به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

alireza pour-aboughadareh

  • علی سجاد بکائی، امید سفالیان*، بهزاد سرخی لله لو، علی اصغری، علیرضا پورابوقداره

    گونه های آژیلوپس حاوی ژنوم U دارای بیشترین پراکنش در سطح دنیا می باشند و با توجه به محدودیت تنوع ژنتیکی در گندم های زراعی اصلاح شده، استفاده از این خویشاوندان وحشی و سایر گونه های آژیلوپس می تواند به عنوان منبع ژنی غنی و متنوع از الل های جدید و ایده ال برای به نژاد گران مورد استفاده قرار گیرد. از این رو، هدف این تحقیق ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی روابط و ساختار جمعیت در گونه های آژیلوپس جمع آوری شده از نواحی مختلف ایران با استفاده از نشانگرهای CBDP بود.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 77 توده وحشی آژیلوپس جمع آوری شده از 18 استان ایران و متعلق به پنج گونه Ae. biuncialis (ژنوم UUMM)، Ae. columnaris (ژنوم UUMM)، Ae. neglecta (ژنوم UUMM)، Ae. triuncialis (ژنوم UUCC) و Ae. umbellulata (ژنوم UU) با استفاده از 15 آغازگر CBDP مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از جمع آوری داده های مولکولی به دست آمده تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزارهایGenAlEx ver. 6.502 ، DARwin ver. 6 و Structure ver. 2.3.4 انجام شد.

    نتایج

    با توجه به نتایج به دست آمده، 15 آغازگر CBDP در مجموع 189 قطعه چند شکل (27/95 درصد) تکثیر نمودند. شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) در آغازگرهای مورد مطالعه، دارای دامنه تغییرات 28/0 (CBDP15) تا 42/0 (CBDP-2 و CBDP-4) و با میانگین 35/0 بود. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بیشترین درصد واریانس ژنتیکی را درون گونه ها (76 درصد) نشان داد. بررسی شاخص های ژنتیکی نشان داد گونه Ae. triuncialis از تنوع بیشتری نسبت به سایر گونه ها برخوردار بود. بیشترین میزان تشابه ژنتیکی بین Ae. biuncialis و Ae. columnaris (905/0) و Ae. biuncialis و Ae. neglecta (879/0) مشاهده گردید. تجزیه خوشه ای بر اساس داده های به دست آمده منجر به تفکیک کلیه توده های مورد بررسی در سه گروه اصلی شد. الگوی گروه بندی به وجود آمده دقیقآ منطبق با ساختار ژنومی گونه ها بود و نتایج تجزیه به مختصات اصلی، نتایج به دست آمده را تایید نمود. در بررسی تجزیه ساختار جمعیت نیز مطابق با نتایج تجزیه خوشه ای و PCoA، توده ها بر اساس ساختار ژنومی، میزان تشابه ژنتیکی، و تشابهات جغرافیایی گروه بندی شدند.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر سودمندی بالای آغازگرهای CBDP در ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در گونه های ژرم پلاسمی آژیلوپس بود. از این رو به نظر می رسد این نشانگرها قابلیت استفاده در برنامه های مرتبط با تهیه نقشه های ژنتیکی و مطالعات مولکولی فیلوژنتیک را دارند. همچنین وجود تنوع ژنتیکی بالا در میان برخی از گونه های آژیلوپس ایران می تواند چشم اندازه قابل توجهی را برای به نژادگران جهت استفاده از آن ها در برنامه های پیش اصلاحی

    کلید واژگان: Aegilops, تجزیه ساختار جمعیت, تنوع ژنتیکی, نشانگرهای مولکولی
    Ali Sajjad Bokaei, Omid Sofalian *, Behzad Sorkhilaleloo, Ali Asghari, Alireza Pour-Aboughadareh

    Aegilops species possessing the U genome are the most widely distributed species in the world. Considering the limitation in the genetic diversity in cultivated wheat, the use of wild relatives and other species of Aegilops can be provided a rich and diverse gene pool of new and ideal alleles for breeders. Therefore, the main goals of the present study were investigation of genetic diversity and population structure in Aegilops accessions collected from different regions of Iran using the CBDP markers.

    Materials and methods

    In this study, the genetic diversity among 77 Aegilops accessions collected from 18 provinces in Iran and belonging to five species including Ae. biuncialis (UUMM genome), Ae. columnaris (UUMM genome) Ae. Neglecta (UUMM genome), Ae. triuncialis (UUCC genome), Ae. umbellulata (UU genome) , was evaluated using 15 CBDP primers. The obtained molecular data were subjected to statistical analyses using GenAlEx ver. 6.502, DARwin ver. 6, and Structure ver. 2.3.4 softwares.

    Results

    A total of 189 polymorphic fragments were amplified using 15 used CBDP primers (95.27%). The PIC index ranged from 0.28 (CBDP15) to 0.42 (CBDP-2 CBDP-4) with an average of 0.35. The results of analysis of molecular variance (AMOVA) revealed that the highest proportion of genetic variance referred to within species (76%). Among all species, Ae. triuncialis showed the highest values of genetic parameters. The highest level of genetic similarity was found between Ae. biuncialis with Ae. columnaris (0.905) and Ae.biuncialis with Ae. neglecta (0.879). Although cluster analysis based on CBDP data classified all accessions into three main groups the grouping pattern was exactly in accordance with the genomic constitution of species. Moreover, the clustering pattern was confirmed by a principal coordinate’s analysis (PCoA). The population structure analysis further confirmed the results obtained from the cluster analysis and PCoA, so all studied accessions were grouped based on their genomic structure, degree of genetic similarity, and geographic similarities.

    Conclusion

    Results of the present study showed a high usefulness of CBDP markers in evaluating the genetic diversity in the Aegilops germplasm. Therefore, it seems that this marker technique can be used in programs related to the preparation of genetic maps and molecular phylogenetic studies. Also, the existence of high genetic diversity among some Iranian Aegilops species can provides a significant prospect for breeders to use them in pre-breeding programs in wheat.

    Keywords: Aegilops, Population Structure Analysis, Genetic Diversity, Molecular Markers
  • حسن زالی*، علیرضا پورابوقداره

    جو (Hordeum vulgare L) به عنوان یکی از سازگارترین محصولات زراعی در بسیاری از مناطق مختلف جهان شناخته شده است. شناسایی ژنوتیپ هایی که عملکرد بالا را در بسیاری از صفات ترکیب می کنند یک کار چالش برانگیز بوده است. بنابراین، هدف از این مطالعه انتخاب ژنوتیپ های برتر جو بر اساس عملکرد دانه و تعدادی از صفات مورفوفنولوژیکی با استفاده از شاخص های MGIDI و FAI-BLUP بود. به منظور ارزیابی هفده لاین امیدبخش جو به همراه چهار ژنوتیپ شاهد، آزمایشی دوساله (1402-1400) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی داراب انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد بررسی تفاوت معنی داری برای صفات مورد بررسی (به جزء طول ریشک و طول خوشه) وجود دارد. برمبنای شاخص فاصله ژنوتیپ-ایدئوتیپ چند صفتی (MGIDI) ژنوتیپ های G1 (اکسین)، G7، G3 و G14 با کمترین مقدار این شاخص و براساس شاخص طراحی ایدئوتیپ از طریق پیش بینی نااریب بهترین خط (FAI-BLUP) ژنوتیپ های G20، G8، G2 (گلچین) و G1 (اکسین) با بیشترین مقدار جزء ژنوتیپ های برتر بودند. در نمودار ون پلات ژنوتیپ های G1 و G7 جزء ژنوتیپ های انتخابی مشترک بین شاخص های MGIDI و FAI-BLUP بودند. شاخص MGIDI با تعداد روز تا گل دهی همبستگی مثبت و معنی داری (**58/0) نشان داد، در حالی که همبستگی منفی و معنی داری با طول دوره پر شدن دانه (*51/0-) و عملکرد دانه (**74/0-) داشت. شاخص FAI-BLUP همبستگی مثبت و معنی داری با صفات طول سنبله (*50/0) و وزن سنبله (*45/0) و همبستگی منفی و معنی داری با تعداد روز تا گل دهی (*47/0) نشان داد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که ژنوتیپ های انتخابی براساس هر دو شاخص MGIDI و FAI-BLUP در ناحیه 1 و 2 نمودار PCA قرار دارند. در مجموع، ژنوتیپ G7 با بیشترین عملکرد دانه نسبت به همه ژنوتیپ های شاهد و برتر از نظر شاخص های MGIDI و FAI-BLUP به عنوان ژنوتیپ مناسب، جهت بررسی های تکمیلی قبل از معرفی به عنوان رقم جدید در شهرستان های جنوبی استان فارس پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: انتخاب چند متغیره, بای پلات, شاخص های چندصفتی, نقشه حرارتی, ون پلات
    Hassan Zali*, Alireza Pour-Aboughadareh
    Introduction

    Barley (Hordeum vulgare L.) has been known as one of the most adapted cereal crops to various environmental conditions. In addition, this cereal crop ranks fourth in the world in terms of economic importance after wheat, rice, and corn. Identification of high-yielding genotypes with highly desirable growth traits is one of the most important goals in barley breeding programs. However, the present study aimed to select superior genotypes based on grain yield and some morpho-phenological traits using different selection models.

    Materials and methods

    To identify superior genotypes of barley for cultivation in the warm and dry conditions in the southern regions in the Fars province, 21 genotypes were investigated in a randomized complete block with three replications during the 2021-2023 cropping seasons. During the plant growth and development, several morpho-phenological traits were recorded. Agronomic traits measured were days to spike emergence (DHE), days to maturity (DMA), plant height (PLH), grain filling period (GFP), grain yield (GY), 1000-kernel weight (TKW), spike length (SL), spike density (SD), awn length (AL), spike weight (SPW), number of grains per spike (NGS), row type (RT) and number of spikes per m2 (NS). After collecting experimental data, statistical analyses were computed using SAS and R softwares 

    Results and Discussion

    Results of the analysis of variance (ANOVA) showed that there is a significant difference among the investigated genotypes in terms of all the measured traits (except for Awn length and spike length). Based on the multi-trait genotype-ideotype distance index (MGIDI), genotypes G1 (Oxin), G7, G3, and G14 with the lowest values were identified as superior genotypes. Moreover, the ideotype design via the best linear unbiased prediction (FAI-BLUP) model identified genotypes G20, G8, G2 (Golchin) and G1 (Oxin) as the desirable genotypes compared with other genotypes. The Venn diagram revealed that genotypes G1 and G7 were selected using both selection indices, simultaneously. The MGIDI index showed a positive and significant correlation with DHE (0.58**), while it negatively and significantly correlated with GFP (-0.51*) and GY (-0.74 **). The FAI-BLUP index showed a significant positive relationship with SL (0.50 *) and SPW (0.45*), while it negatively and significantly correlated with DHE (-0.47 *). To better evaluate and group the investigated genotypes, principal components analysis (PCA) was used. Results of the PCA showed that the first and second principal components explained 30.5 and 20.6 percent, respectively. Moreover, the results of the PCA showed that the selected genotypes based on MGIDI and FAI-BLUP indices are located in the 1st and 2nd regions of the PCA diagram. In total, the results showed that there is a relative compliance between the MGIDI and FAI-BLUP indices with PCA. Additionlly, there was a high agreement between the MGIDI indices and the first principal component, and on the other hand, the second principal component showed a high agreement with the FAI-BLUP index.

