility and low risk of submergence is necessary to achieve high yield in a floodplain. In addition, early sowing would be effective high-yielding crop management, which reduced the risk of submergence-induced damage just after sowing and secured sufficient growth duration to achieve high yield. Genotype IR42 showed the highest average yield among environments, but its yield stability was low. On the other hand, several genotypes including Amankwatia, a local aromatic cultivar adapted to irrigated and lowland environments, and IRBL9-W[RL], a blast-tolerant variety containing the Sub1 gene for submergence tolerance, showed high, stable yield. To put these results to practical use in other floodplain areas in West Africa, physiological mechanisms causing G × E interaction for rice yield should be further studied.

Abbreviations
AMMI, additive main effect and multiplicative interaction; EG, environment group; G × E, genotype by environment; GG, genotype group; IPCA, interaction principal component axes
Keywords
Rice; Floodplain; Africa; Genotype × environment interaction
1. Introduction
The demand for rice (Oryza spp.) in West Africa is predicted to continue to increase because of rapid population growth, rising incomes and a shift in consumer preferences in favor of rice ( Balasubramanian et al., 2007). Therefore, increasing rice production in West Africa is urgently needed to ensure food security in the region. Regarding the rice production ecosystems in West Africa, only about 17% of the rice growing area is irrigated compared with about 57% in Asia, and grain yields are higher in irrigated lowlands (2.8 t ha−1) than in upland and rainfed lowlands (1–1.4 t ha−1) (Africa Rice Center (WARDA)/FAO/SAA, 2008). Therefore, introducing irrigation systems are essential for improving rice productivity in West Africa ( Cassman and Grassini, 2013 and Saito et al., 2014). On the other hand, the fact remains that the recent increase in rice production in West Africa has come from expansion of the area under cultivation (Africa Rice Center (WARDA), 2007), and there is still room for further expansion of rice production.

River floodplain, defined as an area of land that is low, flat and periodically flooded by river water, was the target environment in the present study. Andriesse and Fresco (1991) estimated that floodplains cover more than 20 million ha in West Africa, but that little of the floodplain area was used for farmland. Floodplains have abundant water resources and relatively fertile alluvial soils. Abe et al. (2010) showed that soils in floodplains are more fertile than inland valley soils, based on a wide-range soil investigation in West Africa. In flood-prone ecosystem, farmers traditionally grew O. glaberrima genotypes, which are tolerant to various indigenous biotic constraints and abiotic stresses including submergence stress ( Futakuchi et al., 2012). Nowadays, O. glaberrima genotypes are being replaced by O. sativa genotypes because of the yield advantage of O. sativa ( Linares, 2002). However, the rice yield has been still low and the cultivation area has not increased so much in floodplain areas compared with those in irrigated areas (Oteng and Sant'Anna, 1999). To expand rice cultivation in floodplain areas, there is a need to identify or develop high-yielding genotypes for that environment.

