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Terminal drought is a worldwide constraint to common bean production and its negative effects will be increased by climate change. The objective of this research was to characterize phenotypically advanced lines and commercial cultivars of common bean for their resistance to terminal drought stress. Field trials were conducted during 2012 and 2013 at Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Palmira, Colombia. A 4x4 partially balanced lattice design with four replicates was used and, evaluated under irrigation and terminal drought. To achieve the terminal drought condition, irrigation was suspended at 22-23 days after planting. Terminal drought reduced mean grain yield by 68%. Lines SEN 56, BFS 29, NCB 226 and SER 16 showed high grain yield in both irrigated (3617-3836 kg/ ha) and terminal drought (1232-1447 kg/ha) conditions, while RCB 593 and G 40001 showed high grain yield in drought (>1270 kg/ha) and similar to checks in irrigated condition. The most resistant lines showed lower drought susceptibility index (0,88 - 1,00), earlier maturity (56 - 60 dds), superior geometric mean (1931 - 2311 kg/ha), and higher number of grains/m2, (673 - 1250). Drought resistant lines produced at least 15% and 50% more grain yield than EAP 9510-77, commercial check for Central America, in irrigated and drought condition, respectively. In addition, they were also superior to other commercial checks such as DOR 390 and Bribri. La sequía terminal es una limitante mundial para la producción de frijol y se acentuará por efecto del cambio climático. El objetivo de este estudio fue caracterizar fenotípicamente líneas avanzadas y germoplasma comercial de frijol por su resistencia a sequía terminal. La investigación se realizó durante el 2012 y 2013 en el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Palmira, Colombia; bajo riego y sequía terminal. Se utilizó un látice 4x4 parcialmente balanceado con cuatro repeticiones. Para lograr la condición de sequía terminal, el riego se suspendió a los 22-23 días después de la siembra. La sequía terminal redujo, en promedio, un 68% el rendimiento. Las líneas SEN 56, BFS 29, NCB 226 y SER 16, mostraron alto rendimiento en riego (3617-3836 kg/ha) y en sequía terminal (1232-1447 kg/ha), mientras que las líneas RCB 593 y G 40001 mostraron alto rendimiento (>1270 kg/ha) en sequía terminal y similar al de los testigos bajo riego. Las líneas más resistentes mostraron menores índices de susceptibilidad a sequía (0,88 - 1,00), aceleración de la madurez (56 - 60 dds), media geométrica superior (1931 - 2311 kg/ha) y mayor número de granos/m2 (673 - 1250). Las líneas más resistentes obtuvieron al menos un 15 y 50% más de rendimiento en riego y sequía terminal, respectivamente, que EAP 9510-77, testigo comercial para Centroamérica. Además, superaron a otros testigos comerciales como DOR 390 y Bribrí.

Development of drought adapted common bean cultivars is a strategy to improve food security in bean producing areas under drought stress. Under greenhouse conditions at the International Center for Tropical Agriculture (CIAT), Palmira, Colombia, we evaluated the morphological and physiological traits of 21 common bean lines (Phaseolus vulgaris L.) that were subjected to drought stress and irrigated treatments using a soil cylinder system. The characteristics evaluated were visual rooting depth, total root length and distribution across the soil profile. In the field, using the same bean genotypes, we evaluated differences in water use efficiency (using carbon isotope discrimination) and grain yield. Under greenhouse conditions, we found that visual rooting depth and root length at soil depth of 60-75 cm correlated positively with shoot biomass (r = 0.56 and 0.50 respectively, P and lt; 0.001) production when water supply was limiting. Under field conditions, grain yield under drought stress was positively associated with carbon isotope discrimination in grain (r = 0.32 P and lt; 0.01). Five lines (NCB 226, SER 16, SEN 56 and SEA 15) had higher root length under drought stress (28, 24, 29 and 27 m/plant respectively) compared with the other lines evaluated, which allows greater water uptake and transpiration, and also in mobilization of photosynthate to greater production of grain. It is estimated that the visual rooting depth, root length at soil depth of 60 to 75 cm and carbon isotope discrimination in grain, are valuable traits as selection criteria in breeding for drought stress tolerance in common bean. El desarrollo de variedades adaptadas es una de las estrategias que contribuye a garantizar la segu- ridad alimentaria en zonas productoras de frijol con estrés por sequía. En los invernaderos de cristal del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Palmira, Colombia, se evaluaron las caracte- risticas morfológicas y fisiológicas de raices de 21 lineas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en condiciones de estrés por sequía e irrigación, utilizando un sistema de tubos plásticos desarrollado por el CIAT. Las características evaluadas fueron profundización visual, longitud total de raíces y distribución de raices a través del perfil del suelo. En campo, utilizando los mismos genotipos de frijol, se evaluaron caracteristicas relacionadas con la eficiencia de uso de agua mediante la técnica de discriminación de isótopo de carbono y producción de grano. Los resultados en invernadero mostraron que la profundi- zación visual y longitud de raices entre 60 y 75 cm tienen una correlación significativa (r = 0.56 y 0.50 respectivamente, P and lt; 0.001) con la biomasa aérea de la planta en condiciones de estrés por sequía. En campo, la discriminación del isótopo de carbono en grano se correlacionó (r = 0.32, p and lt; 0.01) con la producción de grano en condiciones igualmente de estrés por sequía. Las líneas de frijol NCB 226, SER 16, SEN 56 y SEA 15 presentaron una mayor longitud de raíces bajo estrés por sequía (28, 24, 29 y 27 m/planta respectivamente) en comparación con las demás líneas evaluadas, lo que les permite mayor transpiración y movilización de fotoasimilados, que favorecen una alta producción de granos. Se estima que la profundización visual, la longitud de raíces entre 60 y 75 cm y la discriminación de isótopo de carbono en grano, son características valiosas como criterios de selección en mejoramiento por tolerancia a estrés por sequía en frijol común.

Se analizaron diferencias fenotípicas en el desarrollo y distribución de raíces en condiciones de sequía de 16 genotipos de fríjol común. Se desarrolló un método utilizando tubos plásticos transparentes insertados en otros de PVC, llenos de mezcla de suelo con arena (2:1, peso:peso), en condiciones de invernadero. 10 días después de emergencia se impusieron dos tratamientos de suministro hídrico: 80% de capacidad de campo (sin estrés) y sin aplicación de agua (para inducir estrés). Durante el ensayo se determinó contenido total de clorofila en hoja y tasa de transpiración. A la cosecha (32 días después de siembra) se determinó: área foliar, biomasas aéreas, contenido de carbohidratos totales no estructurales (CTN) en hojas y tallos. El suelo de los tubos fue dividido en cinco estratos de profundidad. Raíces en cada profundidad se lavaron determinándose su longitud, diámetro promedio y biomasa seca. Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones. El método resultó apropiado para determinar diferencias fenotípicas en longitud total y longitud específica de raíces y distribución de raíces a diferentes profundidades. Las líneas BAT 477, SEA 5 y SER 16 destacaron por su desempeño general en la producción de raíces bajo estrés por sequía.