    Conclusion

    In conclusion, the genotype G7 with the highest grain performance and the relative superiority in terms of MGIDI and FAI-BLUP indices was identified as a superior genotype compared to all reference genotypes. Hence, this genotype can be recommended for further comprehensive evaluation before commercial release in the southern regions in Fars province.

    Keywords: Biplot, Heat map, Multivariate selection, Multi-trait index, Venn plot
  • سلیم رحمتی، رضا عزیزی نژاد، علیرضا پورابوقداره*، علیرضا اطمینان، لیا شوشتری

    آزمایش های چندمحیطی و تجزیه برهمکنش ژنوتیپ و محیط نقش مهمی در برنامه های به نژادی مرتبط با معرفی ارقام پرمحصول و پایدار مناسب کشت در مناطق مختلف دارند. در این تحقیق، 18 لاین امیدبخش جو همراه با دو رقم اکسین و گلچین (شاهد) در پنج ایستگاه تحقیقاتی اهواز، داراب، زابل، گنبد کاووس و مغان به مدت دو سال زراعی (01-1400 و 02-1401) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس داده ها با استفاده از مدل اثرات اصلی افزایشی و اثر متقابل ضرب پذیر (AMMI) نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش بین آن ها بر عملکرد دانه لاین های امید بخش جو معنی دار بود. بیشترین سهم تغییرات عملکرد دانه توسط اثر محیط و برهمکنش ژنوتیپ و محیط توجیه شد. سه مولفه نخست 68/9درصد از کل تغییرات برهمکنش ژنوتیپ و محیط را توجیه کردند. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که لاین های امیدبخش شماره 14، 3، 10 و 17 به ترتیب با 4960، 4920، 4750 و 4670 کیلوگرم در هکتار، دارای عملکرد دانه بالاتری نسبت به ارقام شاهد و سایر لاین های امیدبخش بودند. بر اساس آماره های پایداری مبتنی بر مدل AMMI، لاین 17 و بر اساس آماره های مبتنی بر مدل پیش بینی های خطی نااریب (BLUP)، لاین های 1، 3، 10، 14 و 17 به ترتیب بیشترین پایداری عملکرد دانه را داشتند. با توجه به بای پلات دوطرفه عملکرد دانه و شاخص میانگین وزنی نمرات مطلق (WAASB)، لاین های جو مورد بررسی در چهار ربع گروه بندی شده و لاین های 3، 10 و 17 در گروه لاین های با پایداری عملکرد دانه بالا قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که لاین های امیدبخش 4 و 14 دارای سازگاری خصوصی به مناطق شمالی (مغان و گنبدکاووس) و لاین های امیدبخش 3 و 10 دارای سازگار خصوصی به مناطق جنوبی (زابل، اهواز و داراب) در اقلیم گرم بودند. پژوهش های تکمیلی روی این لاین های امید بخش برای انتخاب و معرفی  برخی از آنها به عنوان ارقام جدید و یا استفاده از آنها در برنامه های  ملی به نژادی جو ، پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: آزمایش های چند محیطی, پایداری عملکرد, سازگاری خصوصی, جو و تجزیه به مولفه های اصلی
    Salim Rahmati, Reza Azizinezhad, Alireza Pour-Aboughadareh*, Alireza Etminan, Lia Shooshtari
    Introduction

    Multi-environmental trials (METs) and analysis of genotype-by-environment (GE) interaction have a critical role in breeding programs related to the release of high-yielding cultivars with high yield satbility for cultivation across different environments. Different statistical and graphical methods have been proposed to evaluate the GE interaction effects. In the present study, the effect of GE interaction on grain yield in set of new promising lines of barley was evaluated using the additive main effect and multiplicative interaction (AMMI) model.

    Materials and methods

    A set of promising lines of barley including 18 new advanced lines along with two commercial cultivars (cv. Golchin and cv. Oxin) as reference checks were evaluated in the multi-environment trials. Experiments were carried out in five geographical regions in the warm agro-climatic of Iran which included Ahvaz (E1 and E2), Darab (E3 and E4), Gonbad (E5 and E6), Zabol (E7 and E8), and Moghan (E9 and E10) for two consecutive cropping seasons (2021-2022 and 2022-2023). The AMMI model and some stability and adaptability statistics were used to evaluate the effect of GE interaction on grain yield and identify the high yielding with yield stability promising lines.

    Results

    The results indicated that grain yield was significantly affected by environments (E), genotypes (G), and their interaction (GEI). Environments and GE interaction effect explained the highest portion of observed variation of grain yield. Moreover, the GEI effect was further divided into three principal components (IPCAs) and accounted for 68.99 of the total GE interaction variation. Mean comparison showed that promising lines 14, 3, 10, and 17 had higher grain yield (4960, 4920, 4750, and 4670 kg.ha-1, respectively) when compared to the other promising lines and check cultivars. According to the AMMI-based stability statistics, promising lines 17 had the highest yield stability. Moreover, this genotype along with promising lines 1, 3, 10, and 14 were selected as superior promising lines based on the BLUP-based stability and adaptability statistics. Principle components analyisis based on biplot rendered using the WAASB index and grain yield clustered all studied promising lines and experimental environments into four quadrants. Accordingly, promising lines 3, 10, and 17 were placed into the highest yield stability group.

    Conclusion

    The results of this research revealed that promising lines 4 and 14 had specific adaptability to the northern regions (Moghan and Gonbad), and promising lines 3 and 10 showed specific adaptability to the southern regions (Ahvaz, Darab, and Zabol). Therefore, further evaluation of these promising lines, for selection and releasing some of them as new commercial cultivars as well as using them as parents in the national barley breeding programs, is required.

    Keywords: Barley, Multi-Environmental Trails, Principal Component Analysis, Specific Adaptability
  • شاهین قویدل، علیرضا پورابوقداره*، خداداد مصطفوی

    تنش خشکی به‎ عنوان یکی از مهم‎ترین تنش‎های غیر زنده شناخته شده است و به‎ طور چشمگیری میزان تولید محصولات کشاورزی را کاهش می‎دهد. در بین غلات، جو متحمل‎ترین گیاه نسبت به تنش‎های غیرزنده شناخته شده ‎است و در گستره وسیعی از شرایط آب و هوایی کشت می‎شود. به‎منظور ارزیابی پاسخ به تنش خشکی آخر فصل در جو و شناسایی ژنوتیپ‎های متحمل به خشکی، مجموعه ‎ای متشکل از 17 ژنوتیپ امیدبخش جو به همراه رقم جلگه (به‎عنوان شاهد) در دو آزمایش جداگانه به‎صورت بلوک‎های کامل تصادفی در دو شرایط عدم تنش و تنش خشکی با سه تکرار طی دو سال زراعی 1400-1398 در مزرعه تحقیقات غلات واقع در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر (کرج) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به‎دست آمده از تجزیه واریانس مرکب عملکرد دانه نشان داد، بین ژنوتیپ‎ها و محیط‎ها اختلاف معنی‎داری وجود داشت. به‎ منظور شناسایی ژنوتیپ‎های پربازده و متحمل برخی از شاخص‎های حساسیت و تحمل به خشکی محاسبه شد. با توجه به نتایج به‎دست آمده مشخص شد شاخص‎های STI، MP، GMP و HM می‎توانند به‎ عنوان معیارهای مناسبی جهت گزینش ژنوتیپ‎های متحمل مورد استفاده قرار گیرند. علاوه‎براین، با توجه به نتایج به‎دست آمده از غربال ژنوتیپ‎های ارزیابی‎شده با استفاده از شاخص‎های گزینشی MGIDI، FAI-BLUP و Smith-Hazel مشخص شد ژنوتیپ‎ شماره 13 با شجره "Comp.Cr229//As46/Pro/3/Srs/4/Express/5/D10*2" علاوه بر داشتن بیشترین عملکرد دانه می‎تواند به‎عنوان متحمل‎ترین ژنوتیپ به تنش خشکی جهت ارزیابی‎های بیشتر معرفی شود.

    کلید واژگان: شاخص MGIDI, ضریب همبستگی, عملکرد دانه, مدل‎های چند متغیره
    Shahin Ghavidel, Alireza Pour-Aboughadareh *, Khodadad Mostafavi
    Introduction

    Drought stress or water deficit has been known as one of the most important abiotic stresses so it considerably is decreased crop production. Barley (Hordeum vulgare L.) is the fourth most important cereal crop in the world after wheat, rice and corn. Among cereals, barley is the most tolerant crop against abiotic stresses and due to this capability is cultivated in a wide range of climates. The objective of the current study was to identify the superior drought-tolerant genotypes using grain yield and several yield-based indices of tolerance and susceptibility by applying various multivariate selection models.

    Materials and Methods

    In the present study a set of promising genotypes of barley including 17 new genotypes along with a Jolge cultivar (as a check) was investigated through two separate experiments based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications at the Cereal research station, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran during two consecutive growing seasons (2019-2020 and 2020-2021) cropping seasons. After sowing, the number of irrigations was one time in autumn and five times in spring. Drought stress treatment was applied after anthesis, and irrigation was stopped for all stressed plot until seed repining stage. After collecting experimental data and estimating grain yield, several yield-based drought tolerance and susceptible indices were calculated. A heatmap-based correlation method was used to investigate association among calculated indices and grain yield data. Then three selection indices such as multi-trait genotype-ideotype distance index (MGIDI), factor analysis and ideotype design via best linear unbiased prediction (FAI-BLUP), and Smith-Hazel (SH) were exploited to identify the most tolerant-genotypes. All statistical analyses were computed using iPASTIC and R softwares.

    Results and Discussion

    Based on combined analysis of variance for grain yield data showed significant differences for year, environment, and genotype main effects, as well as, the interaction effects for year × genotype, and year × environment × genotype. The result obtained from screening barley genotypes using drought tolerance and susceptible indices revealed good repeatability so that some of the investigated genotypes appeared in the same pattern in each year of experiments. Based on the Spearman’s correlation coefficients, grain yields (Yp and Ys) positively and significantly correlated with MP, GMP, and STI indices in the first year. In the second year, a positive and significant correlation was observed between grain yields with STI, MP, GMP, and HM indices. Based on the averaged two-year data, grain yields significantly and positively correlated with HM, STI, MP, and GMP indices, supporting the repeatability of our findings. To identify the most tolerant genotypes based on multi-indices, we used three multi-trait selection indices such as MGIDI, FAI-BLUP, and SH. Accordingly, genotypes numbers G7, G9, and G16 for the first year, G4, G13, and G17 for the second year, and three genotypes G7, G13, and G16 over two years were selected as superior genotypes using the MGIDI index. Based on the FAI-BLUP index, the following genotypes were identified as the most tolerant genotypes: G7, G9, and G17 in the first year; G4, G9, and G13 in the second year; G7, G13, and G16 in over two years. The result of screening genotypes using the Smith-Hazel index showed that three sets of genotypes including G4/G7/G13, G13/G14/G16, and G2/G3/G18 were identified as the high-yielding and most tolerant genotypes in each year and averaged two years, respectively. The venn-plot rendered based on three selection indices revealed that genotype numbers G7 and G13 were superior genotypes in the first and second years.