One of the biggest problems for farming in the floodplains areas is the potential for submergence damage: even rice can be seriously damaged by submergence (Dar et al., 2013 and Manzanilla et al., 2011). Recently, a gene controlling submergence tolerance in rice, Sub1, was identified ( Xu et al., 2000) and rice breeders introgressed the gene into mega varieties, such as Swarna, IR64 and so on ( Neeraja et al., 2007 and Septiningsih

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แอฟริกาตะวันตกมีพื้นที่ขนาดใหญ่ของแม่น้ำท่อง สุดที่จะไม่มีใช้สำหรับพื้นที่เพาะปลูก ข้าว (เจ้าออกซิเจน) เป็นพืชที่มีแนวโน้มเลี้ยงในท่องเนื่องจากการปรับตัวสูงความหลากหลายของสภาพแวดล้อมน้ำ บนมืออื่น ๆ มีความผันแปรมากในดินและน้ำพร้อมใช้งานแม้ในพื้นที่ขนาดเล็กภายในมี floodplain ดังนั้น เราประเมิน 27 ข้าวพันธุ์ในสี่เขตในปีสามใน floodplain กานาเหนือภูมิภาคของ การตรวจสอบโต้ตอบสิ่งแวดล้อม (G × E) ×พันธุ์สำหรับผลผลิตข้าว และ การระบุพันธุ์เสถียร ผล ผลิตสูง พันธุ์ที่ประกอบ ด้วยโอซา โอ glaberrima และ ข้าวใหม่สำหรับแอฟริกา (NERICA), และหลายเลือกความต้านทานของ submergence รายงานเนื่องจาก floodplain ดา submergence คาด มีขนาดใหญ่รูปผลผลิต ซึ่งอยู่ในช่วงจาก 0.14 ถึง 5.35 t ha−1 ขึ้นอยู่กับทำเล floodplain พันธุ์ และปี และมีลักษณะทางพันธุกรรมที่สำคัญ สิ่งแวดล้อม และ G × E โต้ผลผลผลิต บัญชีสำหรับ 24.8%, 20.2% และ 28.2% ตามลำดับ เปลี่ยนแปลงทั้งหมด ผลลัพธ์แนะนำว่า การเลือกทำเลที่เหมาะสมกับดินสูงและเสี่ยงต่ำ submergence จำเป็นเพื่อให้บรรลุผลตอบแทนสูงในการ floodplain หว่านเร็วจะมีผลให้ผลผลิตสูงพืชจัดการ ซึ่งลดความเสี่ยงของความเสียหายเกิด submergence หลังหว่าน และปลอดภัยเจริญเติบโตระยะเวลาเพียงพอเพื่อให้ได้ผลตอบแทนสูง พันธุ์ IR42 พบว่าผลผลิตเฉลี่ยสูงสุดในสภาพแวดล้อม แต่ความเสถียรของผลผลิตต่ำ บนมืออื่น ๆ หลายพันธุ์รวมทั้ง Amankwatia พันธุ์หอมท้องถิ่นกับการชลประทาน และพฤติกรรมสภาพแวดล้อม และ IRBL9-W [RL], หลากหลายทนระเบิดที่ประกอบด้วยยีน Sub1 ค่าเผื่อ submergence พบสูง มีเสถียรภาพผลผลิต นำผลลัพธ์เหล่านี้เพื่อใช้งานจริงในพื้นที่อื่น ๆ floodplain ในแอฟริกาตะวันตก กลไกทางสรีรวิทยา ทำให้โต้ตอบ× E G สำหรับผลผลิตข้าวควรสามารถการศึกษาคำย่อAMMI สารเติมแต่งหลักผลและโต้ตอบคูณ EG กลุ่มสิ่งแวดล้อม × G E พันธุ์สภาพแวดล้อม GG กลุ่มพันธุ์ อนุศาสก แกนหลักส่วนโต้ตอบคำสำคัญข้าว Floodplain ไทย พันธุ์×สภาพแวดล้อมการโต้ตอบบทนำความต้องการข้าว (เจ้าออกซิเจน) ในแอฟริกาตะวันตกคาดว่า จะยังคงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเติบโตของประชากรอย่างรวดเร็ว รายได้ที่เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงในการตั้งค่าของผู้บริโภคในความโปรดปรานของข้าว (Balasubramanian et al. 2007) ดังนั้น เพิ่มผลผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตกเร่งด่วนจำเป็นเพื่อความปลอดภัยของอาหารในภูมิภาค เกี่ยวกับระบบนิเวศการผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตก เพียงประมาณ 17% ของพื้นที่ทำนาเป็นล้างพีพีเอ็มเมื่อเทียบกับประมาณ 57% ในเอเชีย และผลผลิตข้าวสูงกว่าในยามตาม (2.8 t ha−1) กว่าในตามไร่และ rainfed (1 – 1.4 t ha−1) (ศูนย์ข้าวแอฟริกา (WARDA) FAO/SAA, 2008) ดังนั้น ขอแนะนำระบบชลประทานมีความจำเป็นสำหรับการปรับปรุงผลผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตก (Cassman และ Grassini, 2013 และค่อยสะดวก et al. 2014) บนมืออื่น ๆ ความจริงยังคงอยู่ ที่การเพิ่มผลผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตกล่าสุดได้มาจากการขยายพื้นที่การเพาะปลูก (แอฟริกาข้าวศูนย์ (WARDA), 2007), และยังคงมีการขยายการผลิตข้าวRiver floodplain, defined as an area of land that is low, flat and periodically flooded by river water, was the target environment in the present study. Andriesse and Fresco (1991) estimated that floodplains cover more than 20 million ha in West Africa, but that little of the floodplain area was used for farmland. Floodplains have abundant water resources and relatively fertile alluvial soils. Abe et al. (2010) showed that soils in floodplains are more fertile than inland valley soils, based on a wide-range soil investigation in West Africa. In flood-prone ecosystem, farmers traditionally grew O. glaberrima genotypes, which are tolerant to various indigenous biotic constraints and abiotic stresses including submergence stress ( Futakuchi et al., 2012). Nowadays, O. glaberrima genotypes are being replaced by O. sativa genotypes because of the yield advantage of O. sativa ( Linares, 2002). However, the rice yield has been still low and the cultivation area has not increased so much in floodplain areas compared with those in irrigated areas (Oteng and Sant'Anna, 1999). To expand rice cultivation in floodplain areas, there is a need to identify or develop high-yielding genotypes for that environment.One of the biggest problems for farming in the floodplains areas is the potential for submergence damage: even rice can be seriously damaged by submergence (Dar et al., 2013 and Manzanilla et al., 2011). Recently, a gene controlling submergence tolerance in rice, Sub1, was identified ( Xu et al., 2000) and rice breeders introgressed the gene into mega varieties, such as Swarna, IR64 and so on ( Neeraja et al., 2007 and Septiningsih

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แอฟริกาตะวันตกมีพื้นที่ขนาดใหญ่ของที่ราบน้ำท่วมถึงของแม่น้ำซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้ในขณะนี้สำหรับพื้นที่การเกษตร ข้าว (Oryza spp.) เป็นพืชที่มีแนวโน้มสำหรับการเกษตรในพื้นที่น้ำท่วมเนื่องจากการปรับตัวสูงที่หลากหลายของสภาพแวดล้อมทางน้ำ บนมืออื่น ๆ ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในความอุดมสมบูรณ์ของดินและน้ำพร้อมแม้จะอยู่ในพื้นที่เล็ก ๆ ที่อยู่ในควิ ดังนั้นเราประเมิน 27 สายพันธุ์ข้าวในสี่สาขาในปีที่สามในพื้นที่น้ำท่วมของภาคเหนือของประเทศกานาในการตรวจสอบสภาพแวดล้อม×จีโนไทป์ (G × E) การโต้ตอบสำหรับผลผลิตข้าวและระบุมั่นคงยีนสูงยอม ยีนประกอบด้วยข้าวปลูกทุม glaberrima และข้าวใหม่สำหรับแอฟริกา (NERICA) และหลายคนถูกเลือกสำหรับการรายงานความต้านทานน้ำท่วมของพวกเขาเพราะความเสียหายน้ำท่วมที่คาดการณ์ไว้ในควิ มีการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในผลผลิตซึ่งอยู่ในช่วง 0.14-5.35 ตันต่อเฮกตาร์ 1 ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งภายในควิจีโนไทป์และปีและมีลักษณะทางพันธุกรรมอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งแวดล้อมและ G ×ปฏิสัมพันธ์ E ที่มีต่อผลผลิตคิดเป็น 24.8% 20.2% และ 28.2% ตามลำดับของการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด ผลการศึกษาพบว่าการเลือกสถานที่ที่เหมาะสมกับอุดมสมบูรณ์ของดินสูงและมีความเสี่ยงต่ำของน้ำท่วมเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุผลตอบแทนสูงในควิ นอกจากนี้การหว่านเมล็ดต้นจะมีประสิทธิภาพในการจัดการพืชที่ให้ผลผลิตสูงซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดความเสียหายน้ำท่วมที่เกิดขึ้นเพียงแค่หลังหยอดเมล็ดและการรักษาความปลอดภัยในช่วงระยะเวลาการเจริญเติบโตเพียงพอที่จะบรรลุผลตอบแทนสูง genotype IR42 แสดงให้เห็นว่าผลผลิตเฉลี่ยสูงสุดในสภาพแวดล้อมที่มี