    Conclusion

    In conclusion, our results indicated that G13 “Comp.Cr229//As46/Pro/3/Srs/4/Express/5/D10*2” with the highest grain yield in both control and drought stress conditions as well as the best ranking pattern for all drought tolerance indices can be a candidate as a superior drought-tolerant genotype for further studies before commercial introduction.

    Keywords: Correlation coefficient, Grain yield, MGIDI index, Multivariate Models
  • بیتا جمشیدی، علی مهراس مهرابی، علیرضا اطمینان*، علیرضا پورابوقداره، لیا شوشتری
    هدف

    تاکنون 500 گونه از جنس آرتمیزیا در سراسر جهان یافت شده است که 34 گونه بومی ایران می باشد. گونه های مشخص شده است که آرتمیزینین یکی از مهم ترین ترکیبات دارویی موجود در ارتمیزیا می باشد که دارای خواص دارویی فراوانی است. هدف از این پژوهش مقایسه پروفایل فیتوشیمیایی دو گونه Artemisia fragrans و A. annua و الگوی بیان برخی از ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز آرتمیزینین بود.

    مواد و روش ها

    میزان آرتمیزینین سنتز شده در دو گونه A. fragrans و A. annua با استفاده از تکنیک HPLC و پروفایل ترکیبات فیتوشیمیایی آنها با استفاده از روش GC-MS شناسایی شد. الگوی بیان ژن های مرتبط با بیوسنتز آرتمیزینین شامل 4FPSF، DBR2، HMGR1، HMGR2، WIRKY، ADS، DXS و SQS در دو گونه مورد مقایسه قرار گرفت. ارتباط بین میزان تولید آرتمیزینین و بیان نسبی هر یک از ژن های بررسی شده در دو گونه به صورت جداگانه بررسی شد.

    نتایج

    با توجه به نتایج به دست آمده اختلاف معنی داری از نظر میزان آرتمیزینین استخراج شده بین دو گونه مشاهده شد و بیشترین مقدار مربوط به گونه A. fragrans بود. بررسی نتایج به دست آمده از تجزیه GC-MS نشان داد در مجموع 26 و 20 ترکیب فیتوشیمیایی به ترتیب در دو گونه A. fragrans و A. annua شناسایی شد که در بین آن ها 8 ترکیب در بین دو گونه مشترک بود. ترکیباتی مانند کامفور، 1-8-سینیول، 4-ترپینیول و پینوکاروون از مهم ترین ترکیبات شناسایی شده مشترک در هر دو گونه بودند. بررسی الگوی بیان ژن های مرتبط با بیوسنتز آرتمیزینین نشان داد میزان بیان نسبی ژن های 4FPSF، ADS و DXS در گونه A. annua نسبت به A. fragrans بیشتر بود، در حالیکه از نظر ژن های SQS، HMGR1، HMGR2، DBR2 و WIRKY گونه A. fragrans دارای تعداد رونوشت بالاتری نسبت به A. annua بود. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه همبستگی، در هر دو گونه بین مقدار آرتمیزینین و بیان ژن های ADS، DBR2، DXS و HMGR1 همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد. با این حال، در گونه A. annua ژن SQS بیان نشد و رابطه ای بین این ژن و مقدار آرتمیزینین وجود نداشت.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر وجود اختلاف معنی داری بین دو گونه آرتمیزیا از نظر مقدار تولید آرتمیزینین و سایر ترکیبات فیتوشیمیایی بود. علاوه براین، با توجه به یافته های به دست آمده مشخص شد گونه A. fragrans می تواند به عنوان یک گونه مطلوب برای استخراج آرتمیزینین و سایر متابولیت های ثانویه مورد استفاده قرار گیرد. از این رو انجام سایر مطالعات تکمیلی بر روی این گونه قابل توصیه می-باشد.

    کلید واژگان: متابولیت های ثانویه, آرتمیزینین, HPLC, ترکیبات فیتوشیمیایی, ترانسکریپتوم
    Bita Jamshidi, Ali Mehras Mehrabi, Alireza Etminan *, Alireza Pour-Aboughadareh, Lia Shooshtari
    Objective

    So far around 500 species of Artemisia have been found in different regions of the world, and among them 34 species are endemic to Iran. It has been evidenced that Artemisinin is one of the medicinal compounds found in Artemisia that has various medical properties, especially antimalarial. The main objective of the present study was to comprise phytochemical profile and expression pattern of some genes related to artemisinin biosynthesis pathway in A. fragrans and A. annua species.

    Materials and methods

    In the present study, the accumulated artemisinin content in A. fragrans and A. annua species were detected using the high-performance liquid chromatography (HPLC) technique. Moreover, phytochemical compounds in leave tissue were identified using the gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) technique. The gene expression patterns for some artemisinin biosynthesis related genes including 4FPSF, DBR2, HMGR1, HMGR2, WIRKY, ADS, DXS, and SQS were comprised in two studied species. In each species, association between artemisinin content and the relative expression of investigated genes were determined through correlation analysis. All statistical analysis was performed based on three replication using R software.

    Results

    Based on obtained results, there was observed a significant difference between two Artemisia species in terms of artemisinin content, and the highest content was recorded for A. fragrans. Using GC-MS analysis, in general 26 and 20 phytochemical compounds were identified in A. fragrans and A. annua species, respectively. Among identified compounds, eight compounds were similar in both species. Moreover, some compounds such as Comphor, 1,8-Cineole, 4-Terpineol, and Pinocarvone were most important. According to the gene expression analysis, the highest relative expression of 4FPSF, ADS, and DXS genes were recorded in A. annua, while the highest numbers of transcripts for SQS, HMGR1, HMGR2, DRB2, and WIRKY genes were estimated in A. fragrans. The results of correlation analysis for both species showed that artemisinin content significantly and positively correlated with the expression of ADS, DBR2, DXS, and HMGR1 genes. However, in A. annua species, the SQS gene was not expressed and there was no correlation between these genes and artemisinin content.

    Conclusions

    In general, the obtained results revealed a significant difference between two studied Artemisia species in terms of the artemisinin content and other phytochemical compounds. Furthermore, our results indicated that A. fragrans could be used as an ideal source for extract artemisinin and other compounds. Hence, conducting other supplementary studies on this species is recommended.

    Keywords: Secondary metabolites, artemisinin, HPLC, phytochemical compounds, transcriptome
  • حسن زالی*، علیرضا پورابوقداره، احمد قلی پور، شیرعلی کوهکن، علی براتی، مهدی جبارب، معصوم خیرگو، اکبر مرزوقیان
    اهداف
    هدف از این تحقیق انتخاب لاین های برتر جو بر اساس تعدادی از صفات مورفو-فنولوژیکی با استفاده از شاخص های مختلف مبتنی بر مدل REML/BLUP و همچنین شاخص SIIG و مقایسه این شاخص ها بود.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق تعداد 17 لاین امیدبخش به همراه دو ژنوتیپ شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سه ایستگاه تحقیقاتی شامل زابل، داراب و گنبد کاووس در سال زراعی 1400-1399 ارزیابی شدند.
    یافته ها
    نتایج نشان داد بین مناطق و لاین های مورد بررسی از نظر همه صفات ارزیابی شده اختلاف معنی داری وجود دارد. نتایج REML نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار وراثت پذیری به ترتیب مربوط به وزن هزاردانه و دوره پر شدن دانه است. شاخص MSTI سه ژنوتیپ G9، G2 و G3 و شاخص FAI-BLUP وMGIDI لاین های G13، G11 و G3 را به عنوان برترین لاین ها از سایر لاین ها و ژنوتیپ های شاهد متمایز کردند. بر اساس نتایج شاخص SIIG، لاین های G7، G2، G8 و G17 جزو لاین های برتر بودند و همچنین عملکرد دانه بیشترین همبستگی را با شاخص SIIG نشان داد.
    نتیجه گیری
    به طور کلی با مقایسه نتایج به دست آمده از شاخص های مختلف، لاین های انتخابی با شاخص SIIG به-دلیل عملکرد دانه بالا و وزن هزاردانه بیشتر به عنوان لاین های منتخب برای آزمایشات تکمیلی (مانند ارزیابی سازگاری و پایداری) انتخاب شدند. علاوه براین، لاین های انتخابی با استفاده از شاخص های FAI-BLUP وMGIDI زودرس و دارای وزن هزار دانه بالا بودند اما عملکرد آنها از هر دو شاهد آزمایش پایین تر بود.
    کلید واژگان: پارامترهای ژنتیکی, ژنوتیپ ایده آل, شاخص های انتخاب, روش REML, BLUP, مدل مخلوط
    Hassan Zali *, Alireza Pour-Aboughadareh, Ahmad Gholipour, Shirali Kohkan, Ali Barati, Mehdi Jabari, Masoome Kheirgoo, Akbar Marzooghian
    Background and objectives
    The aim of this study was to select of the barley superior lines based on some of morpho-phenological traits using various indices based on REML/BLUP model and as well as the SIIG index and comparison of these indices.
    Materials and methods
    A set of 17 promising lines along two checks were evaluated in a RCBD with three replications at three research stations including Zabol, Darab, and Gonbad Kavous during the 2020-2021 cropping year.
    Results
    The results showed that there was a significant difference between the test regions and genotypes in terms of all measured traits. The results obtained by REML model indicated that the highest and lowest heritability values were related to 1000-grain weight and grain filling period, respectively. The MTSI index identified lines G9, G2 and G3 as superior lines, while the FAI-BLUP index identified G13, G11 and G3 as the best lines based on their traits and grain yield. Based on the SIIG index, lines G7, G2, G8 and G17 were identified as the most superior lines.
    Conclusion
    In general, by comparing the results obtained from different indices, selected lines with SIIG index due to high grain yield and high 1000-grain weight were chosen as selected genotypes for complementary tests. In addition, the selected genotypes using FAI-BLUP and MGIDI indices were early maturity and had a high 1000-grain weight, but their grain yield were lower than both checks of experiment.
    Keywords: ideal genotype, Genetic parameters, mixed model, selection indexes, REML, BLUP method
  • علیرضا پورابوقداره*، حبیب الله قزوینی، علی براتی، شیرعلی کوهکن، الیاس آرزمجو
    مقدمه و هدف

    جو (Hordeum vulgare) به عنوان یکی از غلات دانه ریز به طور گسترده در ایران و جهان مورد کشت و استفاده قرار می گیرد. دستیابی به ارقام پر محصول و پایدار جو یکی از مهم ترین اهداف به نژادی این گیاه زراعی محسوب می شود. این مطالعه با هدف بررسی مجموعه ای از ژنوتیپ های بین المللی جو در شرایط اقلیمی ایران از نظر عملکرد دانه و برخی از صفات زراعی با استفاده از مدل بهترین پیش بینی های خطی نااریب (BLUP) بود.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 24 ژنوتیپ بین المللی تهیه شده از مرکز ICARDA در سه ایستگاه تحقیقاتی واقع در کرج، بیرجند و زابل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی از نظر عملکرد دانه و برخی از صفات زراعی شامل تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، دوره پر شدن دانه، ارتفاع بوته، طول سنبله اصلی و وزن هزار دانه در سال زراعی 1400-1399 مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از جمع آوری داده های آزمایشی و تجزیه و تحلیل های آماری، برترین ژنوتیپ ها بر اساس آماره های مبتنی بر مدل BLUP انتخاب شدند.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده از تجزیه داده های آزمایشی نشان داد اثر ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط برای عملکرد دانه و سایر صفات (به جز طول سنبله و تعداد روز تا ظهور سنبله) معنی دار بود. صفات طول سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و ارتفاع بوته دارای بیشترین میزان واریانس ژنتیکی و وراثت پذیری بودند. نتایج به دست آمده از آماره های برآورد شده مبتنی بر مدل بهترین پیش بینی های خطی نااریب (Best linear unbiased predictors: BLUP) نشان داد ژنوتیپ های G3، G6، G10 و G23 نسبت به سایر ژنوتیپ ها دارای بیشترین عملکرد دانه و پایداری در محیط های مختلف بودند. از طرف دیگر با در نظر گرفتن اثر هر یک از صفات اندازه گیری شده در پایداری عمکلرد دانه، ژنوتیپ های G10، G16، G22 و G24 از طریق شاخص پایداری چند صفتی (Multi-traits stability index: MTSI) به عنوان ژنوتیپ های برتر شناسایی شدند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی می توان اظهار داشت شاخص MTSI دارای کارایی بالایی در برنامه های به نژادی جهت استفاده از دیگر صفات مرتبط با عمکلرد دانه برای انتخاب ژنوتیپ های پایدار و پر بازده می باشد.