แต่ความมั่นคงของอัตราผลตอบแทนอยู่ในระดับต่ำ บนมืออื่น ๆ หลายสายพันธุ์รวมทั้ง Amankwatia, พันธุ์หอมท้องถิ่นปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในเขตชลประทานและที่ลุ่มและ IRBL9-W [RL], ความหลากหลายระเบิดใจกว้างมียีน Sub1 ทนน้ำท่วมพบว่าสูงผลตอบแทนที่มั่นคง ที่จะนำผลลัพธ์เหล่านี้เพื่อการใช้งานจริงในพื้นที่น้ำท่วมอื่น ๆ ในแอฟริกาตะวันตกกลไกที่ก่อให้เกิดการปฏิสัมพันธ์ G × E สำหรับผลผลิตข้าวควรมีการศึกษาต่อไป. ย่อAMMI, ผลกระทบหลักสารเติมแต่งและการมีปฏิสัมพันธ์คูณ; เช่นกลุ่มสิ่งแวดล้อม G × E, จีโนไทป์จากสภาพแวดล้อม; GG กลุ่มจีโนไทป์; IPCA ปฏิสัมพันธ์องค์ประกอบหลักแกนคำข้าว; ควิ; แอฟริกา; genotype ×สภาพแวดล้อมการทำงานร่วมกัน1 บทนำความต้องการสำหรับข้าว (Oryza spp.) ในแอฟริกาตะวันตกคาดว่าจะยังคงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรรายได้เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงในการตั้งค่าของผู้บริโภคในความโปรดปรานของข้าว (Balasubramanian et al., 2007) ดังนั้นการผลิตข้าวที่เพิ่มขึ้นในแอฟริกาตะวันตกเป็นสิ่งจำเป็นเร่งด่วนที่จะมั่นใจในความปลอดภัยอาหารในภูมิภาค เกี่ยวกับระบบนิเวศผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตกเพียงประมาณ 17% ของพื้นที่ปลูกข้าวในเขตชลประทานเมื่อเทียบกับประมาณ 57% ในเอเชียและผลผลิตที่สูงขึ้นในที่ราบลุ่มในเขตชลประทาน (2.8 ตันต่อเฮกตาร์ 1) กว่าในที่ดอนและที่ราบลุ่มน้ำฝน ( 1-1.4 ตันต่อเฮกตาร์ 1) (แอฟริกาข้าวเซ็นเตอร์ (Warda) / FAO / สมาคมนักวิเคราะห์หลักทรัพย์ 2008) ดังนั้นแนะนำระบบชลประทานมีความจำเป็นสำหรับการปรับปรุงการผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตก (Cassman และ Grassini 2013 และ Saito et al., 2014) บนมืออื่น ๆ ที่ความเป็นจริงยังคงอยู่ที่เพิ่มขึ้นล่าสุดในการผลิตข้าวในแอฟริกาตะวันตกได้มาจากการขยายตัวของพื้นที่เพาะปลูก (แอฟริกาศูนย์ข้าว (Warda), 2007) และยังมีห้องพักสำหรับการขยายตัวต่อไปของการผลิตข้าวแม่น้ำที่ราบน้ำท่วมถึงกำหนดเป็นพื้นที่ของที่ดินที่อยู่ในระดับต่ำแบนและน้ำท่วมเป็นระยะ ๆ โดยน้ำในแม่น้ำที่เป็นสภาพแวดล้อมที่เป้าหมายในการศึกษาครั้งนี้ Andriesse และ Fresco (1991) คาดว่าพื้นที่น้ำท่วมครอบคลุมมากกว่า 20 ล้านไร่ในแอฟริกาตะวันตก แต่น้อยของพื้นที่น้ำท่วมที่ใช้สำหรับพื้นที่การเกษตร ที่ราบน้ำท่วมถึงมีแหล่งน้ำอุดมสมบูรณ์และดินลุ่มน้ำค่อนข้างอุดมสมบูรณ์ อาเบะ, et al (2010) แสดงให้เห็นว่าดินในพื้นที่น้ำท่วมมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นกว่าดินหุบเขาทางขึ้นอยู่กับช่วงกว้างสำรวจดินในแอฟริกาตะวันตก ในระบบนิเวศน้ำท่วมเกษตรกรประเพณีเติบโตทุมยีน glaberrima ซึ่งมีความอดทน จำกัด สิ่งมีชีวิตต่างๆพื้นเมืองและความเครียด abiotic รวมทั้งความเครียดน้ำท่วม (Futakuchi et al., 2012) ปัจจุบันทุมยีน glaberrima จะถูกแทนที่โดยทุมยีน sativa เนื่องจากความได้เปรียบผลผลิตของข้าวปลูก (Linares, 2002) อย่างไรก็ตามผลผลิตข้าวที่ได้รับยังคงต่ำและพื้นที่เพาะปลูกไม่ได้เพิ่มขึ้นมากในพื้นที่น้ำท่วมเมื่อเทียบกับผู้ที่อยู่ในพื้นที่ชลประทาน (Oteng และ Sant'Anna, 1999) เพื่อขยายการปลูกข้าวในพื้นที่น้ำท่วมมีความจำเป็นที่จะระบุหรือพัฒนาสายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงสำหรับสภาพแวดล้อมที่. หนึ่งในปัญหาที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการทำการเกษตรในพื้นที่ที่ราบน้ำท่วมถึงมีศักยภาพสำหรับความเสียหายน้ำท่วมข้าวยังสามารถได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงจากน้ำท่วม (ดาร์ et al., 2013 Manzanilla et al. 2011) เมื่อเร็ว ๆ นี้ทนน้ำท่วมยีนควบคุมในข้าว Sub1 ถูกระบุ (Xu et al., 2000) และพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ข้าว introgressed ยีนพันธุ์ร็อคเช่น Swarna, IR64 และอื่น ๆ (Neeraja et al., 2007 Septiningsih