    کلید واژگان: اثر متقابل ژنوتیپ و محیط, شاخص گزینش, عملکرد دانه, وراثت پذیری
    Alireza Pour-Aboughadareh*, Habibolah Ghazvini, Ali Barati, Shirali Koohkan, Eliyas Arazmjoo
    Introduction and Objective

    Barley (Hordeum vulgare) as one of the small grain cereals is widely cultivated in Iran and the world. Hence, the achievement of high-yielding and stable varieties is one of the main breeding proposed. The present study aimed to investigate a set of international genotypes of barley in terms of grain yield and some agronomic traits using the best linear unbiased predictor (BLUP) model under climatic conditions in Iran.

    Material and Methods

    In this study, a set of genotypes including 24 international barley genotypes provided from ICARDA were investigated for grain yield and some agronomic traits including the number of days to heading, number of days to physiological maturity, grain filling period, plant high, spike length, and thousand grains weight in a randomized block design in the three research stations located at Karaj, Birjand, and Zabol during the 2020-2021 cropping season. After collecting and analyzing the experimental data, the best genotypes were identified based on BLUP model.

    Results

    The results obtained from experimental data showed that the genotype and genotype-by-environment interaction effects were significant for grain yield and other measured traits (except days to heading and spike length). The highest values of genetic variance and heritability were estimated for spike length, 1000-grains weight, grain yield, and plant height. The results of the based-BLUP (best linear unbiased predictor) statistics revealed that genotypes G3, G6, G10, and G23 had the highest yield performance and stability compared with other genotypes across different environments. Taking into account the role of each measured trait on grain yield stability, genotypes G10, G16, G22, and G24 were identified as the best barley genotypes using the MTSI index. 

    Conclusion

    In conclusion, it can be stated that the MTSI index has high efficiency in breeding programs to use other traits related to grain yield to select stable and high-yield genotypes.

    Keywords: Genotype-by-environment interaction, Grain yield, Heritability, Selection index
  • شاهین قویدل، خداداد مصطفوی*، علیرضا پورابوقداره
    مقدمه و هدف

    تنش خشکی به عنوان یکی از اصلی ترین عوامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی شناخته شده است. ارزیابی تآثیر تنش خشکی بر عملکرد دانه و سایر صفات زراعی و فیزیولوژیکی می تواند در شناسایی ارقام متحمل به خشکی مفید باشد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی اثر تنش خشکی آخر فصل بر برخی از خصوصیات زراعی و فیزیولوژیکی مجموعه ای از لاین های امیدبخش جو بود.

    مواد و روش ها

    این تحقیق در ایستگاه تحقیقاتی بخش تحقیقات غلات واقع در موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر در سال زراعی 1400-1399 انجام شد. مواد گیاهی شامل 17 لاین امیدبخش جو به همراه یک رقم تجاری (جلگه) بود که در قالب دو آزمایش جداگانه بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط عدم تنش و تنش آخر فصل مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب داده های آزمایشی نشان داد که از نظر کلیه صفات اندازه گیری شده به جز طول سنبله اصلی و تعداد دانه در سنبله بین شرایط عدم تنش و تنش خشکی اختلاف معنی داری وجود داشت. علاوه بر این تفاوت بین ژنوتیپ های بررسی شده نیز از نظر کلیه صفات به جز فلورسانس حداقل، حداکثر عملکرد فیتوشیمیایی PSII و ظرفیت فتوسنتزی معنی دار بود. اثر متقابل بین شرایط تنش و عدم تنش با لاین های مورد بررسی تنها برای صفات تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، دوره پر شدن دانه، طول سنبله اصلی و شاخص کلروفیل معنی دار بود. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد پنج مولفه نخست 84/80 درصد از کل تغییرات فنوتیپی در شرایط تنش را توجیه کردند. با توجه به زاویه بین بردار صفات اندازه گیری شده مشخص شد صفات تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، طول ریشک، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، محتوای کلروفیل و تعداد دانه در سنبله دارای همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه ارتباط در شرایط تنش خشکی بودند. با در نظر گرفتن نتایج به دست آمده از این تحقیق مشخص شد ژنوتیپ های G2، G3، G6، G7، G12 و G18 به عنوان برترین لاین های از سایر لاین ها و رقم شاهد متمایز شدند.

    نتیجه گیری

    در بین لاین های مورد بررسی G7 به دلیل داشتن بیشترین عملکرد دانه و برتر بودن از نظر دیگر خصوصیات اندازه گیری شده می تواند به عنوان لاین کاندید برای بررسی های تکمیلی در آزمایش های چند محیطی مورد ارزیابی قرار گیرد تا در صورت دارا بودن سازگاری و پایداری عملکرد به عنوان لاین جدید معرفی شود.

    کلید واژگان: تنش کم آبی, تجزیه به مولفه های اصلی, جو, ظرفیت فتوسنتزی, عملکرد دانه
    Shahin Qhavidel, Khodadad Mostafavi*, Alireza Pour-Aboughadareh
    Introduction

    Drought stress is known as one of the main factors limiting agricultural production. Investigation of the effect of drought stress on grain yield and other agronomic and physiological traits can be useful in identifying drought-tolerant cultivars. The aim objective of the present study was to study the effect of terminal drought stress on some of the agronomic and physiological characteristics in a set of promising barley lines.

    Material and methods

    This study was carried out at the Cereal Research Station located in Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran during 2020-2021 cropping seasons. The plant material consisted of 17 promising genotypes of barley along with a commercial cultivar (cv. Jolgeh). All genotypes were investigated in two separate experiments based on a randomized complete block design with three replications under two control and drought stress conditions.

    Results

    The results of combined analysis of variance showed a significant difference between control and drought stress conditions in terms of all measured traits except spike length and the number of seeds per spike. Furthermore, a significant difference was observed among the tested genotypes in terms of all measured traits except initial chlorophyll fluorescence, maximum quantum yield of PSII, and maximum primary yield of photochemistry of PSII. However, the interaction effect between drought stress conditions and genotype was only significant for the number of days to physiological maturity, grain filling period, main spike length, and chlorophyll content.The results of principal component analysis (PCA) revealed that the first five components accounted for 84.80% of the total phenotypic variation, under drought stress condition. Considering the angle among trait-vectors indicated that some of traits such as number of days to anthesis and to physiological maturity, awn length, plant height, leaf area index, chlorophyll content, and number of seeds per spike positively correlated with grain yield in the drought stress condition. In general, our results showed that genotypes G2, G3, G6, G7, G12, and G18 were identified as the best genotypes compared with other tested genotypes.

    Conclusion

    According to results, genotype G7 due to its highest grain yield and ideal agronomic and physiological features can be candidates for further complementary investigations in multi-environmental trials with the aims of realization of a new commercial cultivar.

    Keywords: Barley, Grain yield, Photosynthesis capacity, Principal component analysis, Water deficit stress
  • حسن زالی*، علی براتی، علیرضا پورابوالقداره
    سابقه و هدف

    شناسایی ژنوتیپ هایی که عملکرد بالا را در بسیاری از صفات ترکیب می کنند، یک کار چالش برانگیز بوده است. با توجه به اینکه شاخص های انتخاب چند صفتی مبتنی بر مدل های خطی بوده و وجود چند خطی و دادن ضریب های وزنی دلخواه، ممکن است دستاوردهای ژنتیکی را از بین ببرد، از اینرو بکارگیری روش-های جدید گزینشی جهت انتخاب ژنوتیپ های برتر بر اساس صفات مختلف می تواند بر معایب شاخص های خطی کلاسیک غلبه کند. هدف از این تحقیق در ابتدا انتخاب ژنوتیپ های برتر بر اساس عملکرد دانه و تعدادی از صفات مورفو-فنولوژیک و در نهایت مقایسه شاخص های مختلف انتخاب ژنوتیپ های ایده آل بود.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی تعدادی از لاین های خالص جو با استفاده از شاخص های گزینش چند صفتی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب، دو آزمایش یک ساله در سال های زراعی (1398-1396) و یک آزمایش دو ساله (1400-1398) انجام شد. آزمایش سال اول شامل 108 لاین خالص جو بود که به صورت طرح حجیم شده آگمنت اجرا و از بین این لاین ها در سال دوم 34 لاین برای منطقه داراب انتخاب شدند که لاین های انتخابی به صورت دو آزمایش مجزای 1 و 2 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. سپس 11 لاین برتر انتخاب شدند و به همراه 6 لاین دیگر که در مناطق زابل و مغان برتر بودند انتخاب و در یک آزمایش دو ساله مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش دو ساله به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار اجرا شد. برای انتخاب ژنوتیپ های برتر در سال اول از شاخص SIIG، در سال دوم از شاخص MGIDI و در سال های سوم و چهارم از شاخص-های MGIDI، FAI-BLUP، SIIG و اسمیت-هیزل استفاده شد. روش های آماری مورد استفاده شامل تجزیه واریانس جداگانه برای سال های اول و دوم، تجزیه واریانس مرکب (سال های سوم و چهارم)، محاسبه پارامترهای ژنتیکی توسط روش REML (سال های سوم و چهارم) و محاسبه شاخص های مختلف MGIDI، FAI-BLUP، SIIG و اسمیت-هیزل بود.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس آزمایشات دوساله (1400-1398) نشان داد اثر سال برای همه صفات به جزء ارتفاع بوته معنی دار بود. اثر ژنوتیپ برای همه صفات به جزء عملکرد دانه معنی دار شد و از طرفی برهمکنش ژنوتیپ × سال تنها برای عملکرد دانه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. برآورد وراثت پذیری عمومی بر اساس میانگین ژنوتیپ ها برای همه صفات به جزء عملکرد دانه بالا بود و به ترتیب از 491/0 تا 917/0 برای طول دوره پر شدن دانه و وزن هزاردانه متغیر بود. میزان دقت گزینش ژنوتیپ ها در همه صفات مورد بررسی به جزء عملکرد دانه بالا بود. شاخص اسمیت-هیزل، سه ژنوتیپ شماره ی G7، G2 و G15 را به عنوان برترین ژنوتیپ ها انتخاب کرد. در شاخص فاصله ژنوتیپ-ایدیوتیپ چند صفتی (MGIDI) ژنوتیپ های شماره ی G15، G2، G16 و G20 به عنوان برترین ژنوتیپ ها انتخاب شدند. ژنوتیپ های G14، G8 و G18 با استفاده از شاخص تحلیل عاملی و طراحی ایدیوتیپ از طریق پیش بینی نااریب بهترین خط (FAI-BLUP) جزء ژنوتیپ های برتر بودند. بر اساس نتایج شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل SIIG ، ژنوتیپ های شماره ی G20، G17، G19 و G15 به ترتیب با بیش ترین مقدار SIIG جزو ژنوتیپ های برتر بودند. نتایج همبستگی بین صفات مورد بررسی و شاخص های MGIDI، FAI-BLUP، SIIG نشان داد که به جزء FAI-BLUP دو شاخص دیگر همبستگی معنی داری با عملکرد دانه دارند. در بین شاخص ها، FAI-BLUP با هیچ کدام از شاخص ها همبستگی معنی داری نداشت.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج بررسی شاخص های مختلف نشان داد که در شرایط این تحقیق هیچ کدام از شاخص ها برتری چندانی نسبت به یک دیگر نشان ندادند و بنابراین در نهایت ژنوتیپ G15 که براساس بیشتر شاخص ها (به جزء FAI-BLUP) ژنوتیپ ایده آل بود و ژنوتیپ G14 (ژنوتیپ انتخابی توسط شاخص FAI-BLUP) به علت زودرس تر بودن و عملکرد دانه بالا، به عنوان ژنوتیپ های برتر در این تحقیق برای کشت و معرفی در داراب و مناطق جنوبی کشور که آب و هوای مشابهی با داراب دارند، پیشنهاد شدند.

    کلید واژگان: پارامترهای ژنتیکی, روش REML, BLUP, شاخص FAI-BLUP, شاخص MGIDI, شاخص SIIG
    Hassan Zali *, Ali Barati, Alireza Pour-Aboughadareh
    Background and objectives

    Identifying genotypes that combine high performance across many traits has been a challenger task. Classical linear multi-trait selection indexes are available, but the presence of multicollinearity and the arbitrary choosing of weighting coefficients may erode the genetic gains. Therefore it is necessary use novel approach for elite genotype selection based on multiple traits that overcome the fragility of classical linear indexes. The aim of this study was initially to select superior genotypes based on grain yield and a number of morpho-phenological traits and finally to compare different indicators for selecting ideal genotypes.

    Materials and methods

    In order to evaluate a number of pure barley lines using multi-trait selection indicators in the Darab Agricultural Research Station, two one-year experiments in the crop years (2017-19) and one two-year experiment (2019-2021) were done. The first year experiment consisted of 108 pure barley lines which were executed as an Augment design and in the second year 34 lines were selected for Darab region. The selected lines were performed using two separate 1 and 2 experiments in a randomized complete block design with three replications. Then, 11 promising lines were selected and along with 6 other lines that were top in Zabul and Moghan regions, were examined in a two-year experiment. The two-year experiment was performed using a randomized complete block design with three replications.

    Results

    The results of variance analysis of two-year experiments showed that the effect of year was significant for all traits except plant height. The effect of genotype was significant for all traits except grain yield and on the other hand, the genotype × year interaction was significant only for grain yield at 5% probability level. The Smith-Hazel index selected three genotypes, G7, G2 and G15, as the superior genotypes. In the multi-trait genotype-ideotype distance index (MGIDI), genotypes G15, G2, G16 and G20 were selected as the best genotypes. G14, G8 and G18 genotypes were among the top genotypes using factor analysis and ideotype design via best linear unbiased prediction index (FAI-BLUP). According to the results of selection index of ideal genotype (SIIG), G20, G17, G19 and G15 genotypes were the top genotypes with the highest SIIG values, respectively. The results of correlation between the studied traits and MGIDI, FAI-BLUP and SIIG indices showed that all indices except FAI-BLUP had a significant correlation with grain yield. Among the indicators, FAI-BLUP did not show a significant correlation with any of the indicators.

    Conclusion

    In general, the results of different indices showed that in the conditions of this study, none of the indices showed superiority over each other, and therefore finally the G15 genotype, which was the ideal genotype based on most indices, and the genotype G14 (selected genotype by FAI-BLUP index) due to its earlier maturity and high grain yield as the best genotypes in this study for cultivation and introduction in the southern regions of the country that have a similar climate to Darab, is recommended.

    Keywords: genetic parameters, REML, BLUP method, FAI-BLUP index, MGIDI index, SIIG index
  • امید جدیدی، علیرضا اطمینان*، رضا عزیزی نژاد، علیرضا پورابوقداره، آسا ابراهیمی
    هدف

    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های محیطی است که اثرات نامطلوب گسترده ای بر رشد و نمو گیاهان و بهره وری محصولات کشاورزی در جهان دارد. در بین غلات، جو (Hordeum vulgar L.) دارای بیشترین میزان تحمل به تنش های غیر زیستی به ویژه شوری می باشد. در این تحقیق به منظور ارزیابی پاسخ مولکولی برخی از ژنوتیپ های امیدبخش جو به تنش شوری، الگوی بیان ژن های APX، GPX، SOD، Rbohf1 و Rbohf2 در دو تیمار عدم تنش و تنش شوری مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه اثر تیمار شوری (mM NaCl 200) بر تغییرات الگوی بیان ژن های APX، GPX، SOD، Rbohf1 و Rbohf2 در شش ژنوتیپ امیدبخش جو به همراه رقم مهر (به عنوان شاهد) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در دو محیط نرمال و تنش شوری در شرایط کنترل شده گلخانه و با استفاده از سیستم کشت هیدروپونیک به اجرا درآمد. پس از استقرار گیاهچه ها و اعمال دوره تنش (21 روز)، نمونه برداری از بافت برگ انجام و میزان بیان نسبی هر یک از ژن ها در هر دو شرایط رشدی با استفاده از روش(2001)  Pfaffl اندازه گیری شد.

    نتایج

    با توجه به نتایج به دست آمده اختلاف معنی داری بین تیمارهای عدم تنش و تنش شوری و همچنین بین ژنوتیپ های ارزیابی شده از نظر بیان نسبی ژن های مورد مطالعه مشاهده شد. تیمار شوری به طور معنی داری موجب افزایش بیان هر یک از ژن های Rbohf1، APX، GPX، Rbohf2 و SOD به ترتیب به میزان 80/6، 51/4، 26/4، 76/2 و 72/2 برابر نسبت به تیمار عدم تنش شد. مقایسه الگوی بیان ژن های ارزیابی شده در ژنوتیپ های مختلف نشان داد دو ژنوتیپ G6 و G7 دارای واکنش بهتری از نظر پاسخ به تنش اکسیداتیو ایجاد شده به واسطه تیمار شوری و در نتیجه تحمل قابل قبولی در برابر تنش شوری بودند.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده از این مطالعه مشخص شد ژنوتیپ های G6 و G7 بواسطه زمینه ژنتیکی خود قابلیت بالایی در تنظیم بیان ژن های مرتبط با سیستم آنتی اکسیدانتی دارند. از این رو این ژنوتیپ ها می تواند به عنوان کاندید مناسبی برای بررسی های تکمیلی و استفاده در آزمایشات سازگاری و پایداری جهت معرفی ارقام متحمل به تنش شوری مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: الگوی بیان ژن, شوری, فعالیت آنتی اکسیدانت, جو زراعی
    Omid Jadidi, Alireza Etminan *, Reza Azizinezhad, Alireza Pour-Aboughadareh, Asa Ebrahimi

    Objective:

    Salinity stress is one of the most important environmental stresses that significantlyhas negative effects on plant growth and crop production all over the world. Among cereal crops, barley (Hordeum vulgar L.) is the most tolerate cereal to abiotic stresses, especially to salinity stress. In the present study, to evaluate the molecular response of some promising genotypes of barley to salinity stress, the expression patterns of APX, GPX, SOD, Rbohf1, and Rbohf2 genes were assessed under two control and salt stress conditions.

    Materials and methods:

    In this study, the effect of salt treatment (200 mM NaCl) on relative expression patterns of APX, GPX, SOD, Rbohf1, and Rbohf2 genes in a set of six promising genotypes of barley along with a local cultivar as the reference genotype (cv. Mehr) was evaluated. The experiment was conducted in a randomized complete block design in two environments (normal and saline stress) under controlled glasshouse conditions using a hydroponic system. After seedling establishment and applying stress treatment (21-days), plants were subjected to sampling and the relative expression for targeted genes was estimated as proposed by Pfaffl (2001).

    Results:

    According to the results, a significant difference was observed between control and salt treatments, as well as, among tested barley genotype in terms of all investigated genes. Salt treatment significantly increased expression of Rbohf1, APX, GPX, Rbohf2, and SOD by 6.80, 4.51, 4.26, 2.76, and 2.72-fold compared to control treatment, respectively. A comparison of the expression patterns of studied genes revealed that promising genotypes G6 and G7 showed better tolerance against oxidative stress induced by salt treatment and revealed an acceptable tolerance to salinity stress.

    Conclusions:

    Our results revealed that the genotypes G6 and G7 due to their genetic background have a high potential to the regulation of their antioxidant system. Hence, these genotypes can be used as ideal candidates for supplementary studies and even participate in adaptability and stability trials to release as commercial cultivars tolerant to salt stress.

    Keywords: Gene expression pattern, Salinity, antioxidant activity, Barley
  • علیرضا پورابوقداره*، علی براتی، حسن زالی، شیرعلی کوهکن، آرش حسین پور، احمد قلی پور، اکبر مرزوقیان
    مقدمه و هدف

    آزمایش های چند محیطی و بررسی برهمکنش ژنوتیپ و محیط نقش مهمی در انتخاب ژنوتیپ های پرعملکرد و پایدار در مناطق مختلف قبل از معرفی دارد. این مطالعه با هدف ارزیابی مجموع ه ای از ژنوتیپ های پیشرفته جو از نظر عملکرد دانه و برخی از خصوصیات زراعی و همچنین تجزیه برهمکنش ژنوتیپ - محیط اجرا شد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 19 ژنوتیپ جو در ایستگاه های تحقیقاتی مغان، زابل، گنبد و داراب در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار از نظر تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، دوره پر شدن دانه، ارتفاع بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه طی سال زراعی 1400-1399 مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه های آماری نشان داد اثرات محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ - محیط برای عملکرد دانه و سایر صفات معنی دار بود. با توجه به معنی دار بودن برهمکنش ژنوتیپ در محیط، آزمون نسبت درست نمایی (LRT) برای برهمکنش ژنوتیپ در محیط بر عملکرد دانه و سایر صفات ارزیابی شده و تجزیه بهترین پیش بینی نااریب خطی (BLUP) صورت گرفت. مقادیر اجزای واریانس ژنتیکی برآورده شده بر اساس روش BLUP نشان داد سهم برهمکنش ژنوتیپ در محیط در توجیه واریانس فنوتپی برای کلیه صفات بالا بود. علاوه براین، در بین صفات ارزیابی شده ارتفاع بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه دارای بیشترین میزان وراثت پذیری بودند. شاخص گزینش پایداری چندصفت (MTSI) ژنوتیپ های G5، G6، G8 و G17 را به عنوان برترین ژنوتیپ ها مشخص نمود. از طرفی با توجه به نتایج به دست آمده از بای پلات عمکلرد و میانگین وزنی نمرات مطلق (WAASB) ژنوتیپ های G5، G9، G10 و G17 با بیشترین عملکرد دانه و ضریب پایداری از دیگر ژنوتیپ ها متمایز شدند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد ژنوتیپ G5 دارای بیشترین سازگاری عمومی در بین سایر ژنوتیپ ها بود. سایر ژنوتیپ های انتخاب شده نیز دارای سازگاری خصوصی با برخی از مناطق گرم شمال و جنوب کشور بودند. از این رو با بررسی پایداری این ژنوتیپ در چند سال زراعی دیگر و مشاهده برتری نسبی آن در مقایسه با سایر ارقام تجاری، می توان آن را به عنوان یک رقم پایدار و پربازده معرفی نمود.

    کلید واژگان: اقلیم گرم, شاخص پایداری چندصفت, عملکرد دانه
    Alireza Pour-Aboughadareh*, Ali Barati, Hassan Zali, Shir Ali Koohkan, Arash Hosseinpour, Ahmad Gholipoor, Akbar Marzoghian
    Introduction and Objective

    Multi-environment trials and study genotype-by-environment interaction have a fundamental role in the selection of the high yielding and stable genotypes across different environments before its commercial release.

    Material and Methods

    In the present study, 19 barley genotypes were evaluated across four research stations including Moghan, Zabol, Gonbad, and Darab in a randomized complete block with three replications in terms of the number of days to heading, number of days to physiological maturity, grain filling period, plant height, 1000-grains weight and grain yield during 2020-2021 cropping season.

    Results

    Statistical analyses showed a significant difference among environments, genotypes, and their interaction for grain yield and other measured traits. The likelihood ration test (LRT) showed significant effect for genotype-by-environment interaction on grain yield and other agronomic traits, hence, the best linear unbiased prediction (BLUP) analysis was computed. The values of estimated genetic variance components based on the BLUP model showed that the genotype-by-environment interaction (GEI) effect accounted for a high portion of phenotypic variance in all measured traits. Furthermore, plant height, 1000-grains weight and grain yield showed the highest values for broad heritability compared with other measured traits. Based on the multi-traits stability index (MTSI), genotypes G5, G6, G8, and G17 were identified as the most stable genotypes. Besides, the biplot rendered based on grain yield and the weighted average of absolute scores for the best linear unbiased predictions of the GEI recognized G5, G9, G10, and G17 as high-yielding and stable genotypes compared with others.

    Conclusion

    In conclusion, our results revealed that genotype G5 has the most general adaptability, and other identified genotypes showed specific adaptation with some of the warm regions in the south and north of the country. Hence, this genotype can be introduced as a high-yielding and stable commercial cultivar after an investigation of its stability over various years.

    Keywords: Grain yield, Multi-traits stability index (MTSI), Warm climate
  • علیرضا پورابوقداره*، فریبا نقی پور

    جو زراعی (Hordeum vulgare L.) یکی از نخستین گیاهان اهلی شده در کشاورزی دنیای قدیم می باشد که طی فرآیندهای مکرر گزینش توسط کشاورزان در مناطق مختلف دنیا از نیای وحشی خود H. spontaneum (C. Koch.) Thell. تکامل یافته است. گزارش شده است که این گیاه زراعی، از نظر تولید بعد از گندم، رتبه دوم در ایران و بعد از برنج و ذرت، رتبه چهارم در دنیا را به خود اختصاص داده است. محتوای بالای فیبر و پروتیین کم سبب شده است تا اندام هوایی این گیاه به عنوان یک علوفه سیلویی به طور ویژه ای در صنعت دامداری مورد توجه قرار گیرد. از طرف دیگر دانه جو به دلیل دارا بودن فسفر، کلسیم، پروتیین و ویتامین های گروه B دارای اهمیت فراوانی در تامین نیاز غذایی انسان می باشد. علاوه بر این، مالت جو و عصاره آن نیز به دلیل ویژگی های آنزیمی، طعم و رنگ دهندگی و ارزش غذایی آن در فرمولاسیون مواد غذایی به خصوص صنعت نوشیدنی، مورد استفاده می‏گیرد. بنابراین با توجه به اهمیت جو در تامین بخش مهمی از نیاز غذایی انسان، بررسی همه جانبه ارزش غذایی آن می تواند نقش مهمی در توسعه سطح زیرکشت و بهبود پایه ژنتیکی ارقام موجود داشته باشد. در این مقاله سعی شده است تا به عمده ترین ابعاد تغذیه ای و تکنولوژیکی دانه جو پرداخته شود. از این رو به نظر می رسد اطلاعات ارایه شده در این خصوص نقش کلیدی در ارتقای جایگاه جو در کشور داشته باشد.

    کلید واژگان: جو, ارزش تغدیه ‏ای, نشاسته مقاوم, بتاگلوکان, مالت
    Alireza Pour-Aboughadareh *, Fariba Naghipoor

    Barley (Hordeum vulgare L.) is one of the first domesticated crops in the old world agriculture that has created from its wild relative, H. spontaneum (C. Koch.) Thell. due to consecutive selection processes by farmers in different parts of the world. It has been reported that barley received the second and fourth ranks after wheat, rice, and corn in Iran and the world, respectively. The high content of fiber as well as the low amount of protein in the aboveground organs has caused this plant to be especially considered as a silage fodder in the livestock industry. On the other hand, seeds of barley have a critical role in supplying human nutritional needs due to their phosphor, calcium, protein, and B vitamins contents. In addition, barley malt and its extract are also used in food formulation, especially in the beverage industry, due to its enzymatic properties, flavor, coloring, and nutritional value. Considering the importance of barley in providing an important part of human nutritional needs, the comprehensive investigation of its nutritional value can play a significant role in increasing of the cultivated area and improving the genetic base of the existing cultivars. In this review, the main aspects of the nutritional and technology of seed barley are discussed. Hence, it seems that the presented information can plays a key role in improving the status of barley in the country.

    Keywords: Barley, Nutritional value, resistant starch, β-glucan, malt
  • محسن سرهنگی*، علیرضا پورابوقداره، حبیب الله قزوینی، لیا شوشتری

    گندم غذای اصلی نزدیک به 40 درصد مردم جهان است. با توجه به رشد روز افزون جمعیت جهان و تغییرات اقلیمی، افزایش عملکرد در واحد سطح از مهم ترین چالش های پیش روی به نژادگران گیاهی می باشد. بیماری زنگ قهوه ای به عنوان یکی از مهم ترین عوامل کاهش دهنده عملکرد در گندم به شمار می رود. به طور کلی مدیریت بیماری های قارچی به عواملی همچون ردیابی پاتوژن های بیماری زا، تنوع ژنتیکی و پاتولوژیکی عامل بیماری زا در جمعیت پاتوژن، تولید ارقام مقاوم و همچنین توسعه ژن های مقاومت در نواحی مختلف اپیدمیولوژیکی بستگی دارد. با توجه به پیچیدگی و زمان بر بودن تولید ارقام اصلاح شده مقاوم گندم نسبت به یک بیماری مشخص با استفاده از روش های سنتی، بهره گیری از انتخاب به واسطه نشانگر به عنوان یکی از ابزارهای قدرتمند در افزایش کارایی، دقت و سرعت برنامه های به نژادی برای مقاومت به بیماری ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با استفاده از نشانگرهای مولکولی به نژادگران قادر خواهند بود که ارقام اصلاح شده و دربردارنده ژن های مقاومت در برابر بیماری های مختلف از جمله زنگ قهوه ای را با سرعت و دقت بالاتری تولید کنند. در این مطالعه سعی شده است مهم ترین جایگاه ای ژنی شناسایی شده کنترل کننده مقاومت به بیماری  زنگ قهوه ای گندم تا کنون و نشانگرهای مولکولی مرتبط با این ژن ها مورد بحث قرار گیرند.

    کلید واژگان: زنگ قهوه ای, انتخاب به واسطه نشانگر (MAS), مقاومت ژنتیکی, به نژادی مولکولی
    Mohsen Sarhangi*, Alireza Pour-Aboughadareh, Habibollah Ghazvini, Lia Shooshtari

    Wheat is the main food of near 40 percent of the world's population. Due to the growing population of the world and global climate changes, increasing the yield performance of field crops is one of the most important challenges facing plant breeders. Leaf rust is one of the most important fungal diseases that dramatically reduces wheat production. In general, the management of fungal diseases depends mostly on several factors such as tracing virulent pathogens, genetic and pathological diversity in the pathogen population, production of resistant cultivars, and development of resistance genes in different epidemiological regions. Due to the complexity and time-consuming stages for improving resistant wheat cultivars to a specific disease by traditional methods, the employment of molecular marker-assisted selection as one of the powerful tools in increasing the efficiency, accuracy, and speed of breeding programs for disease resistance is of particular importance. Using molecular markers, breeders will be able to produce improved cultivars containing resistance genes against various diseases, including leaf rust (Lr genes), with greater speed and accuracy. In this study, our attempt is centered on discussing the most important loci controlling resistance to wheat leaf rust disease and corresponding molecular markers associated with identified Lr genes.

    Keywords: Leaf rust, marker assist selection (MAS), genetic resistance, molecular breeding
  • ثریا قربانی، علیرضا اطمینان*، ورهرام رشیدی، علیرضا پورابوقداره، لیا شوشتری
    هدف

    تنش شوری به عنوان یکی از مهم ترین تنش های غیر زیستی موثر بر کاهش تولید محصولات زراعی در دنیا شناخته می شود. یکی از مهم ترین استراتژی های مقابله با کاهش عملکرد در شرایط محیطی شور ایجاد واریته های متحمل به شوری است. از این رو، بررسی الگوی  بیان ژن های موثر در پاسخ به تنش شوری و مسیرهای بیوسنتزی می تواند در ایجاد ژنوتیپ های متحمل بسیار موثر باشد. هدف از این مطالعه مقایسه الگوی بیان ژن های HvSOS1، HvSOS3، HvNHX3 و HvHKT3 در برخی از ژنوتیپ های اصلاحی جو تحت تنش شوری بود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش اثر تنش شوری بر تغییرات بیان ژن های HvSOS1، HvSOS3، HvNHX3 و HvHKT3 در شش ژنوتیپ اصلاحی جو به همراه رقم مهر (به عنوان شاهد) در دو تیمار عدم تنش (بدون کلرید سدیم) و تنش شوری با غلظت 200 میلی مولار کلرید سدیم مورد بررسی قرار گرفت. رقم و ژنوتیپ های مورد ارزیابی در شرایط کنترل شده گلخانه و در محیط کشت هیدروپونیک کشت و مورد بررسی قرار گرفتند. پس از پایان اعمال دوره تنش، نمونه برداری از گیاهچه ها انجام و میزان بیان نسبی هر یک از ژن های مورد نظر مورد سنجش قرار گرفت.

    نتایج

    بر اساس نتایج به دست آمده اختلاف معنی داری بین تیمارهای آزمایشی و ژنوتیپ ها از نظر بیان چهار ژن مورد نظر مشاهده شد. تیمار تنش شوری به طور معنی داری موجب افزایش بیان هر یک از ژن های HvSOS1، HvSOS3، HvNHX3 و HvHKT3 به میزان 76/14، 65/4، 4 و 4 برابر نسبت به تیمار عدم تنش شد. مقایسه الگوی بیان ژن ها در ژنوتیپ های مختلف نشان داد دو ژنوتیپ G3 و G6 نسبت به رقم شاهد و دیگر ژنوتیپ ها دارای بیشترین میزان رونوشت ژن های فوق بوده و به نظر می رسد دارای تحمل به تنش بالایی باشند. از دیگر نتایج به دست آمده از این پژوهش می توان به ارتباط بین ژن های HvHKT3 و HvSOS اشاره نمود، به طوری که این ژن ها در ژنوتیپ های متحمل دارای بیشترین میزان سطح رونوشت بودند.

    نتیجه گیری

    استنباط می شود که افزایش بیان ژن های بررسی شده قسمت مهمی از مکانیسم های تحمل به شوری بوده زیرا هر یک از آن ها نقش مهمی در مسیرهای پیام رسانی و جابجایی یون های سدیم در سلول های گیاهی دارند و ژنوتیپ G3 و G6 با داشتن چنین پتانسیلی می تواند به عنوان کاندیدهای مناسبی برای آزمایش های بعدی و استفاده به عنوان ارقام متحمل به شوری در نظر گرفته شوند.

    کلید واژگان: سیستم هیدورپونیک, ترنسکریپتوم, فاکتورهای رونویسی, ژن های تحمل
    Soraya Ghorbani, Alireza Etminan *, Varahram Rashidi, Alireza Pour-Aboughadareh, Lia Shooshtari
    Objective

    Salinity stress is considered as one of the most important abiotic stresses that significantly decreased crop production in the world. The development of salt-tolerant varieties is one of the most strategies against decreasing crop performance in saline conditions. Hence, assessment of expression patterns of genes responsible for the biosynthesis pathways can be very effective in creating tolerant genotypes. The main objective of this study was to compression of expression patterns of HvSOS1, HvSOS3, HvNHX3, and HvHKT3 genes in some advanced barley genotypes under salinity stress conditions.

     Materials and methods

    In the present study, the effect of salt stress on relative changes expression of HvSOS1, HvSOS3, HvNHX3, and HvHKT3 genes in the six advanced barley genotypes along with Mehr cultivar (as a check) was investigated under the control (no NaCl) and salt (200 mM NaCl) treatments. All tested genotypes were planted under controlled greenhouse conditions using a hydroponic system. After salt treatment duration, all seedling plants were subjected to sampling and the relative expression of selected genes was estimated.

    Results

    Based on obtained results, there are significant differences between treatments as well as among tested genotypes. Salt treatment significantly increased expression of HvSOS1, HvSOS3, HvNHX3, and HvHKT3 genes by 14.76-, 4.65-, 4-, and 4-fold compared to the control treatment, respectively. Comparison of the expression patterns of studied genes showed that two genotypes G3 and G6 had the highest transcription rate of mentioned genes and it seems that they have an acceptable tolerance to the high levels of salinity stress. A positive association between HvHKT3 and HvSOS genes was another obtained result so that two identified genotypes indicated the highest expression of these genes under salt treatment.  

    Conclusions

    It is inferred that increasing expression of studied genes is an important part of the salt tolerance mechanism because each of them has a key role in the signaling pathway and translocation of Na ions in the plant cells. Two identified genotypes, G3 and G6, with having this potential can be appreciated candidates for future research and use as salt-tolerant cultivars.

    Keywords: Hydroponic system, transcriptome, Transcription factors, tolerant genes
  • علی براتی*، حسن زالی، علیرضا پورابوقداره، احمد قلی پور، شیرعلی کوهکن، کمال شهبازی هومونلو، اکبر مرزوقیان، مهدی جباری، امید پودینه، معصومه خیرگو
    مقدمه و هدف

    با توجه به فراوانی تنش های غیرزنده و زنده در اقلیم گرم، دست یابی به ژنوتیپ هایی از جو که تحت این شرایط عملکرد قابل قبول و پایداری داشته باشند از اصلی ترین اهداف به نژادی جو در این مناطق می باشد.

    مواد و روش ها: 

    تعداد هفده ژنوتیپ امیدبخش جو آبی به همراه دو ژنوتیپ شاهد در پنج ایستگاه تحقیقات کشاورزی واقع در اهواز، داراب، زابل، گنبد و مغان به مدت دو سال زراعی (99-1397) مورد مقایسه قرار گرفتند. به منظور بررسی پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ های دارای عملکرد بالا، از تجزیه گرافیکی  GGE بای پلات استفاده شد.

    یافته ها: 

    تجزیه واریانس مرکب داده های عملکرد دانه نشان داد که اثرهای ساده مکان، ژنوتیپ و اثرهای متقابل سال × مکان، ژنوتیپ × مکان و سال × مکان × ژنوتیپ معنی دار می باشند. مقایسه میانگین نشان داد که ژنوتیپ های G1، G2، G4، G5، G10، G12، G16 و G19 نسبت به بقیه ژنوتیپ ها عملکرد بالایی داشته و می توانند مورد توجه قرار گیرند.  پایداری عملکرد دانه این ژنوتیپ ها نیز مورد بررسی قرار گرفت تا ژنوتیپ های دارای عملکرد مطلوب و پایدار شناسایی شوند. نتایج حاصل از روش GGE بای پلات نشان داد که دو مولفه اصلی نخست به ترتیب 36/76 و 16/68 درصد از تغییرات کل عملکرد دانه را توجیه کردند و در نتیجه این دو مولفه می توانند به منظور توجیه عملکرد دانه ژنوتیپ ها مورد استفاده قرار گیرند. در این آزمایش دو ابر محیط  مجزا مشخص گردید. محیط کلان اول شامل سال اول و دوم اهواز و زابل و ژنوتیپ G19 با میانگین عملکرد کل 5114 کیلوگرم در هکتار به عنوان ژنوتیپ برتر در این محیط شناسایی شد. محیط کلان دوم شامل سال اول و دوم گنبد و داراب  ژنوتیپ G5 با میانگین عملکرد 5155 کیلوگرم در هکتار ژنوتیپ برتر این محیط بود. سال های اول و دوم مغان در مرز بین دو محیط کلان قرار داشتند. ژنوتیپ های G3، G6، G8، G9، G14، G17 و G18 در هیچ یک از محیط های کلان قرار نگرفتند و در نتیجه مناسب کشت در محیط های مورد آزمایش نبودند. نمای بای پلات ژنوتیپ ایده آل نشان داد که ژنوتیپ های G4 و G5 کمترین فاصله را از ژنوتیپ ایده آل دارا بوده و در نتییجه مطلوبترین آنها می باشند. نمای برداریGGE  بای پلات نشان داد که سال های اول و دوم مغان، نزدیکترین محیط ها به محیط ایده آل بوده و قابلیت تمایز بالایی دارند.

    نتیجه گیری: 

    ژنوتیپ های G5 و G6 به ترتیب در مناطق گرم شمال و گرم جنوب کشور دارای عملکرد بالا و پایدار بوده و برای این مناطق مناسب تشخیص داده شدند.

    کلید واژگان: تجزیه پایداری, سازگاری, GGE بای پلات
    Ali Barati*, Hassan Zali, Alireza Pour-Aboughadareh, Ahmad Gholipour, Shirali Koohkan, Kamal Shahbazi Homounlo, Akbar Marzoghiyan, Mehdi Jabbari, Omid Poodineh, Masoumeh Kheirgoo
    Introduction and Objective

    Due to abundance of non-living and living stresses in warm region, identification of barley genotypes with high and stable yield is one of the main goals of barley breeding programs in this region.

    Materials and Methods

    17 barley promising genotypes along with two check varieties were evaluated in five the Agricultural Research Stations including Ahvaz, Darab, Zabol, Gonbad, and Moghan during two consecutive cropping seasons (2018-2020). GGE biplot analysis was used for identifying the high yielding and stable genotypes across test environments.

    Results

    Combined analysis of variance for grain yield data indicated a significant effect for locations, genotypes and year × location. Genotype × location and year × location × genotype. Mean comparison showed that G1, G2, G4, G5, G10, G12, G16 and G19 had high yield than other genotypes and can be considered. Grain yield stability of these genotypes were investigated for identifying of high yielding and stable genotypes across test environments. GGE Biplot analysis revealed that the first two components  accounted for 36.76% and 16.68% of the total gain yield variation, respectively. Thus these  two components can be used for explanation of grain yield of genotypes. In this study, two mega-environments were identified in warm regions of Iran. Accordingly, the first mega-environment included of the first and second year of Ahvaz and Zabol. G19 with 5114 kg/h was identified as superior genotype of this environment. The second mega-environment comprised of the the first and second year of Darab and Gonbad. G5 with 5155kg/h was identified as superior genotype of this environment. The first and second year of Moghan was located on the border between two mega environments. G3, G6, G8, G9, G14, G17 and G18 were not placed in none of the mega environments and were not suitable for cultivation in investigated environments. The vector view of ideal genotypes revealed that G4 and G5 are placed close to the ideal genotype, are most desirable than the other genotypes. The vector view of GGE biplot indicated discriminating and representative environments (first and second year of moghan) are good environments for selecting generally adapted genotypes.

    Conclusion

    In general, results indicated that genotypes G5 and G19 were identified as ideal barley genotypes for warm regions in north and south parts of Iran, respectively.

    Keywords: Adaptability, GGE biplot, Stability analysis
  • علیرضا پورابوقداره*، علیرضا اطمینان، لیا شوشتری، ندا ملکی تبریزی
    هدف

    اهداف اصلی این مطالعه ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در 103 توده Aegilops و مقایسه کارایی دو نشانگر مولکولی SCoT (Start codon targeted) و CBDP (CAAT box-derived polymorphism) بود.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تنوع ژنتیکی 103 توده وحشی متعلق به هفت گونه Aegilops شامل هفت نمونه از Ae. caudata، 14 نمونه از Ae. crassa، 19 نمونه از Ae. cylindrica، 11 نمونه از Ae. neglecta، 20 نمونه از گونه Ae. tauschii، 15 نمونه از Ae. triuncialisو 17 نمونه از Ae. umbellulata استفاده شد با استفاده از 30 آغازگر SCoT و CBDP مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    نتایج

    در مجموع 15 آغازگر SCoT و 15  آغازگر CBDP به ترتیب 164 و 141 قطعه چند شکل تکثیر کردند. متوسط کلیه شاخص های تعیین کننده کارایی نشانگرهای مولکولی برای آغازگرهای SCoT بیشتر از CBDP بود. هر دو سیستم نشانگری از مقدار PIC یکسانی برخوردار بودند. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد بیشترین سهم واریانس ژنتیکی مربوط به درون گونه ها می باشد. مقایسه پارامترهای ژنتیکی درون جمعیتی نشان داد که در بین گونه های مورد ارزیابی، Ae. cylindricaنسبت به سایر گونه ها از تنوع بیشتری برخوردار بود. تجزیه خوشه ای بر اساس هر یک از سیستم های نشانگری کلیه توده های مورد بررسی را به دو گروه اصلی تفکیک نمود. الگوی گروه بندی به وجود آمده بر اساس آغازگرهای CBDP روند فیلوژنتیکی مشخصی را بین برخی از گونه های Aegilops نشان داد، به طوریکه نتایج تجزیه به مختصات اصلی (Principal Coordinates Analysis) گروه بندی به دست آمده را تایید نمود.

    نتیجه گیری

    هر دو سیستم نشانگری به خوبی قادر به شناسایی چندشکلی موجود در نمونه های مورد بررسی بودند، با این حال داده های CBDP الگوی گروه بندی دقیق تری را بر اساس روابط فیلوژنتیکی نشان داد. از اینرو استفاده از این نشانگرها به صورت مجزا و یا در ترکیب با سایر نشانگرها در بررسی روابط فیلوژنتیکی توصیه می شود.

    کلید واژگان: Aegilops, تنوع ژنتیکی, تجزیه به مختصات اصلی, نشانگرهای مولکولی هدفمند
    Alireza Pour Aboughadareh *, Alireza Etminan, Lia Shooshtari, Neda Maleki Tabrizi

    Objective :

    The main goals of this study were investigation of genetic diversity in 103 Aegilops accessions and comparison of the efficiency of start codon targeted (SCoT) and CAAT box-derived polymorphism (CBDP) markers.         

     Materials and methods:

     In this study, the genetic diversity in 103 Aegilops accessions belonging to seven species including seven samples of Ae. caudata, 14 samples of Ae. crassa, 19 samples of Ae. cylindrica, 11 samples of Ae. neglecta, 20 samples of Ae. tauschii, 15 samples of Ae. triuncialis and 17 samples of Ae. umbellulata was evaluated using 15 SCoT and 15 CBDP primers. 

     Results:

     In total, 15 SCoT and 15 CBDP primers amplified 164 and 141 polymorphic bands, respectively. SCoT primers showed the highest values for all of the informativeness parameters than CBDP primers. However, both molecular markers indicated the same PIC values. The results of analysis of molecular variance (AMOVA) revealed that the highest proportion of genetic variance referred to within species. Among all species, Ae. cylindrica had the highest values of genetic parameters. Although cluster analysis based on each marker system classified all accessions into two main groups, the grouping pattern obtained from CBDP data indicated a clear phylogenetic relationship among Aegilops species compared to SCoT data. Besides, the results of clustering were confirmed by principal coordinates analysis (PCoA) analysis.  

    Conclusion: 

    On the whole, both molecular markers revealed good capability in depicting of polymorphism among tested accessions. However, CBDP markers provided a vivid grouping pattern for evaluated samples. Hence, the use of this technique individually or in combination with other molecular markers is recommended for phylogenetic assessments.

    Keywords: Aegilops, genetic diversity, molecular targeted-markers, Principal Coordinates Analysis
  • علیرضا پورابوقداره، سید سیامک علوی کیا*، محمد مقدم، علی اشرف مهرابی، محمد امین مزینانی
    به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی صفات مورفولوژیک و زراعی و بررسی اثر تنش کم آبی روی آن ها در 33 جمعیت از گونه T. boeoticum و هشت جمعیت از T. urartu آزمایشی به صورت طرح کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد. نتایج تجزیه واریانس از نظر کلیه صفات اختلاف معنی داری بین جمعیت ها را نشان داد. مقایسه گروهی بین دو گونه T. boeoticum و T. urartu نشان داد که بین دو گونه از نظر اکثر صفات اختلاف معنی داری وجود دارد. با انجام مقایسه میانگین، جمعیت های 216.Tb، 176.Tb، 200.Tb، 3Tb.، 32. و 120.Tb با در نظر گرفتن صفاتی مانند طول سنبله اصلی، تعداد سنبلچه در سنبله اصلی، عملکرد دانه در بوته و روز تا ظهور سنبله جمعیت هایی برتر شناسایی شدند. ضرایب هم‏بستگی بین میانگین صفات در هر دو شرایط نشان داد که عملکرد دانه با تعداد دانه در سنبله اصلی، ارتفاع بوته و عرض برگ هم‏بستگی مثبت و معنی دار دارد. تجزیه خوشه ایبر اساس کلیه صفات جمعیت ها را در دو خوشه قرار داد. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که تنوع موجود در گونه های وحشی اینکورن جمع آوری شده از مناطق جغرافیایی مختلف ایران متاثر از صفات موروفولوژیک و زراعی بوده است و استان های کرمانشاه و لرستان از نظر تنوع ژنتیکی مطلوب نیز نواحی جغرافیایی برخوردار شناخته شدند.
    کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, ژرم پلاسم, گندم دیپلوئید, صفات مورفولوژیک, تنش خشکی
    Alireza Pour Aboughadareh, Seyyed Siamak Alavikia*, Mohammad Moghaddam, Ali Ashraf Mehrabi, Mohammad Amin Mazinani
    In order to study the genetic diversity of agro-morphological traits and the effect of water deficit stress on these characters in 41 populations of Triticum boeoticum and Triticum urartu, an experiment was conducted as a split-plot based on randomized complete block design with three replications. Analysis of variance revealed significant differences among populations for all of the studied traits. Group comparison between T. boeoticum and T. urartu species were significant in term of most traits. Populations Tb.216, Tb.176, Tb.200, Tb.320, Tb.120 and Tb.3 showed the highest spike length, number of spikelet per spike, grain yield and days to heading, so were identified as superior populations. Significant and positive correlations of grain yield with number of grains per spike, plant height and leaf width were observed in both conditions. Cluster analysis based on all traits, categorized the populations into two groups. In addition, with regard to altitude and latitude, populations under study were categorized in two groups. In general, results of this study showed genetic diversity in wild einkorn species collected from eco-geographical regions of Iran was affected by agro-morphological traits. Overall, Kermanshah and Lorestan provinces regarded as better regions in terms of genetic diversity.
    Keywords: Diploid wheat, Drought stress, Genetic diversity, Germplasm, Morphological traits
  • محمد مهدی پور، علیرضا پور ابوالقادره
    به منظور شناسایی ژنوتیپ های نخود متحمل به تنش خشکی آزمایشی تحت شرایط دیم غرب ایران، طی سال های زراعی 1386-1389 اجرا گردید. به منظور بررسی پاسخ به تنش خشکی ژنوتیپ های مختلف از چند شاخص تحمل به تنش استفاده شد. نتایج تجزیه مرکب اختلاف معنی داری از نظر سال، شرایط تنش، ژنوتیپ و اثر متقابل آن ها نشان داد. بر اساس تجزیه همبستگی در هر سه سال زراعی بین شاخص های GMP، STI، YI و MP با یکدیگر و با عملکرد دانه در هر دو شرایط تنش و فاقد تنش همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشت که این نتیجه نشان می دهد این شاخص ها می توانند به عنوان جایگزین یکدیگر برای گزینش ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی استفاده شوند. تجزیه بای پلات GGE بر اساس عملکرد دانه ژنوتیپ های شماره 6 و 15 را به عنوان ایده آل ترین ژنوتیپ ها برای شرایط دیم مشخص کرد. به طور کلی شناسایی ژنوتیپ های نخود متحمل به تنش خشکی با عملکرد و پایداری بالا تحت شرایط دیم می تواند به برنامه های اصلاحی در آینده کمک نماید.
    کلید واژگان: تنش خشکی, شاخص های تحمل به تنش خشکی, پایداری عملکرد
    Mohammad Mehdi Pour, Siahbidi*, Alireza Pour Aboughadareh
    In order to identify drought tolerant chickpea genotypes، an experiment was conducted in the west of Iran، during 2007-2009 cropping seasons. Several selection indices were used to illustrate genotypic differences in response to drought stress. The results of combined analysis of variance showed that year، genotype، stress conditions and their interaction effects were highly significant. Correlation analysis between indices revealed that the yield index (YI)، stress tolerance index (STI)، geometric mean productivity (GMP) and mean productivity (MP) were correlated to grain yield and together in three years، indicating that they can be used as an alternative to each other for selecting drought tolerant genotypes in both stress and non-stress conditions. Consequently، GGE biplot showed that most ideal genotypes for rainfed conditions were genotypes G6 and G15. In conclusion، the identification of these chickpea genotypes with high yield and stability performance under unpredictable environments and high tolerance to drought stress conditions can help breeding programs in future.
    Keywords: Cicer aritinum L, Drought stress, Drought tolerance indices, Yield stability
  • سید سیامک علوی کیا، علیرضا پورابوقداره، محمد مقدم واحد، علی اشرف مهرابی، محمد امین مزینانی
    به منظور ارزیابی اثر تنش کم آبی بر برخی صفات زراعی و مورفولوژیک 8 جمعیت Triticum urartu،از نواحی جغرافیایی مختلف ایران جمع آوری و آزمایشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در سال زراعی 90-1389 در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس بیانگر وجود تفاوت معنی دار بین جمعیت ها در تمام صفات مورد بررسی به جز تعداد کل پنجه در بوته، وزن کل سنبله ها، شاخص برداشت، شاخص کلروفیل و دوره پر شدن دانه بود؛ اکثر صفات مانند سطح برگ، بیوماس، شاخص برداشت و عملکرد دانه در بوته تحت شرایط تنش و بدون تنش ضریب تغییرات ژنتیکی بالایی داشتند. جمعیت های جمع آوری شده از مناطق مریوان و سنقر به عنوان جمعیت های متحمل تر به تنش کم آبی شناسایی شدند، زیرا این جمعیت ها از نظر عملکرد دانه در بوته و اجزای عملکرد و برخی از صفات دیگر به طور معنی دار تحت تاثیر تنش کم آبی قرار نگرفتند. تجزیه خوشه ایجمعیت های مورد مطالعه را به دو گروه کلی تفکیک کرد که جمعیت های متحمل به تنش کم آبی در یک گروه قرار گرفتند. به طور کلی نتایج حاصل نشان داد که جمعیت های اینکورن وحشی (Triticum urartu) بومی ایران به ویژه جمعیت های مربوط به نواحی کرمانشاه و کردستان از نظر بسیاری از صفات مورفوفیزیوژیک و زراعی دارای تحمل بیشتری به تنش خشکی هستند.
    کلید واژگان: اینکورن, تحمل به خشکی, تنوع ژنتیکی, ژرم پلاسم, گندم وحشی
    Seyed Siamak Alavi - Kia_Alireza Pour Aboughadareh_Mohammad Moghadam Vahed_Ali Ashraf Mehrabi_Mohammad Amin Mazimani
    In order to evaluate the effect of water deficit stress on agronomic and morpho-physiological traits in eight populations of the Triticum urartu species an experiment was experiment was conducted using a split plot design based on a randomized complete block design with three replications at Research Station of Faculty of Agriculture، Tabriz University in 2010-2011. Analysis of variance indicated significant differences among populations in approximately all traits except of number of total tillers per plant، total weight of spike، harvest index، chlorophyll index، and duration of grain filling، indicating the existence of genetic variation among populations. Genetic coefficient of variation were high for most traits such as leaf area، biomass، harvest index and grain yield per plant under both stress and control conditions. Based on yield related traits، populations collected from Marivan and Songhor were more drought tolerant. Cluster analysis grouped populations in two clusters that tolerant populations were placed in one separate cluster. In general، results of this study showed that wild einkorn populations (Triticum urartu) of Iran، especially populations from Kermanshah and Kurdistan provinces were more tolerant to water deficit regarding morpho- physiological and agronomic traits.
    Keywords: Drought tolerance, Germplasm, Wild wheat, Einkorn, Genetic diversity
سامانه نویسندگان
  • علیرضا پورابوقداره
    علیرضا پورابوقداره

اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال