manoochehr khodarahmi
-
به منظور تجزیه ژنتیکی عملکرد و برخی صفات مورفولوژیک گندم نان هشت رقم گندم نان شامل استار، تیرگان، احسان، شیرودی، بم، تجن، یانگ و اکبری در یک بلوک تلاقی کشت شدند و تلاقی های مستقیم بین هشت رقم مذکور به منظور تولید نسل F1 انجام شد. نتاج حاصل از تلاقی به همراه والدین آن ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان تحت دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی دوره زایشی در سال زراعی 1400-1399 مورد ارزیابی قرار گرفتند. اعمال تنش خشکی انتهایی در مرحله ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) انجام شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب صفات در دو محیط عادی و تنش خشکی دوره زایشی نشان داد که اثر متقابل ژنوتیپ×محیط برای صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و وزن صد دانه معنی دار بود. بیشترین مقادیر ترکیب پذیری عمومی در صفات عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، تعداد دانه در سنبله و وزن صد دانه در هر دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی مربوط به رقم تیرگان بود. حداکثر ترکیب پذیری خصوصی عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل مربوط به تلاقی تجن×اکبری بود. تحت شرایط تنش خشکی تلاقی بم×اکبری در صفت عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه حداکثر ترکیب پذیری خصوصی را داشت از طرفی در صفات وزن صد دانه، شاخص برداشت و تعداد دانه در سنبله نیز ترکیب پذیری خصوصی بالایی داشت و به عنوان تلاقی مطلوب تحت تنش خشکی شناخته شد. به طور کلی در صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و وزن صد دانه وراثت پذیری خصوصی در شرایط تنش کمتر از شرایط آبیاری کامل بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در هر دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی می توان بهبود ژنتیکی صفات ارتفاع بوته و طول پدانکل را در نسل های مقدماتی نتاج این تلاقی ها انجام داد، در حالی که در سایر صفات بایستی انجام گزینش تا نسل های پیشرفته ادامه یابد.
کلید واژگان: اثر افزایشی, ترکیب پذیری, تلاقی دای آلل, درجه غالبیت, وراثت پذیریIntroductionWheat performance is always affected by climate change and environmental stresses such as drought stress. Development of high-yielding cultivars requires genetic diversity. Awareness about heritability of traits can be helpful in determining the appropriate breeding strategy for any environmental conditions. By progeny trial after a diallel crossing, the function of genes and inheritance of quantitative traits can be estimated. This increases the ability to select parental lines, to participate in crosses, and determines the management of generations in the segregating populations.
Materials and methodsIn order to understand the genetic structure of grain yield and some morphological traits of bread wheat under normal and drought stress conditions, eight bread wheat cultivars including Star; Tirgan; Ehsan; Shirodi; Bam; Tajan, Yang and Akbari were planted in the crossing block and direct crosses were performed among the eight cultivars to produce F1 generation. This research carries out in Gorgan agricultural research station in 2020-2021 cropping season, under normal and drought stress conditions. The progenies of the crosses with their parents were evaluated based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Imposing stress by terminating irrigation was initiated at the Zadoks 60 (full heading emergence) stage.
Results and discussionCombined analysis of variance under normal and drought stress conditions showed that the simple effects of genotype and environment were statistically significant in all traits. Also, the interaction effects of genotype×environment was statistically significant for grain yield, biological yield and 100-kernel weight. In fact, for these traits the response of genotypes was different under normal and stress conditions. Analysis of variance of Griffing's diallel method showed a statistically significant difference between genotypes in all studied traits. Therefore, among the progenies of the crosses it is possible to select superior genotypes. In biological yield and grain yield under both normal and drought stress conditions, Tirgan cultivar had the highest general combining ability, while Star cultivar showed the lowest general combining ability. Tirgan cultivar can be used to increase grain yield and biological yield under both conditions. In plant height, peduncle length and harvest index, Tajan×Yang, Ehsan×Shirodi and Bam×Yang crosses had the maximum specific combining ability, respectively. In other traits, in each condition, an individual cross had the highest specific combining ability. Under normal conditions, Tajan×Akbari cross had the highest specific combining ability in grain yield. Under drought stress conditions, Bam×Akbari cross had the highest specific combining ability in biological yield and grain yield, it simultaneously had a high specific combinability in 100-grain weight, harvest index and number of grains per spike. Therefore, Bam×Akbari cross was determined as the best cross in genetic improvement of desirable agronomic traits with high specific combining ability in yield and yield components, under drought stress conditions. The ratio of additive variance from genetic variance for plant height and peduncle length was greater than dominance variance. Subsequently, the highest narrow-sense heritability in both normal and drought stress conditions was related to plant height and peduncle length. In both normal and drought stress conditions, the highest degree of dominance was related to harvest index traits and number of grains per spike, respectively. Therefore, in these traits the lowest narrow-sense heritability, the lowest Baker's genetic ratio and the highest ratio of dominance variance from genetic variance were observed in both normal and drought stress conditions. In grain yield, a high ratio of dominance variance from genetic variance was assigned under normal (84%) and drought stress (88%) conditions, hence low narrow-sense heritability was observed under normal (8%) and drought stress (5%) conditions. In general, in grain yield, biological yield and 100-kernel weight, narrow-sense heritability was lower under drought stress conditions, compared to normal conditions, which indicates a greater ratio of non-additive effects under drought stress conditions.
ConclusionThe results of this study showed that under both conditions, Tirgan cultivar had the highest general combining ability in grain yield and biological yield. Tajan×Akbari and Bam×Akbari crosses were determined as the best cross in genetic improvement of desirable agronomic traits with high specific combining ability in yield and yield components, under normal and drought stress conditions, respectively. In grain yield, biological yield and 100-kernel weight, narrow-sense heritability was lower under drought stress conditions, compared to normal conditions. Based our results under both conditions in the progenies of the crosses, genetic improvement can be done in plant height and peduncle length in the initial generations, but for other traits including grain yield and its components, selection should be postponed to more advanced generations.
Keywords: Additive effect, Combinability, Diallel cross, Degree of dominance, Heritability -
به منظور ارزیابی عملکرد کمی و کیفی ارقام گندم نان بهاره تحت تاریخ کاشت های مختلف، آزمایشی در طی دو سال زراعی (1401-1399) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد، استان گلستان، به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. هفت تاریخ کاشت (10 آبان، 20 آبان، 30 آبان، 10 آذر، 20 آذر، 30 آذر و 10 دی ماه) در کرت های اصلی و چهار ژنوتیپ گندم نان (آراز، آرمان، تکتاز و لاین N-93-9) در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تاخیر در کاشت منجر به کاهش معنی دار طول مراحل فنولوژیکی و دوره پر شدن دانه شد. بیشترین عملکرد دانه در تاریخ کاشت 20 آبان (5813 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد که با عملکرد دانه در تاریخ کاشت های 30 آبان (5788 کیلوگرم در هکتار) و 10 آذر (5641 کیلوگرم در هکتار) تفاوت معنی داری نداشت. در اکثر صفات زراعی، تاریخ کاشت های انتهایی (30 آذر و 10 دی) به طور معنی داری مقادیر کمتری نسبت به تاریخ کاشت های 20 آبان، 30 آبان و 10 آذر داشتند. مقایسه میانگین اثر متقابل تاریخ کاشت×رقم نشان داد که رقم آرمان در تاریخ-های کاشت 20 و 30 آبان، رقم آراز در تاریخ کاشت های 20 آبان، 30 آبان و 10 آذر و رقم تکتاز در تاریخ کاشت 30 آبان بیشترین عملکرد دانه را داشتند. در سه تاریخ کاشت پایانی (20 آذر، 30 آذر و 10 دی)، عملکرد دانه ارقام تکتاز و آراز بیشتر از سایر لاین ها بود. نتایج بررسی صفات مرتبط با کیفیت نانوایی نشان داد که دو تاریخ کاشت انتهایی (30 آذر و 10 دی) از نظر محتوای پروتئین و گلوتن مرطوب مقادیر بالاتری نسبت به دو تاریخ کاشت ابتدایی (10 آبان و 20 آبان) داشتند. رقم تکتاز با داشتن بیشترین محتوای پروتئین و گلوتن مرطوب، بالاترین کیفیت نانوایی را داشت.
کلید واژگان: دوره پر شدن دانه, عملکرد دانه, کیفیت نانوایی, مراحل فنولوژیکIn order to evaluate the quantitative and qualitative performance of spring bread wheat cultivars under different planting dates, an experiment was conducted in Gonbad Agricultural Research Station, Gonbad, Golestan province, Iran, during two cropping seasons (2020-2022) as split plot based on randomized complete block design (RCBD) with four replications. Seven planting dates (1 November, 11 November, 21 November, 1 December, 11 December, 21 December and 31 December) were placed in main plots and four bread wheat genotypes (Araz, Arman, Taktaz and N-93-9) were placed in subplots. The delayed planting led to a significant decrease in the length of the phenological stages and the grain filling period. The highest grain yield was obtained from the planting at 11 November (5813 kg ha-1), which was not significantly different from grain yield in 21 November (5788 kg ha-1) and 31 November (5641 kg ha-1) planting dates. In most of the agronomic traits, the delayed planting dates (21 December and 31 December) had significantly lower values than planting in 11 November, 21 November and 1 December. Mean comparison for interaction effect of planting date×cultivar showed that planting Arman cultivar in 11 November, Araz cultivar in 11 November, 21 November and 1 December, Arman cultivar in the 21 November and Taktaz cultivar in the 21 November led to the highest grain yield. In the three delayed planting dates (11 December, 21 December and 31 December), the grain yield of Taktaz and Araz cultivars was higher than other genotypes. Mean comparisons on the traits related to bread-making quality showed that the two delayed planting dates (21 December and 31 December) had higher values in terms of protein and wet gluten content, compared to the two early planting dates (1 November and 11 November). Taktaz cultivar had the highest bread-making quality, particularly because it indicated the highest protein and wet gluten content.
Keywords: Grain filling period, Grain yield, Bread-making quality, Phenological stages -
نشریه فقه و حقوق نوین، پیاپی 14 (تابستان 1402)، صص 108 -129
تبیین مفهوم سببیت امارات، بررسی مبانی و ادله آن از مهم ترین مسایل در علم اصول فقه است که از جایگاه ویژه ای در سرفصل های بنیادین اصول فقه برخوردار است، در عین حال جغرافیای گسترده این بحث در مواردی که یک سوی آن نگاه فریقین به سببیت امارات باشد، بررسی تطبیقی و نقد ادله آن ها به صورت جامع در نگاه فریقین چندان که باید مورد دقت و کاوش قرار نگرفته است. این پژوهش به شیوه توصیفی - تحلیلی و با تکیه بر منابع کتابخانه ای و آرای بزرگان اصولی امامیه و اهل سنت، در پی یافتن جواب این سوال است که ادله ترجیح سببیت امارات از نگاه اصولیون فریقین چیست؟ نتایج پژوهش حاضر ثابت کرد که بیشتر دانشمندان اهل سنت قایل به تخطیه اند و در مقابل برخی از فقهای اهل سنت، قایل به تصویب شده اند. در میان فقیهان امامیه نیز هرچند بیشتر ایشان طرفدار نظریه تخطیه هستند، اما عده زیادی نیز قایل به سببیت امارات می باشند به گونه ای که نتیجه آن تخطیه است و هر گروه برای اثبات مدعای خود به بعضی از آیات و روایات، استناد کرده اند.
کلید واژگان: سببیت اماره, تصویب, اصول فقه مقارن, تخطئهExplaining the concept of the UAE, examining the foundations, and its arguments, one of the most important issues in the principle of jurisprudence, which has a special place in the fundamental headings of the principles of jurisprudence, while the widespread geography of this debate in cases where the Farrinian view is due to the UAE. The comparison and critique of their arguments in a comprehensive way in the eyes of Ferravine is not carefully explored. This study, in a descriptive-analytical way, relying on library resources and the votes of the Imamiyyah and Sunni elders, sought to answer the question of what is the argument of the UAE's preference for the Farrzin principles? The results of the present study proved that most Sunni scholars believe that some Sunni jurists have been approved. Among the jurisprudents of the Imamiyyah, although most of them are in favor of the theory of violations, many also believe in the UAE's reason, so that the result is a violation, and each group has cited some verses and narrations to prove their claim.
Keywords: The cause of the Imamate, the approval, the principles of jurisprudence, the violation -
به منظور تعیین تاریخ کاشت بهینه ارقام جدید گندم نان و بررسی ارتباط عملکرد دانه با شاخص های زراعی- اقلیمی، آزمایشی در دو سال زراعی (1400-1399 و 1401-1400) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. هفت تاریخ کاشت (از 10 آبان تا 10 دی؛ با فواصل 10 روز) در کرت های اصلی و چهار ژنوتیپ گندم نان بهاره (ارقام آراز، آرمان، تکتاز و لاین N-93-9) در کرت های فرعی قرار داده شدند. نتایج تجزیه واریانس مرکب داده ها نشان داد که بین تاریخ های کاشت از نظر عملکرد دانه، عملکرد زیستی و تعداد سنبله در متر مربع اختلاف معنی داری وجود داشت، ولی تفاوت بین ژنوتیپ های گندم از نظر این صفات معنی دار نبود. بیشترین عملکرد دانه در تاریخ های کاشت دوم (20 آبان؛ 6235 کیلوگرم در هکتار) و سوم (30 آبان؛ 6105 کیلوگرم در هکتار) بدست آمد که تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند، ولی به طور معنی داری بیشتر از تاریخ های کاشت بعدی بودند. در سه تاریخ کاشت پایانی (20 آذر، 30 آذر و 10 دی) عملکرد دانه رقم تکتاز بیشتر از سایر ژنوتیپ ها بود. سه تاریخ کاشت اول (10، 20 و 30 آبان) از نظر طول دوره پر شدن دانه (به ترتیب 42/5، 42 و 40/3روز)، تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند، در حالیکه در سه تاریخ کاشت پایانی، طول دوره پر شدن دانه (به ترتیب 35/6، 34/1و 33 روز) بطور معنی داری کمتر بود. تاریخ های کاشت 20 آبان و 30 آبان بیشترین مقدار تجمعی روز- درجه رشد (GDD) را در دوره پر شدن دانه داشتند (به ترتیب 782 و 773 روز- درجه رشد). نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و حداکثر کارایی مصرف انرژی در شرایط اقلیمی محل اجرای آزمایش در تاریخ های کاشت 20 آبان تا 30 آبان بدست خواهد آمد.
کلید واژگان: اقلیم گرم و مرطوب, دوره پر شدن دانه, روز- درجه رشد, فنولوژی, کارایی مصرف انرژی و گندم نانTo determine the optimal sowing date for new bread wheat cultivars as well as to investigate the relationship between grain yield and agro-climatic indices, a field experiment was carried out as split plots layout in randomized complete block design with four replications in two cropping seasons (2020-2021 and 2021-2022) in Gorgan agricultural research station, Gorgan, Iran. Seven sowing dates (from 01 November to 31 December, with 10-day intervals) were assigned to main plots and four spring bread wheat genotypes (cv. Araz, cv. Arman, cv. Taktaz and N-93-9 promising line) were randomized in subplots. Combined analysis of variance showed that the effect of sowing date was significant on grain yield, biological yield and spike no. m-2. While there was no significant difference between cultivars for the aforementioned traits. The highest grain yield obtained from 11 November (6235 kg.ha-1) and 21 November (6105 kg.ha-1) sowing dates, respectively. In delayed sowing dates (11 December, 21 December and 31 December), grain yield of cv. Taktaz was greater than other genotypes. The three sowing dates, 01 November, 11 November and 21 November, were not significantly different for grian filling duration (42.5, 42 and 40.3 days, respectively). However, grian-filling duration significantly decreased in delayed sowing dates (33, 34.1 and 35.6 days, respectively). The highest cumulative growth degree-days (GDD) for grain filling period was calculated for sowing dates 11 November and 21 November (782 and 773 GDD, respectively). In conclusion, the results of this experimebt showed that the highest grian yield and maximum energy use efficiency may obtain from the sowing date window of 11 November to 21 November for Gorgan region in Iran.
Keywords: Bread wheat, Energy use efficiency, Grian filling duration, Growing degree-days, Northern warm, humid agro-climatic zone, and Phenology -
مقدمه و هدف:
در ایران گندم از نظر تولید و سطح زیر کشت مهم ترین محصول کشاورزی است و افزایش محصول آن روز به روز مورد توجه بیشتری قرار گرفته است و از نظر اقتصادی و امنیت غذایی مردم از اهمیت بسیاری برخوردار است. پژوهش حاضر به منظور بررسی روابط بین صفات مختلف با یکدیگر و تعیین مهمترین صفات موثر بر عملکرد دانه در ارقام گندم نان معرفی شده در اقلیم شمال کشور و گروه بندی آن ها بر اساس برخی صفات مورفولوژیک انجام شد.
مواد و روش هادر این پژوهش تعداد 20 رقم گندم اصلاح شده در اقلیم گرم و مرطوب شمال کشور در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی سه سال زراعی 98-1395، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان مورد مطالعه قرار گرفتند.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که در میان ارقام مورد مطالعه از نظر صفات مورد بررسی اختلاف معنی داری وجود داشت. اثر سال نیز برای تمام صفات به غیر از تعداد روز تا گرده افشانی معنی دار بود و اثر متقابل رقم در سال نیز برای تمام صفات به غیر از صفات تعداد پنجه در مترمربع، طول پدانکل و طول سنبله، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. بیشترین میزان عملکرد دانه (5/59 تن در هکتار) مربوط به رقم احسان بود. مقایسه گروهی بین ارقام جدید و قدیمی نشان داد در صفات عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، وزن هزاردانه، طول دوره پر شدن دانه و سرعت پر شدن دانه، تعداد دانه در سنبله، ارتفاع، تعداد روز تا ظهور سنبله و تعداد روز تا گرده افشانی بین دو گروه تفاوت معنی داری وجود داشت. عملکرد دانه بیشترین همبستگی را با شاخص برداشت (**0/924r=)، سرعت پر شدن دانه (**0/632r=) و وزن هزار دانه (**0/595r=) داشت. سه متغیر طول دوره پر شدن دانه، تعداد روز تا رسیدگی و طول سنبله به عنوان مهم ترین صفات موثر بر عملکرد دانه وارد مدل رگرسیونی شدند که دارای اثرات مستقیم منفی بر عملکرد دانه بودند که بیشترین اثر مستقیم مربوط به تعداد روز تا رسیدگی بود. تجزیه به عامل ها پنج عامل را مشخص کرد که 89/052 درصد تغییرات را توجیه کردند. تجزیه خوشه ای بر اساس روش Ward برای صفات مورد بررسی، رقم ها را در چهار خوشه گروه بندی کرد. ارقامی که در گروه اول و دوم قرار گرفتند دارای عملکرد، وزن هزاردانه و سرعت پر شدن دانه بیشتر بودند.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج به دست آمده از بین صفات مورد بررسی شاخص برداشت بیشترین ضریب همبستگی را با عملکرد دانه داشت و سه صفت طول دوره پر شدن دانه، تعداد روز تا رسیدگی و طول سنبله به عنوان مهم ترین صفات تاثیرگذار بر عملکرد دانه تعیین شدند، به طوری که ارقامی که دارای طول دوره رسیدگی کمتری بوده و دوره پر شدن دانه در آن ها با تنش انتهای فصل برخورد نداشت، دارای عملکرد دانه بیشتری بودند. رقم جدید احسان با داشتن عملکرد بالاتر در سه سال آزمایش و قرار گرفتن آن در خوشه دو که دارای عملکرد بالا بود، به نظر می رسد که رقم برتر در شرایط آب و هوایی گرگان باشد.
کلید واژگان: ارقام معرفی شده, تجزیه به عامل ها, تجزیه خوشه ای, عملکرد دانه, مقایسه گروهیIntroduction and ObjectiveIn Iran, wheat is the most important agricultural product in terms of production and cultivated area, and the increase in its production has been receiving more attention day by day, and it is very important in terms of economy and food security of the people. The present study was conducted in order to investigate the relationships between different traits and to determine the most important traits affecting grain yield in bread wheat cultivars introduced in the northern climate of the country and to group them based on some morphological traits.
Materials and MethodsIn this research, 20 varieties of wheat improved in the hot and humid climate of the north of the country were studied in the majority of randomized complete blocks design with three replications during three crop years of 2015-2016 at Gorgan Agricultural Research Station.
ResultsThe results of combined analysis of variance showed that there was a significant difference among the studied cultivars in terms of the investigated traits. The effect of year was also significant for all traits except the number of days to anthesis, and the interaction effect of cultivar was significant for all traits except the number of tiller/m2, peduncle length and spike length, seed yield and biological yield. The highest seed yield (5.59 t ha-1) was related to Ehsan variety. Group comparison between new and old cultivars showed significant difference between the two groups in grain yield and biological yield, harvest index, 1000-seed weight, length of grain filling period and grain filling speed, number of seeds per spike, height, days to spiking and days to anthesis traits. Grain yield had the highest correlation with harvest index (r = 0.92**), seed filling speed (r=0.632**) and thousand kernel weight (r=0.595**). Three variables, length of grain filling period, number of days to maturity and spike length were entered into the regression model as the most important traits affecting grain yield, which had negative direct effects on grain yield, and the most direct effect was related to the number of days to maturity. Factor analysis identified 5 factors that explained 89.052% of the changes. Cluster analysis based on Ward method for the studied traits grouped the cultivars into four clusters. The cultivars that were in the first and second groups had higher yields, 1000 kernel weight, and seed filling speed.
ConclusionAccording to the obtained results, among the examined traits, the harvest index had the highest correlation coefficient with grain yield, and the three traits of grain filling period, number of days to maturity, and spike length were determined as the most important traits affecting grain yield. So that the cultivars that had a shorter maturity period and the grain filling period did not interact with the stress at the end of the season, had higher grain yield. The new cultivar Ehsan, with its higher performance in three years of testing and its placement in cluster two, which had high performance, seems to be the superior variety in the climatic conditions of Gorgan.
Keywords: Cluster analysis, Factor analysis, Grain yield, Group comparison, Introduced cultivars -
بیماری زنگ ساقه یا سیاه گندم با عامل قارچی Puccinia graminis f. sp. tritici یکی از مهمترین و مخربترین بیماریهای گندم در جهان و همچنین ایران میباشد. تولید ارقام مقاوم (استفاده از مقاومت ژنتیکی) از طریق شناسایی منابع مقاومت، انتقال ژن های مقاومت و یا هرمی کردن ژنهای موثر در مقاومت در ژنوتیپهای گندم مطلوب (ارقام تجاری و لاینهای در دست معرفی حساس به بیماری ولی در عین حال پرعملکرد)، موثرترین روش کنترل پایدار این بیماری محسوب میشود. نتایج ارزیابی گیاهچهای لاین S-83-4 گندم نسبت به بسیاری از نژادهای بیمارگر زنگ ساقه موجود در کشور (سالهای زراعی 1395-1393) بهصورت واکنش مقاومت قابلقبول بود. بهمنظور مطالعه نحوه توارث و نوع عمل ژنهای کنترلکنندهی اجزای مقاومت شامل تیپ آلودگی و دوره کمون در لاین S-83-4، این لاین با رقم حساس Avocet’S’ تلاقی داده شد و نسلهای پایه F1، F2، BC1 و BC2 در شرایط مزرعه تولید شدند. والدین و نسلهای تولید شده پس از کشت در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در مرحله گیاهچهای توسط نژاد بسیار پرآزار TTTTF (منطقه بروجرد) در سه تکرار مایهزنی شدند. تجزیه واریانس وزنی اختلاف معنیداری را در بین نسلها از نظر اجزای مقاومت اندازهگیری شده (تیپ آلودگی و دوره کمون) نشان داد. مقدار متوسط درجه غالبیت اجزای مقاومت مذکور در برابر نژاد مورد مطالعه، بالاتر از یک بود که نشاندهنده کنترل ژنتیکی فوق غالبیت برای این صفات میباشد. باتوجه به نتایج تجزیه میانگین نسلها برای هر دو صفت نسبت به نژاد فوق، مدل پنج پارامتری بهترین برازش را داشت. برهمکنشهای غیراللی افزایشی× افزایشی و غالبیت× غالبیت نیز معنیدار بودند. وراثتپذیری عمومی برای هر دو صفت فوق نسبت بهنژاد مورد استفاده، متوسط و وراثتپذیری خصوصی نیز نسبتا پایین برآورد شد که نشاندهنده نقش پررنگ تر اثرهای غیرافزایشی نسبت به اثرهای افزایشی ژنها در کنترل اجزای مقاومت اندازهگیری شده میباشد. برای بهبود صفات مورد بررسی ایدهآل آن است که گزینش را در نسلهای در حال تفکیک پیشرفته (بعد از رسیدن به خلوص نسبی) حاصل از تلاقی با لاین S-83-4 اعمال نمود. باتوجهبه نتایج برآوردهای ژنهای در حال تفکیک، بیش از یک ژن در کنترل ژنتیکی اجزای مقاومت اندازهگیری شده دخیل هستند. باتوجه به نتایج تعیین نژاد، با بررسی مولکولی شش مکان ژنی مقاومت موثر به زنگ ساقه (Sr22، Sr24، Sr25، Sr26، Sr31 و Sr39) توسط نشانگرهای اختصاصی مربوطه در لاین S-83-4، وجود ژن مقاومت Sr31 تایید شد.
کلید واژگان: اجزای مقاومت, تیپ آلودگی, دوره کمون, وراثت پذیری عمومی, وراثت پذیری خصوصیJournal of Genetics, Volume:17 Issue: 3, 2022, PP 283 -294Black or stem rust disease with fungal agent Puccinia graminis f. sp. tritici is one of the most important and destructive wheat diseases in the world, and also,in Iran. Production of resistant cultivars (use of genetic resistance) by identifying sources of resistance, transfer of their resistance genes and pyramidization of effective resistance genes in desirable wheat genotypes (Commercial cultivars and lines under introduction which are susceptible to disease but high in yield), is the most effective method of sustainable control of this disease. Previous results of seedling stage evaluation of wheat line S-83-4 were acceptable as a resistance reaction to many stem rust pathogens in the country (2014-2016). In order to study the inheritance and type of action of genes controlling resistance components including infection type and latent period in line S-83-4, this line was crossed with sensitive cultivar Avocet'S ' and base generations F1, F2 , BC1 and BC2 were produced in farm conditions. Seedlings of parents and generations were inoculated by the high virulent race TTTTF (Boroujerd region) in greenhouse and compared based on a randomized complete block design in three replications. Weight analysis of variance showed a significant difference between generations in terms of measured resistance components (infection type and latent period). The average degree of dominance was higher than one for both traits, indicating over-dominance genetic control. Epistasis interaction effects of additive × additive and dominance × dominance were significant for the both traits. For both measured traits, broad-sense heritability was estimated as moderate, while narrow-sense heritability was low indicating meaningful effct of dominance in controlling of the both studied traits. To improve the studied traits, it is ideal to apply the selection in advanced separating generations (after reaching relative purity) resulting from crossing with S-83-4 line. According to the results of segregating genes estimates, more than one gene is involved in the genetic control of the measured resistance components. According to the results of race determination, by molecular analysis of six effective resistance genes/loci of stem rust (Sr22, Sr24, Sr25, Sr26, Sr31 and Sr39) by the respective specific markers in line S-83-4, the presence of Sr31 resistance gene, confirmed.
Keywords: Broad-sense heritability, Resistance components, Infection type, Latent period, narrow-sense heritability -
مقدمه و هدف:
گندم یکی از مهمترین گیاهان زراعی جهان است که نقش اساسی در تامین امنیت غذایی ایفا می کند. در برنامه های اصلاحی گندم گزینش ژنوتیپ هایی با صفات مطلوب زراعی و پتانسیل بالای عملکرد، همواره اهداف به نژادگران گیاهی بوده است. افزایش کارایی گزینش برای عملکرد دانه وابسته به شناخت ژنتیکی از صفات مورفولوژیک و تاثیر این صفات بر عملکرد دانه است.
مواد و روش هابه منظور برآورد پارامترهای ژنتیکی و قابلیت ترکیب پذیری های عمومی و خصوصی، شش رقم گندم نان شامل فلات، تجن، بولانی، احسان، مروارید و کتبیرد در یک بلوک تلاقی کشت شدند و تلاقی های مستقیم و معکوس بین شش رقم مذکور به منظور تولید نسل F1 انجام شد. نتاج حاصل از تلاقی به همراه والدین آن ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان در سال زراعی 1400-1399 مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته هاتجزیه واریانس به روش گریفینگ، تفاوت معنی دار آماری بین ژنوتیپ ها در تمام صفات مورد بررسی نشان داد. میانگین مربعات قابلیت ترکیب پذیری عمومی و خصوصی در اکثریت صفات از نظر آماری معنی دار بود. اثرات معکوس، مادری و غیر مادری برای صفات تعداد روز تا ظهور سنبله، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. در صفات عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک، رقم احسان بیشترین قابلیت ترکیب پذیری عمومی را داشت و به عنوان والد مناسب برای بهبود ژنتیکی این صفات شناخته شد. دورگ مستقیم کتبیرد×بولانی بالاترین قابلیت ترکیب پذیری خصوصی را در صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت و به عنوان بهترین دورگ در بهبود ژنتیکی صفات زراعی مطلوب با توجه قابلیت ترکیب پذیری خصوصی بالا در عملکرد و اجزای عملکرد تعیین شد. سهم واریانس افزایشی از واریانس ژنتیکی برای صفات ارتفاع بوته، تعداد روز تا ظهور سنبله و طول پدانکل بیشتر از واریانس غالبیت بود. بیشترین درجه غالبیت به ترتیب مربوط به صفات تعداد سنبلچه در سنبله، وزن صد دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک بود.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داد که در نتاج تلاقی ها می توان نسبت به بهبود ژنتیکی صفات ارتفاع بوته، تعداد روز تا ظهور سنبله و طول پدانکل در نسل های مقدماتی اقدام نمود، اما برای سایر صفات شامل عملکرد دانه و اجزای آن بایستی عمل گزینش به نسل های پیشرفته تر موکول گردد.
کلید واژگان: اثر افزایشی, ترکیب پذیری, درجه غالبیت, عملکرد دانه, وراثت پذیریIntroduction and ObjectiveWheat is one of the most important crops in the world that plays a key role in ensuring food security. In wheat breeding programs, selection of genotypes with desirable agronomic traits and high yield potential have always been the goal of plant breeders. Increasing the selection efficiency for grain yield depends on genetic knowledge from morphological traits and the effect of these traits on grain yield.
Material and MethodsIn order to estimate genetic parameters and general and specific combining abilities, six bread wheat cultivars including Falat, Tajan, Bolani, Ehsan, Morvarid and Catbird were planted in a crossing block and direct and reciprocal crosses were performed among the six cultivars to produce F1 generation. The progenies of the crosses with their parents were evaluated based on randomized complete block design (RCBD) with three replications in Gorgan agricultural research station in 2020-2021 cropping season.
ResultsAnalysis of variance of Griffing's diallel method showed a statistically significant difference between genotypes in all studied traits. Mean squares of general and specific combining abilities were statistically significant in most traits. Reciprocal, maternal and non-maternal effects were significant for the number of days to heading, grain yield, and biological yield. In grain yield and biological yield, Ehsan cultivar had the highest general combining ability and was identified as a suitable parent for the genetic improvement of these traits. The Catbird×Bolani hybrid had the highest specific combining ability in plant height, peduncle length, biological yield, grain yield and harvest index, it was determined as the best hybrid in genetic improvement of desirable agronomic traits with high specific combining ability in yield and yield components. The ratio of additive variance from genetic variance for plant height, number of days to heading and peduncle length was greater than dominance variance. The highest degree of dominance was related to the number of spikelets per spike, 100-seed weight, grain yield and biological yield, respectively.
ConclusionThe results of this study showed that in the progenies of the crosses, genetic improvement can be done in plant height, number of days to heading and peduncle length in the initial generations, but for other traits including grain yield and its components, selection should be postponed to more advanced generations.
Keywords: Additive effect, Combinability, Degree of dominance, Grain yield, Heritability -
به نژادگران اغلب از روش تجزیه میانگین نسل ها به منظور کسب اطلاعات در مورد نحوه توارث، نوع عمل ژن ها و تعیین روش مناسب به نژادی مناسب جهت بهبود صفات گیاهی، به ویژه در شرایط تنش خشکی، استفاده می کنند. به منظور بررسی فراسنجه های ژنتیکی صفات زراعی و ریخت شناسی در گندم دوروم، آزمایشی با استفاده از نسل های F1، F2، BC1 و BC2 حاصل از تلاقی ارقام شتردندان و دنا در شرایط بدون تنش و تنش خشکی انتهای فصل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز در سال زراعی 96-1395 اجرا شد. تنش خشکی به صورت قطع آبیاری از مرحله گرده افشانی تا انتهای فصل رشد اعمال شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس وزنی نسل ها، از لحاظ کلیه صفات اندازه گیری شده، غیر از تعداد دانه در سنبله در شرایط بدون تنش و تعداد پنجه و وزن دانه در بوته در شرایط تنش خشکی، بین نسل ها تفاوت معنی داری وجود داشت. با توجه به نتایج تجزیه میانگین نسل ها برای طول سنبله در شرایط بدون تنش و ارتفاع بوته و طول سنبله در شرایط تنش، مدل سه پارامتری بهترین برازش را داشت، اما برای سایر صفات اندازه گیری شده معنی دار شدن کای اسکویر نشان دهنده حضور برهمکنش غیرآللی در وراثت این صفات بود. اثر افزایشی و غالبیت در کنترل اکثر صفات مورد بررسی نقش داشتند، اما اثر جزء غالبیت نسبت به جزء افزایشی بیشتر بود. وراثت پذیری عمومی و خصوصی صفات در شرایط بدون تنش به ترتیب از 11 تا 84 درصد و از 1 تا 75 درصد و در شرایط تنش به ترتیب از 24 تا 70 درصد و از 1 تا 40 درصد برآورد شد. با توجه به نقش بیشتر ژن های با اثر غیرافزایشی در کنترل اغلب صفات، به غیر از ارتفاع بوته، طول سنبله و وزن هزاردانه، گزینش در نسل های در حال تفکیک پیشرفته و پس از رسیدن به خلوص نسبی در ژنوتیپ های گندم دوروم پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: عمل ژن, فراسنجه های ژنتیکی, گزینش, گندم دوروم و وراثت پذیریBreeders often use generation means analysis to obtain information about inheritance, gene action, and to determine effective breeding methods to improve important agronomic traits, especially under drought stress conditions. To investigate the genetic parameters of agronomic and morphological traits in durum wheat, a field experiment was carried out using F1, F2, BC1 and BC2 generations obtained from crossing of Shotordandan variety and Dena cultivar under non-stress and terminal drought stress conditions. The experiment was carried out using randomized complete block design with three replications in research field of Islamic Azad University, Ahvaz Branch, Iran in 2016-17 cropping season. To apply terminal drought stress, from anthesis stage, the irrigation of the plots was ceased until physiological maturity. The results of weighted analysis of variance of generations revealed that there was significant differences between the generations for all measured traits except number of grain.spike-1 under non-stress conditions and number of tillers and grain weight.plant-1 in drought stress conditions. The results of generations mean analysis for spike length under non-stress conditions and plant height and spike length under stress conditions showed that the three-parameters model had the best fit. However, for other measured traits, significant chi square test (χ2) indicated the presence of non-allelic interactions in the inheritance. Additive and dominance effect played roles in controlling most of the studied traits, but the effect of dominance component was greater than the additive component. Broad and narrow sense heritability of traits under non-stress conditions varied from 11-84% and from 1-75%, respectively, and under stress conditions from 24-70% and from 1-40%, respectively. Considering the greater role of genes with non-additive effect in controlling most of traits, except plant height, spike length and 1000-grain weight, selection in durum wheat advanced breeding generations, when breeding lines are fixed and relative purity achived, is suggested.
Keywords: Durum wheat, Gene action, Genetic parameters, Heritability, Selection -
بررسی پایداری عملکرد دانه لاین های امیدبخش گندم نان با استفاده از روش GGE بای پلات در اقلیم ساحل خزرمقدمه و هدف
گندم بزرگترین محصول غذایی است که سطح زمین را در جهان می پوشاند. تاثیرات محیطی به عنوان معیار سنجش پایداری ژنتیکی در نظر گرفته می شود. حساسیت یک ژنوتیپ گیاهی به عوامل محیطی باعث ایجاد اثر متقابل ژنوتیپ × محیط می شود. هدف به نژادگران توسعه واریته هایی است که در شرایط محیطی موجود بهره وری بالایی داشته باشند.
مواد و روش هادر این مطالعه، پایداری و سازگاری هجده لاین امیدبخش گندم نان به همراه ارقام مروارید و گنبد به عنوان شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در چهار مکان گرگان، گنبد، ساری و مغان به مدت دو سال زراعی 1396-1394 مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر ژنوتیپ و اثر ژنوتیپ × سال × مکان در سطح احتمال یک درصد معنی دار می باشد. معنی دار بودن اثر متقابل بیان کننده عکس العمل های متفاوت ژنوتیپ ها در محیط های مختلف می باشد. با توجه به معنی دار شدن اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، تجزیه واریانس ساده قادر به توجیه ژنوتیپ ها نبود بنابراین از تجزیه پایداری به روش GGE بای پلات جهت معرفی ژنوتیپ های پایدار استفاده گردید. با توجه به نتایج بای پلات، که میانگین عملکرد و پایداری ژنوتیپ ها را نشان می دهد، ژنوتیپ شماره 11 با قرار گرفتن در سمت مثبت محور افقی بالاترین میزان عملکرد و ژنوتیپ شماره 2 (رقم گنبد) با قرار گرفتن در جهت منفی محور کمترین میزان عملکرد را نشان داد. گروه بندی محیط ها با کمک GGE بای پلات نشان داد بین مکان های گرگان، ساری و گنبد همبستگی مثبت و بالایی وجود دارد که نشان دهنده پاسخ مشابه ژنوتیپ ها در این مکان ها می باشد. ایستگاه مغان با داشتن همبستگی نزدیک به صفر با سه مکان دیگر، باعث ایجاد عملکرد مستقل ژنوتیپ ها در این محیط شد. نتایج حاکی از امکان گزینش ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا نسبت به شاهدهای آزمایش بود که بیانگر پیشرفت ژنتیکی در برنامه های اصلاحی گندم نان در اقلیم شمال کشور می باشد.
نتیجه گیریدر مجموع، ژنوتیپ های 11، 13، 7 و 8 با داشتن عملکرد بالاتر از میانگین کل جزء ژنوتیپ هایی با عملکرد بالا و پایداری نسبتا مطلوب شناسایی و انتخاب شدند.
کلید واژگان: ابر محیط, اثر متقابل ژنوتیپ در محیط, پایداری, گزینشIntroduction and ObjectiveWheat (Triticum aestivum) is the largest food crop to cover the earth’s surface in the world. Environmental influences are considered as the measurement criteria for genetic stability. Sensitivity of a crop genotype to the environmental factors gives rise to genotype - Environment Interaction (GEI). Breeders’ objective is to develop varieties that give high productivity under available environmental conditions.
Materials and MethodsIn this study, stability and adaptation of eighteen promised bread wheat lines along with Morvaread and Gonbad as control cultivars, were evaluated in randomized complete block design with three replications at four regions in Gorgan, Gonbad, Sari and Mogan, during two cropping seasons of 2015-2017.
ResultsCombined analysis of variance indicated significant effects of genotypes and year × location × genotype interactions. Significant interaction effects indicated different reactions of genotypes in various locations. Due to the significant effects of this interaction, genotypes × environment interaction effect was evaluated using GGE Biplot stability analysis. Results of Biplot that revealed mean and stability of genotypes, line11stayed on, in the positive direction of axis had the highest grain yield and line 2 stayed on, in the negative direction of axis had the lowest grain yield. This biplot analysis diagnosed of Mega-environment. In base of this study, among of Gorgan, Gonbad and Sari environments had strong positive correlation and genotypes had the same reactions. Mogan had next to zero correlation with three other locations and reaction of genotypes was independent. The results showed the possibility of selecting stable genotypes with high yield compared to experimental controls, which indicates genetic improvement in bread wheat breeding programs in the northern climate of the country.
ConclusionConsequently, genotypes 11, 13, 7 and 8 with high grain yield and strong stability were selected.
Keywords: Genotype × Environment interaction, Mega-environment, Stability, Selection -
بیماری های قارچی از عوامل عمده ی کاهش محصول و افزایش هزینه های تولید گندم به شمار می روند. زنگ سیاه با عامل (Pgt) Puccinia graminis f. sp. tritici، یکی از مهم ترین بیماری های قارچی گندم در جهان می باشد. شناسایی منابع مقاومت جدید به زنگ سیاه و تعیین ژن های مقاومت موجود در آن ها، از ملزومات تولید ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار به عنوان مهم ترین روش کنترل این بیماری محسوب می شود. به منظور شناسایی منابع جدید مقاومت گیاهچه ای نسبت به بیماری زنگ سیاه، الگوی بیماری زایی هشت جدایه ی مختلف Pgt بر روی 27 رقم تجاری و لاین امیدبخش گندم حاصل از برنامه های ملی به نژادی کشور در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار بررسی شد.کلید واژگان: زنگ ساقه, کاهش محصول, منابع مقاومت, قارچFungal diseases are considered as main causes of yield loss and increased costs in wheat production. Stem rust caused by Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt), is a devastating fungal disease of wheat, worldwide. Identification of new stem rust resistance sources, and the involved genes are required to achieve resistant cultivars and durable resistance as the most efficient control method of wheat stem rust. In order to identify new seedling resistance sources, virulence pattern of eight Pgt isolates was studied on 27 wheat commercial cultivars and elite lines of national breeding programs in a randomized block design with three replications.Keywords: Black rust, Yield loss, Resistance sources, Puccinia graminis
-
سابقه و هدف
تعیین تاریخ کاشت دقیق، ابزاری مناسب در کنترل طول دوره مراحل فنولوژیک به منظور بهینه سازی شرایط اقلیمی و به حداقل رساندن عوارض تنش گرما و خشکی انتهای فصل است. شاخص های زراعی-اقلیمی جهت بررسی فنولوژی گیاهان و ارتباط آن با عملکرد دانه مورد استفاده قرار می گیرند. در شرایط تغییر اقلیم، شاخص های اقلیمی کشاورزی دستخوش تغییر می شوند. با پایش این شاخص ها می توان واکنش گیاهان زراعی به شرایط اقلیمی را در مراحل فنولوژی گیاهی مورد ارزیابی قرار داد. هدف این پژوهش واکاوی عملکرد دانه ارقام جدید گندم نان اقلیم گرم و مرطوب شمال در تاریخ کاشت های مختلف بر اساس شاخص های زراعی- اقلیمی در منطقه گنبد بود.
مواد و روش هااین آزمایش در دو سال زراعی (1398-1396) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. پنج تاریخ کاشت 10 آبان، 25 آبان، 10 آذر، 25 آذر و 10 دی ماه در کرت های اصلی و چهار رقم بهاره گندم نان شامل احسان، تیرگان، معراج و کلاته در کرت های فرعی قرار گرفتند. در هر مرحله فنولوژیکی، شاخص های زراعی- اقلیمی شامل مجموع طول روز (DL)، فتوپریود (PPD)، مجموع درجه روزهای رشد (GDD)، مجموع واحدهای حرارتی-نوری (PTU)، مجموع واحدهای حرارتی-آفتابی (HTU)، مجموع واحدهای حرارتی-رطوبتی (HYTU)، کارایی مصرف حرارت (HUE)، کارایی مصرف حرارتی-آفتابی (HTUE)، کارایی مصرف حرارتی-نوری (PTUE) و کارایی مصرف حرارتی-رطوبتی (HYTUE) محاسبه شدند.
یافته هانتایج نشان داد که عملکرد دانه در تاریخ کاشت های دوم (25 آبان) و سوم (10 آذر) تفاوت معنی داری با هم نداشت (به ترتیب 3/5708 و 4/5626 کیلوگرم در هکتار) و به طور معنی داری بیشتر از سایر تاریخ های کاشت بود. طول دوره پر شدن دانه، تعداد سنلبه در متر مربع و تعداد دانه در سنبله در سه تاریخ کاشت ابتدایی تفاوت معنی داری با هم نداشتند. طی پرشدن دانه، تاریخ کاشت سوم بیشترین مقادیر را از نظر شاخص های زراعی- اقلیمی شامل مجموع درجه روزهای رشد (GDD)، مجموع طول روز (DL)، مجموع واحد حرارتی-نوری (PTU)، مجموع واحد حرارتی-رطوبتی (HYTU) را به خود اختصاص داد. در حالی که تاریخ کاشت دوم حداکثر کارایی مصرف حرارت (HUE)، کارایی مصرف حرارتی-آفتابی (HTUE)، کارایی مصرف حرارتی-نوری (PTUE) و کارایی مصرف حرارتی-رطوبتی (HYTUE) را دارا بود. عملکرد دانه رقم کلاته (8/5269 کیلوگرم در هکتار) و تعداد سنبله در متر مربع این رقم (17/330) بطور معنی داری بیشتر از سایر ارقام (تیرگان، معراج و احسان) بود.
نتیجه گیریتاریخ کاشت های دوم و سوم شرایط مطلوبی از نظر ارتفاع گیاه و مقاومت به خوابیدگی برای ارقام مختلف فراهم کرد. همچنین دو تاریخ کاشت مذکور، شرایطی بهینه از نظر مجموع پارامترهای اقلیمی شامل دما، طول روز، رطوبت نسبی وکارایی مصرف انرژی در طول دوره پر شدن دانه برای ارقام مختلف فراهم نمودند. عملکرد دانه در تاریخ کاشت اول به دلیل خوابیدگی شدید بوته ها و در تاریخ کاشت های چهارم و پنجم به دلیل مواجه شدن با تنش های گرما و خشکی انتهایی و کاهش طول دوره پر شدن دانه ها عملکرد دانه کاهش یافت. طول دوره رشد رقم کلاته کمتر از سایر ارقام بود (بدون تفاوت در طول دوره پر شدن دانه) که باعث فرار گیاه از تنش های گرما و خشکی انتهایی، افزایش کارایی مصرف انرژی و در نتیجه افزایش عملکرد دانه نسبت به سایر ارقام شد. بنابراین رقم کلاته برای کشت در مناطق کم باران شمالی استان گلستان در تاریخ کاشت های دوم و سوم بسیار مناسب و قابل توصیه است.
کلید واژگان: عملکرد دانه, کارایی مصرف انرژی, دوره پر شدن دانه, گلدهی, اقلیم گرم و مرطوبBackground and objectivesDetermining the exact sowing date is an appropriate tool in controlling the length of the phenological stages for optimizing the climate conditions and minimizing the effects of terminal heat and drought stresses. The agro-climatic indices are used to study of plant phenology and its relationship with grain yield. Agro-climatic indices are changed under climate change conditions. The response of crops to climatic conditions can be assessed at the plant phenological stages by monitoring these indices. The aim of this study was to investigate the grain yield of new wheat cultivars related to northern warm and humid agro-climatic zone (Iran) under different sowing dates based on agro-climatic indices in Gonbad area.
Materials and methodsThis experiment was conducted in Gonbad agricultural research station, Gonbad, Iran, during two cropping seasons (2017-2019) as split plot based on randomized complete block design (RCBD) with four replications. Five sowing dates of 1 November, 16 November, 1 December, 16 December and 31 December were placed in main plots and four spring wheat cultivars including Ehsan, Tirgan, Meraj and Kalateh were placed as subplots. In each phenological stage, agro-climatic indices were calculated which includes total day length (DL), photoperiod (PPD), growth day degree (GDD), photo-thermal unit (PTU), helio-thermal unit (HTU), hydro-thermal unit (HYTU), heat use efficiency (HUE), helio-thermal use efficiency (HTUE), photo-thermal use efficiency (PTUE) and hydro-thermal use efficiency (HYTUE).
ResultsThe results showed that no significant differences were observed in grain yield of second (25 November) and third (10 December) sowing dates (5708.3 and 5626.4 kg ha-1, respectively) and their grain yield was significantly greater than other sowing dates. The grian filling period, number of spike per square meter and number of grain per spike were not significantly different in three primary sowing dates. The third sowing date had the highest values in terms of agro-climatic indices including growing degree days (GDD), day length (DL), photo-thermal units (PTU), hydro-thermal units (HYTU), during grain filling period. While, the second sowing date had maximum heat use efficiency (HUE), helio-thermal use efficiency (HTUE), photo-thermal use efficiency (PTUE) and hydro-thermal use efficiency (HYTUE). Grain yield (5269.8 kg ha-1) and number of spike per square meter (330.17) of Kalateh cultivar were significantly greater than other cultivars (Tirgan, Meraj and Ehsan).
ConclusionThe second and third sowing dates provided suitable conditions for plant height and resistance to lodging in different cultivars. Also, the two mentioned sowing dates were provided optimum conditions for different cultivars in terms of climatic parameters including temperature, day length, relative humidity and energy use efficiency, during grain filling period. The grain yield decreased due to severe plant lodging in the first sowing date and exposure to terminal heat and drought stresses and reduced the grain filling period duration in the fourth and fifth sowing dates. The growth period of Kalateh cultivar was shorter than other cultivars (no difference during grain filling period), which caused the plant to escape terminal heat and drought stresses, increasing energy use efficiency and consequently increasing grain yield compared to other cultivars. Therefore, Kalateh cultivar is very suitable and advisable for cultivation in low rainfall areas in northern Golestan province in the second and third sowing dates.
Keywords: Grain yield, Energy use efficiency, Grian filling period, anthesis, Warm, humid agro-climatic zone -
Wheat is one of the most important edible crops used in several food products. The success of plant breeding programs depends on the availability of parents with desired genetic diversities. In this context, we evaluated the genetic parameters in eight wheat genotypes namely Kohdashet, Morvaread, N-80-19, Darya, UR-82-17, Ehsan, Bacounoura and Atrack as well as theirs F1 progenies in term of grain yield and the relevant traits. Randomized complete block design with three replications was used. Data analysis indicated that genotypes and their F1 hybrids significantly affected grain yield, biological yield, thousand-grain weight, grains per spike, grain weight in spike, plant height, peduncle length and second internode length. The Model I of Griffing's method II was used in SAS software to determine GCA, SCA and other genetic parameters. Among parents, Ehsan cultivar exhibited the highest GCA for grain yield, thousand-grain weight, grain weight in spike, plant height and biological yield. P6×P7 cross was found to have the highest SCA effects on grain yield, thousand-grain weight and plant height. In addition, among examined characteristics, the thousand-grain weight and the peduncle length had the highest broad sense (h2= 0.98) and narrow sense heritability (H2= 0.62), respectively. These findings indicated that the distinctive crosses engaged in progenitors belongs to high×low GCA; therefore, it is inessential to set crosses with high×high GCA. As a result, potential homozygous lines can be selected from transgressive segregations to increase yield. Such crosses can be applied for exploiting heterosis.
Keywords: General combining ability, Griffing's Diallel approach, hybridization, promising line, specific combining ability -
بیماری بلایت فوزاریومی سنبله با عامل قارچی Fusarium graminearum از مهم ترین و مخرب ترین بیماری های گندم در اقلیم گرم و مرطوب می باشد. اهمیت این بیماری به جهت کاهش عملکرد و تجمع مایکوتوکسین های قارچ در دانه های برداشت شده ازسنبله های آلوده است که این ترکیبات برای انسان و حیوان خطرناک هستند. تولید ارقام مقاوم (استفاده از مقاومت ژنتیکی) موثرترین روش کنترل پایدار این بیماری محسوب می شود. به منظور مطالعه نحوه توارث ژن های کنترل کننده مقاومت، اجزای مقاومت شامل سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (AUDPC)، سطح نسبی زیر منحنی پیشرفت بیماری (rAUDPC) و شدت آلودگی نهایی (FSI) در رقم مقاوم مروارید، این رقم با رقم حساس فلات تلاقی داده شد و نسل های F1، F2،BC1 و BC2 تولید شدند. والدین و نسل ها پس از کشت در مزرعه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان (گرگان) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرحله گیاه بالغ توسط مخلوطی از جدایه های قارچ عامل بیماری که از منطقه گرگان جمع آوری شده بودند، مایه زنی شدند. نتایج تجزیه واریانس وزنی، اختلاف معنی داری را در بین نسل ها برای صفات اندازه گیری شده مذکور نشان داد. برای هر سه صفت متوسط درجه غالبیت تقریبا برابر یک بود که نشان دهنده غالبیت کاملمی باشد. برهمکنش غیراللی افزایشی×غالبیت و غالبیت× غالبیت معنی دار بودند. وراثت پذیری عمومی (56/0 - 45/0) و خصوصی (48/0 -37/0) متوسط برای هر سه صفت برآورد شد که نشان دهنده نقش توام اثرات افزایشی و غالبیت در کنترل ژنتیکی این صفات می باشد. تعداد فاکتورهای در حال تفرق برای صفات اندازه گیری شده 1تا 7 برآورد گردید. با توجه به اینکه رقم مروارید در حال حاضر مقاوم ترین رقم تجاری به فوزاریوم سنبله است و با توجه به نقش اثرات افزایشی ژن های مقاومت در کنترل این صفات، می توان در بهبود این صفات، گزینش را در نسل های اولیه حاصل از تلاقی این رقم اعمال نمود.
کلید واژگان: فوزاریوم سنبله, اجزای مقاومت, وراثت پذیری عمومی و خصوصیFusarium head blight disease caused by Fusarium graminearum is one of the most important and destructive diseases of wheat in warm and humid zone. The importance of this disease is to reduce the yield and accumulation of mycotoxin in the harvested grains from infected heads, which are dangerous to humans and animals. Production of resistant varieties with using genetic resistance sources is the most effective method of sustainable control of this disease. To study the inheritance of resistance-controlling genes in cv. Morvarid, the resistant cv. Morvarid, was done cross with susceptible cv. Falat, and generations of F1, F2, BC1 and BC2 were produced. Resistance components include the area under the disease progress curve (AUDPC), the relative area under the disease progress curve (rAUDPC) and the final severity infection (FSI), was recorded. Parents and generations were planted in a randomized complete block design with three replications. Parents and generations were inoculated at the adult plant stage by a mixture of Fusarium head blight isolats at the Gorgan Research Station. Analysis of variance showed significant differences among generations for measured traits. The average degree of dominance was approximately equal to unit (one) for all traits, indicating dominance genetic control. Epistasis interaction effects of additive × dominance, dominance × dominance were significant for the all traits. Broad-sense (0.45- 0.56) and narrow-sense (0.37-0.48) heritability was estimated as moderate, indicating the important role of additive effects and dominance in genetic control of these traits. The number of segregating genes for measured traits 1 to 7 genes was estimated. Since Morvarid Cv. is currently the most commercially resistant cultivar to Fusarium head blight, due to the additive effects of resistance genes in controlling these traits, selection can be applied to improve these traits in the early generations of this cultivar.
Keywords: Fusarium head blight, Resistance components, Broad-sense, Narrow-sense heritability -
Stripe rust caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst) is one of the most devastating wheat diseases worldwide. Identification of virulence factors of the pathogenas well as using resistant cultivars are effective approaches in controlling wheat strip rust. Knowledge of genetic basis of resistance to stripe rust in commercial wheat cultivars is an important objective to ensure that diverse resistance genes are deployed in breeding programs.Five bread wheat commercial cultivars were evaluated for stripe rust using 40 Pst races that were collected from different locations in Iran. Among them cultivar Aflak showed seedling resistance to all races and the other cultivars displayed field resistance at the adult plant stage. To study the heritability and genetic basis of resistance to stripe rust inbread wheat cv. Aflak, it was crossed with susceptible cultivar Avocet‘s’ and F1, F2, BC1 and BC2 generations were developed. The generations along with their parents were planted in Randomized Complete Block Design (RCBD) with three replications under greenhouse conditions. The seedlings were inoculated using the race 230E158A+, Yr27+ urediniospores. The resistance components including infection type, latent period, pustule size and pustule density were recordedon single plants of each generation. The results ofthe weighted analysis of variance showed that there were significant (p ≤ 0.01) differencesamong generations for each of the four traits. Generations mean analysis showed that in addition to additive and dominance effects, epistasis, particularly the additive × dominance epistasis also played a significant role in controlling resistance to stripe rust.For all traits, high broad-sense heritability was observed. Moderate to high narrow-sense heritability wasestimated for resistance componentsKeywords: resistance components, epistasis, Generations mean analysis, heritability
-
بیماری زنگ ساقه گندم با عامل قارچی Puccinia graminis f. sp. tritici یکی از مهم ترین بیماری های این محصول در جهان می باشد. یافتن منابع مقاومت جدید نسبت به این بیماری در ژنوتیپ های سینتتیک گندم هگزاپلویید به دلیل داشتن تنوع ژنتیکی بالا محتمل می باشد. به منظور آگاهی از ساختار ژنتیکی جمعیت عامل بیماری زنگ ساقه، 12 جدایه تک جوش شده مربوط به مناطق گرگان و بروجرد در سال های 1393 و 1394 تعیین نژاد شدند، سپس مقاومت 348 ژنوتیپ سینتتیک گندم با استفاده از صفت تیپ آلودگی در مقیاس صفر تا 4 نسبت به چهار جدایه از 12 جدایه تعیین نژاد شده در مرحله گیاهچ های با استفاده از طرح بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از واکنش ارقام استاندارد و افتراقی گندم ضمن شناسایی دو نژاد TKTTF و TTTTF در بین تمامی جدایه ها، بیماری زایی چهار جدایه ی منتخب بر روی ژنوتیپ های حامل ژن های Sr5، Sr6، Sr7a، Sr7b، Sr8a، Sr8b، Sr9a، Sr9b، Sr9d، Sr9e، Sr9g، Sr10، Sr12، Sr14، Sr15، Sr16، Sr17،Sr18 ، Sr19، Sr20، Sr21، Sr22، Sr23، Sr28، Sr30، Sr34، Sr36، Sr37، Sr38، SrTmp و SrMcN مشاهده گردید. تجزیه واریانس مرکب نشان داد که در مرحله ی گیاهچ های بین ژنوتیپ های گندم از نظر واکنش به جدایه های منتخب اختلاف معنی داری داشتند. همچنین معنی دار شدن اثر متقابل جدایه × ژنوتیپ حاکی از آن بود که در برخی از ژنوتیپ ها مقاومت اختصاص به جدایه داشتند. واکنش اختصاص به جدایه در 16 درصد از ژنوتیپ ها مشاهده گردید، بدین معنی که حداقل در برابر یکی از جدایه ها واکنش مقاومت و در برابر جدایه های دیگر حساسیت وجود دارد. 61 درصد ژنوتیپ ها نسبت به هر چهار جدایه حساس (تیپ آلودگی 3 تا 4) و 23 درصد ژنوتیپ ها (مثل لاین های 22842، 22857، 22862، 22863، 22864) نسبت به همه ی آن ها مقاوم بودند (تیپ آلودگی صفر تا 2) ، ژنوتیپ های مقاوم دارای ژن های مقاومت موثر گیاهچ های بوده و می توانند در برنامه های به نژادی مقاومت به زنگ ساقه مورد استفاده قرار گیرند. نتایج این تحقیق اولین گزارش از مقاومت ژنوتیپ های سینتتیک گندم نسبت به نژادهای غالب زنگ ساقه در ایران می باشد.کلید واژگان: تعیین نژاد, تیپ آلودگی, جدایه, مقاومت اختصاص به جدایه, Puccinia graminis f, sp, triticiWheat stem rust caused by Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt) is one of the most important diseases of wheat, worldwide. New sources of resistance to stem rust could be found in synthetic hexaploid wheat (SHW) genotypes due to their high genetic diversity. In order to recognize the genetic structure of the population of the stem rust, following race analysis of 12 Pgt isolates, resistance of 348 SHW genotypes were evaluated using the infection type on a scale of 0 to 4 ratio to the four selected isolates from Gorgan and Broujerd (in 2014 and 2015) at seedling stage using randomized complete block design with two replications. Based on the reactions of differential wheat genotypes, the Pgt races TKTTF and TTTTF were identified among all isolates displaying virulence on the stem rust resistance genes Sr5, Sr6, Sr7a, Sr7b, Sr8a, Sr8b, Sr9a, Sr9b, Sr9d, Sr9e, Sr9g, Sr10, Sr12, Sr14, Sr15, Sr16, Sr17, Sr18, Sr19, Sr20, Sr21, Sr22, Sr23, Sr28, Sr30, Sr34, Sr36, Sr37, Sr38, SrTmp and SrMcN. Combined analysis of variance showed statistical significance between SHW genotypes in seedling stage in terms of their reaction to Pgt isolates. Furthermore, the significant isolate × genotype interaction suggests isolate-specific resistance in some genotypes which displays resistance to at least one Pgt isolate. Isolate-specific resistance was observed in 16% of genotypes, whereas 61 and 23% of the SHWs (such as lines 22842, 22857, 22862, 22863, 22864) were susceptible (infection type of 3-4) and resistant (infection type of 0-2) to all four Pgt isolates, respectively. Results of this research as the first report of SHWs resistant to prevalent Iranian stem rust races could be exploited in breeding programs using identified resistant genotypes which carry seedling resistance genes.Keywords: Infection type, Isolate, Isolate-specific resistance, Puccinia graminis f. sp. Tritici, Race analysis
-
گندم رقم رخشان در سال زراعی 88-1387 بصورت لاین خالص با شجره " SHARP/3/PRL/SARA//TSI/VEE#5/5/VEE/LIRA//BOW/3/BCN/4/KAUZ "در قالب آزمایش بین المللی 41thIBWSNاز مرکز بین المللی تحقیقات ذرت و گندم (CIMMYT) وارد شد و در بررسی اولیه درکرج، کرمانشاه و زرقان به طور میانگین 9019 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه در مقایسه با 9069 کیلوگرم در هکتار ارقام شاهد (پیشتاز، شیراز، مرودشت و بهار) داشت. در سال زراعی 89- 1388در آزمایش مقایسه عملکرد مقدماتی اقلیم معتدل در کرج، زرقان فارس، نیشابور، اصفهان و اسلام آباد غرب با میانگین عملکرد 8710 کیلوگرم در هکتار در مقابل 7910 کیلوگرم در هکتار ارقام شاهد (پارسی، سیوند، بهار و پیشتاز) انتخاب شد. در سال زراعی 90-1389 در آزمایش مقایسه عملکرد پیشرفته در همان پنج منطقه پتانسیل عملکرد دانه بیشتر از 7 تن در هکتار، مقاومت به بیماری ها و کیفیت نانوایی خوب برای آن ثبت شد. در آزمایش سازگاری در سال های 92- 1390 میانگین عملکرد این رقم 7695 کیلوگرم در هکتار در مقابل 7582 کیلوگرم در هکتار رقم پارسی و 7547 کیلوگرم در هکتار رقم سیوند بود. در مجموع آزمایش های تحقیقی- تطبیقی و تحقیقی- ترویجی در مزارع زارعین این رقم، میانگین عملکرد دانه 8233 کیلوگرم در هکتار در شرایط بهینه در مقایسه با رقم پارسی با عملکرد دانه 7734 کیلوگرم در هکتار برای همان شرایط نشان داد. در آزمایش های تحقیقی- ترویجی شرایط بهینه در استان البرز و کرمانشاه به ترتیب پتانسیل 10116 و 11290 کیلوگرم در هکتار برای این رقم ثبت شد. واکنش رقم رخشان نسبت به بیماری های زنگ زرد و قهوه ای در شرایط آلودگی مصنوعی از 0 (مصون) تا 30MS بود. واکنش این رقم نسبت به زنگ سیاه نژاد Ug99 در کنیا در شرایط آلودگی شدید، 40MR بود. این رقم دارای کیفیت نانوایی خوب و نسبتا زودرس می باشد.کلید واژگان: رقم اصلاح شده, تحمل به تنش, رخشان, گندم آبیA breeding hexaploid wheat line named later Rakhshan was introduced to Iran through the CIMMYT 41th-IBWSN international nursery with pedigree of " SHARP/3/PRL/SARA//TSI/VEE#5/5/VEE/LIRA//BOW/3/BCN/4/KAUZ " in 2008. This line showed average grain yield of 9019 kg/ha compared to check cultivars Pishtaz, Shiraz, Marvdasht and Bahar average with 9060 kg/ha in Karaj, Kermanshah and Zarghan during 2008-09 crop season. This genotype showed grain yield of 8710 kg/ha compared to 7910 kg/ha of four check cultivars: Parsi, Sivand, Bahar and Pishtaz in Karaj, Zarghan, Neishabour, Isfahan and Islam Abad-Gharb during 2009-10. This line was tested in advanced and replicated trials over same 5 locations at 2010-2011 with recorded grain yield of more than 7 t/ha and measured good bread making quality. The adaptation and stability of this line was evaluated in a 2 years' experiment tested over 8 stations during 2011-13 period which recorded grain yield of 7.695 t/ha against 7.582 of Parsi and 7.547 t/ha of Sivand. During testing of this variety under on-farm and demonstrational trials in farmer fields during 2013-15 over several locations of temperate zone under normal irrigation conditions, average grain yield of 8.233 t/ha against 7.734 t/ha of Parsi cultivar was recorded. It showed also potential of 10.116 and 11.290 t/ha grain yields in Kermanshah and Alborz provinces respectively. According to the final investigations, reaction of Rakhshan to yellow rust and leaf rust was recorded as 0 to 30MS in the inoculated nurseries. In case of stem rust race Ug99 reaction was 40MR in Kenya. Bread making quality of this variety is good and it is relatively an early maturity variety.Keywords: Cultivar release, irrigated wheat, moisture stress tolerance, Rakhshan
-
شناسایی فاکتورهای بیماری زایی عامل بیماری زنگ زرد و آگاهی از تعداد و هویت ژن های مقاومت در مواد اصلاحی گندم روند تولید ارقام مقاومی که بتوانند مقاومت پایداری ایجاد کنند را تسریع می سازد. به منظور بررسی ژنتیکی و تعیین طیف بیماری زایی و غیر بیماری زایی ژن ها، پنج نژاد بیماری زنگ زرد گندم که از مناطق مشهد، ساری، اردبیل، مغان و زرقان جمع آوری شده بود با استفاده از ژنوتیپ ها ی استاندارد و افتراقی بین المللی زنگ زرد، تعیین نژاد گردیدند. براساس واکنش ها، جدایه مشهد نژاد 6E158A+، جدایه ساری نژاد 230E158A+، جدایه اردبیل نژاد 6E142A+، جدایه مغان نژاد 166E150A+، و جدایه زرقان نژاد 198E130A+ نام گذاری شدند. براساس نتایج حاصله برای گیاهان افتراقی حامل ژن های Yr2، Yr2+، Yr6، Yr7، Yr7+، Yr11،Yr17 ، Yr18، Yr22، Yr23، Yr25 و YrA در مقابل تمام نژادهای مورد مطالعه بیماری زایی مشاهده گردید و در گیاهان حامل ژن های Yr1، Yr3، Yr4، Yr5، Yr10، Yr15، Yr24، YrSP و YrCV در مقابل هیچ یک از نژاد ها بیماری زایی مشاهده نشد. سپس به منظور ارزیابی میزبان های زنگ زرد، واکنش مقاومت 45 ژنوتیپ گندم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مرحله گیاهچه ای تحت شرایط گلخانه نسبت به پنج نژاد پرآزار، مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی اجزاء مقاومت به زنگ زرد، صفات دوره کمون و تیپ آلودگی یادداشت برداری گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اختلاف بسیار معنی داری بین واکنش ژنوتیپ های گندم نسبت به نژادها وجود دارد و واکنش مشابهی نسبت به نژادها نداشتند. احتمالا ژن های YrND، YrSD، YrSU، Yr32 و Yr27 به تنهایی و یا ترکیبات مختلف با سایر ژن های مقاومت ناشناخته در ژنوتیپ هایی که مقاومت اختصاص به نژاد داشتند سبب ایجاد مقاومت در مقابل نژادهایی که برای این ژن ها بیماری زا نبودند شده است. استفاده از ژن های مقاومت موجود در ژنوتیپ های دارای مقاومت گیاهچه ای در مناطقی که نژادهای مورد مطالعه یا مشابه شایع هستند، مقدور خواهد بود. ضمن اینکه امکان بروز مقاومت گیاه کامل در شرایط مزرعه ای در ژنوتیپ هایی که تحت شرایط گلخانه ای حساسیت نشان دادند نیز منتفی نیست.کلید واژگان: زنگ زرد, فاکتورهای بیماریزایی, نژاد و مقاومت در مرحله گیاهچه ایIdentifying the virulence factors of stripe rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici) disease, awareness of numbers and identification of resistance genes in wheat breeding materials, accelerate the process of producing the resistance cultivars which are sustained against different races. To study the genetic and pathogenic and non-pathogenic spectrum of genes, five hot races of stripe rust which were collected from Mashhad, Sari, Ardabil, Moghan and Zarghan were determined using the international standard and differential genotypes and isogenic or near isogenic lines with separate race identification experiments. According to reactions, the races were called 6E158A, 230E158A, 6E142A, 166E150A, and 198E130A. Based on the results for the plants carrying the genes Yr2, Yr2, Yr6, Yr7, Yr7, Yr9, Yr11, Yr17, Yr18,Yr22, Yr23, Yr25 and YrA, virulence was observed in all studied races and in plants carrying genes Yr1, Yr3, Yr4, Yr5, Yr10, Yr15, Yr24, YrSP and YrCV, however, no virulence was observed against none of races. Then resistance reaction of 45 wheat genotype was separately evaluated against 5 studied races, based on a randomized complete block design with three replicates in the seedling stage. In study of the components resistance to stripe rust, latent period and infection type traits were recorded in greenhouse studies. Analysis of variance showed that there were significantly different in genotypes against pathotypes, but genotypes did not show similar reactions to different pathotypes. Probably, the YrND, YrSD, YrSU, Yr32 and Yr27 genes alone or in combination with each other, or with other unknown genes are either cause strength in genotypes with race-specific resistance caused resistance to races that were not pathogenic to these genes. The use of resistance genes in genotypes with seedling resistance is likely to be widespread in areas where similar races are common. While, the possibility of observing resistant adult plants in field conditions despite showing susceptibility under greenhouse conditions is not ruled out.Keywords: Race, Seedling stage resistance, Yellow rust, Virulence factors
-
زنگ های ساقه و قهوه ای از خسارت زاترین بیماری های گندم در سراسر جهان می باشند. استفاده از مقاومت ژنتیکی و تولید ارقام مقاوم مطمئن ترین روش کنترل زنگ ها به شمار می رود. شناسایی منابع مقاومت به زنگ و تعیین ژن های مقاومت موجود در آن ها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار می باشد. برای تعداد قابل توجهی از ژن های مقاومت به زنگ ساقه و قهوه ای، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق برخی از لاین های امیدبخش گندم در دست معرفی چهار اقلیم (گرم و مرطوب شمال، گرم و خشک جنوب، معتدل و سرد) کشور جهت تشخیص حضور ژن ها و یا جایگاه های ژنی مقاومت گیاهچه ای شامل Sr39/Lr35، Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17، Sr24/Lr24 و Sr22 با استفاده از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آن ها مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق مشخص شد که جایگاه ژنی Sr39/Lr35 تنها در لاین SEP59 و جایگاه ژنی Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17 در لاین های S-84-14 و SEP49 وجود دارد. سایر جایگاه های ژنی در هیچ کدام از لاین های مورد بررسی شناسایی نشدند. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که فراوانی حضور این ژن ها در لاین های امیدبخش گندم پایین بوده و بنابراین بایستی با استفاده از لاین های حاوی ژن های مقاومت در برنامه های اصلاح گندم، فراوانی حضور این ژن ها در ارقام اصلاح شده افزایش یابد.کلید واژگان: جایگاه ژنی, کاهش عملکرد, منابع مقاومت و مقاومت ژنتیکیStem and leaf rusts are the most devastating wheat diseases, worldwide. Utilization of genetic resistance and improvement of resistant cultivars are considered as the most reliable approaches to control wheat rusts. Identification of rust resistance sources and the involved resistance genes is one of the requirements for achieving sustainable resistance as well as resistant cultivars. Molecular markers have been identified for a significant number of, stem and leaf rusts resistance genes/loci. In this study, selected pre-released wheat promising lines of four Iranian major climate zones (Hot and humid, Hot and dry, moderate and Cold( were evaluated for the presence of seedling resistance genes or loci linked to the four molecular markers Sr39/Lr35, Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17, Sr24/Lr24 and Sr22. Based on the results Sr39/Lr35 locus was identified only in line SEP59, while Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17 locus in lines S-84-14 and SEP49. Sr24/Lr24 and Sr22 loci were not identified in all lines tested. The results of this study showed a low frequency of the resistance loci in pre-released promising lines and, thus, lines possessing these loci should be incorporated in wheat breeding programs in order to increase their frequency in new cultivars.Keywords: Genetic resistance, Loci, Resistance sources, Yield loss
-
مقدمه از تلاقی های دای آلل جهت بررسی عمل ژن و تعیین گروه ها و الگوهای هتروتیک می توان استفاده نمود. دردهه ی اخیر استفاده از روش گرافیکی یا روش GGE biplot در بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط در برنامه های به نژادی متداول شده است. در این روش اثر ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط از هم تفکیک شده و گزینش ارقام پایدار بر اساس هر دو اثر مذکور صورت می گیرد. زمانی که GGE biplot برای داده های دای آلل استفاده شود هر ژنوتیپ هم به عنوان لاین و هم به عنوان تستر در نظر گرفته می شود. همچنین در این مواقع اصطلاحات میانگین عملکرد و پایداری ژنوتیپ ها به ترتیب با ترکیب پذیری عمومی و ترکیب پذیری خصوصی والدین معادل است. روش بای پلات ابزاری بسیار مفید جهت ارزیابی چشمی و تفسیر پاسخ الگوی ارقام، محیط ها و اثر متقابل آن ها است. هدف از این تحقیق ارائه اطلاعات زیر در رابطه با گندم به صورت گرافیکی بود: (1) تعیین ترکیب پذیری عمومی والدین؛ (2) برآورد ترکیب پذیری خصوصی هیبریدها؛ (3) تعیین تسترهای مناسب برای تحقیقات آینده؛ (4) تعیین بهترین هیبریدها؛ و (5) تعیین گروه ها و الگوهای هتروتیک در بین ژنوتیپ های مورد ارزیابی.
مواد و روش ها در این تحقیق هفت رقم گندم نان به نام های هامون، الموت، C-84-12، گاسپارد، قدس، مغان 1، ا فشار (به عنوان والدین) مورداستفاده قرار گرفتند. این ارقام همراه با 21 ژنوتیپ نسل F1 حاصل از تلاقی دای آلل آن ها که به صورت نیمه دای آلل (فاقد تلاقی های معکوس) انجام گرفته بود، در سال زراعی 92-1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، در شرایط اعمال تنش رطوبتی، کشت گردیدند.طرح آماری مورداستفاده، بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار بود. تجزیه واریانس داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و تجزیه دای آلل توسط نرم افزار D2 انجام شد. آنالیزهای گرافیکی توسط نرم افزار GGE biplot طبق روش پیشنهادی یان و هانت صورت گرفت. به منظور بررسی نتایج حاصل از تلاقی دای آلل در گندم نان از روش بای پلات استفاده گردید. در این تحقیق دوازده صفت زراعی شامل عملکرد دانه، ارتفاع بوته، طول سنبله، وزن سنبله، قطر ساقه، طول ریشک، طول میانگره دوم، طول پدانکل، بیرون آمدگی پدانکل، طول بذر، قطر بذر و وزن هزار دانه ارزیابی شدند.
نتایج و بحث تجزیه واریانس تفاوت معنی داری بین ارقام از نظر اکثر صفات مورد بررسی نشان داد. میانگین مربعات ترکیب پذیری عمومی برای تمامی صفات به جز ارتفاع بوته، طول میانگره دوم و قطر ساقه معنی دار بود. میانگین مربعات ترکیب پذیری خصوصی برای تمامی صفات به جز قطر ساقه در سطح احتمال یک درصد معنی دار گردید. بیشترین و کمترین میزان میانگین عملکرد دانه به ترتیب برای والدها در ارقام هامون و افشار و برای تلاقی ها در هیبریدهای هامون×قدس و C-84-12×گاسپارد مشاهده گردید. بیشترین ترکیب پذیری عمومی مثبت و معنی دار برای صفت عملکرد دانه، مربوط به رقم هامون بود. بیشترین ترکیب پذیری خصوصی مثبت و معنی دار برای صفت عملکرد دانه در متر مربع، مربوط به تلاقی های هامون × قدسو C-84-12×مغان 1 بود. برای صفت وزن سنبله بیشترین مقادیر ترکیب پذیری خصوصی معنی داربه ترتیب مربوطبه تلاقی های C-84-12×افشار و الموت×گاسپارد بود. برای صفت وزن هزاردانه بالاترین ترکیب پذیری خصوصی را تلاقی های الموت×قدس وC-84-12×افشار نشان دادند. برای صفت طول سنبله تلاقی های الموت × C-84-12و C-84-12 × قدس، گاسپارد × افشار و قدس× مغان 1 دارای ترکیب پذیری خصوصی مثبت و معنی دار بودند. بر اساس نتایج حاصل از بای پلات داده های دای آلل برای صفت عملکرد دانه، لاین های الموت و افشار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان ترکیب پذیری عمومی را دارا بودند. ارقامC-84-12 ، قدس و گاسپارد دارای ترکیب پذیری خصوصی بالاتری نسبت به بقیه ی لاین ها بودند. ارقام موردبررسی به دو گروه هتروتیک تقسیم بندی شدند. گروه اول شامل ارقام گاسپارد، C-84-12 و هامون و گروه دوم شامل ارقام الموت، قدس، مغان 1 و افشار بود. تستر های قدس، الموت، C-84-12و گاسپارد از شباهت بیشتری نسبت به سایر تستر ها برای صفت عملکرد دانه، برخوردار بودند. ارقام قدس، C-84-12 و الموت نسبت به سایر ارقام قدرت تمیز بیشتری را دارا بودند.
نتیجه گیری در مجموع، بین ارقام مورد بررسی تنوع ژنتیکی قابل توجهی وجود داشت که سبب وجود اثرهای افزایشی و غیرافزایشی برای صفات موردبررسی ازجمله عملکرد می شود. مقایسه نتایج تجزیه های عددی با نتایج گرافیکی نشان دهنده مطابقت خوب نتایج این دو روش بود. با توجه به برتری روش های گرافیکی ازنظر تفسیر سریع تر و ساده تر نتایج، استفاده از این روش ها، جهت سهولت در تحقیقات توصیه می شود.کلید واژگان: ترکیب پذیری خصوصی, ترکیب پذیری عمومی, تنش خشکی, روش گرافیکی, عملکرد دانهIntroductionDiallel crosses can be used to study the gene action and heterotic grouping and patterns. In the recent decade, use of graphical approach or GGE biplot in the investigation of genotype × environment has become more common in breeding programs. In this method, the effect of genotype and genotype and environment interaction are broken and stable cultivar selection is done basis of both effects. When GGE biplot was used for diallel data, each genotype reviled as both line and tester. Also in this case, average performance and stability of genotypes equivalent with the parent GCA and SCA respectively. Biplot method very useful tool for visual assessment and interpretation of the parents pattern, the environment and their interaction. The aim of this study provides the following information for wheat base graphicalMethods(1) Set parental general combining ability, (2) Estimates specific combining ability for hybrids, (3) Determine the adequate testers for future research, (4) Determine the best hybrids, (5) Determine of heterotic group and patterns among genotypes.
Materials and MethodsIn this study, seven varieties of wheat including Alamut, C-84-12, Gaspard, Ghods, Moghan 1 and Afshar (as parents) were used. These varieties with 21 genotypes of F1 generation of them base half diallel (without reciprocal crosses) in 2012-2013 crop year on research farm of Agriculture and Natural Resources, Islamic Azad University of Karaj, in drought stress condition were cultivated. A randomized complete block design with three replications was used. To analysis of variance SAS software and for Diallel analysis D2 software were used. Graphical analysis according to Yan and Hunt method done with GGE biplot software. In order to evaluate the diallel results in bread wheat, biplot method was used. In this study, 12 agronomic traits, including Grain yield, Plant height, Spike length, Spike Weight, Stem diameter length, Awn length of the second internodes, Peduncle length, Extrusion peduncle, Seed length, Seed size and 1000 Seedweight were examined.
Results and discussionAnalysis of variance showed significant differences for most of the traits. General combining ability mean squares for all the traits except plant height, length of the second internodes and stem diameter was significant. Specific combining ability mean squares for all traits except stem diameter was significant at the one percent probability level. The highest and lowest average grain yield for parents was observed for Hamoon and Afshar cultivars and for hybrids observed for crosses the Hamoon × Ghods and C-84-12 × Gaspard. The most significant positive GCA for grain yield, was reviled for Hamoon variety. The most significant SCA for grain yield per square meter, observed for Hamoon × Ghods and C-84-12 × Moghan1. For spike weight, the highest and significant SCA values observed for Afshar × C-84-12 and Alamut × Gaspard. For grain weight the highest SCA observed for Alamoot × Ghods and Afshar × C-84-12. For spike length, Alamoot × C-84-12, Ghods × C-84-12, Afshar × Gaspard and Ghods × Moghan1 had a positive and significant SCA. Based on the results of diallel analysis biplot for grain yield of the lines, Cultivars Alamut and Afshar respectively, have a highest and lowest general combining abillity. Cultivars C-84-12, Ghods, and Gaspard has a specific combining ability were higher than other lines. Cultivars were divided into two groups. The first group includes Cultivars Gaspard, C-84-12 and Hamun, second group includes Alamut, Ghods, Moghan1 and Afshar. Testers Ghods, Alamut, C-84-12 and Gaspard similarities and relationships more than other tester for grain yield. Cultivars Ghods, C-84-12 and Alamut had more discriminating effect than other varieties.
ConclusionsIn total, there were significant genetics diversity between cultivars that cause of the additive and non-additive effects in the studied traits such as yield. Comparing the results of numerical analyzes with graphical results represents the good conformity between of these two methods. Due to preferable of graphical methods in terms of faster and simpler interpretation for results, the use of these methods, to facilitate the investigation, recommended.Keywords: Drought, Grain yield, Graphical Method, GCA, SCA -
این پژوهش برای تعیین پایداری عملکرد بر روی 18 لاین امیدبخش جو و دو لاین شاهد شامل نصرت و MB-86-5 در شش منطقه معتدل شامل کرج، اصفهان، بیرجند، ورامین، زرقان و نیشابور بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و در دو سال زراعی (1388 1390) انجام شد. بعد از انجام تجزیه مرکب، تجزیه پایداری با استفاده از روش گرافیکی و چند متغیره GGE biplot انجام شد. در این روش ژنوتیپ های 1، 2، 5 و 16 از پایداری بسیار بالایی برخوردار بودند. هچنین ابرمحیط به ترتیب شامل 1. کرج، ورامین و زرقان، 2. نیشابور و بیرجند و 3. اصفهان شناسایی شدند. برترین ژنوتیپ ها برای این سه ابرمحیط به ترتیب ژنوتیپ های 2، 5 و 16 هستند. بنابراین، با توجه به نتایج پژوهش حاضر، ژنوتیپ های 2 (Kavir/Badia/3/Torsh/9cr.279-07/Bgs/4/Karoon/Kavir) با میانگین عملکرد 626/6 تن در هکتار و ژنوتیپ 16 (ZBL-2640) با میانگین عملکرد 438/6 تن در هکتار بعد از ژنوتیپ شاهد (1) با میانگین عملکرد 492/6 تن در هکتار به منزله سازگارترین ژنوتیپ ها شناخته و معرفی می شوند.
کلید واژگان: ابرمحیط, اثر متقابل ژنوتیپ × محیط, اقلیم معتدل, پایداری, سازگاریThis study was performed for determine stability of the 18 promising barley lines and two check lines Nosrat and MB-86-5 in Six parts of the temperate zone including Karaj، Isfahan، Birjand، Varamin، Zarghan and Nishapur based on randomized complete block design)RCBD (with three replications and in two cropping seasons (2009-2011). Following combined analysis، grain yield stability assessment was performed using graphical multivariate GGE biplot analysis. Genotypes 1، 2، 16، 5 had very high yield stability. This method was reveald three mega- environments including 1. Karaj، Varamin and Zarghan، 2. Nishapur and Birjand and 3. Isfahan. Superior genotypes 2، 16 and 5 identified for these three mega-environments، Results of this study showed genotype 2 (Kavir Kavir / / Badia Badia / 3 / Torsh Torsh /cr. 279-07/ / 9cr. 279-07 / Bgs Bgs /4/ / 4 / Karoon Karoon / / Kavir Kavir) with an average yield of 6. 626 tons per ha and genotype 16 (ZBL-2640) with an average yield of 6. 438 tons per ha as stable genotypes after check genotype1 with an average yield of 6. 492 tons per ha.Keywords: addaptation_genotype × environment interaction_mega_environment_stability_temperate zone -
به منظور مطالعه وراثت عملکرد دانه و اجزای آن در گندم نان، دو رقم کارچیا (متحمل به تنش خشکی و شوری) و گاسپارد (حساس به تنش خشکی و شوری) با هم تلاقی داده شدند. این والدها به همراه نسل های 1F، 2F، 3F، 1BC و 2BC در سال زراعی 1387-1388 با استفاده از طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار ارزیابی شدند. به هنگام برداشت، وزن دانه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، تعداد سنبله در بوته و عملکرد دانه در بوته یادداشت شد. تجزیه واریانس داده ها اختلاف معنی داری را بین نسل ها برای کلیه صفات نشان داد. هتروزیس نسبت به متوسط والد ها برای تعداد دانه در سنبله و هتروزیس والد برتر برای بقیه صفات بیانگر نقش عمل غالبیت ژن در کنترل صفات زراعی مورد مطالعه بود. افزون براین، درجه غالبیت برای کلیه صفات در محدوده فوق غالبیت قرار داشت. بر مبنای تجزیه میانگین نسل ها و آزمون مقیاس مشترک، مدل افزایشی غالبیت برای توجیه وراثت صفات زرعی تحت مطالعه ناکافی بود. بنابراین، مدل های مختلف 4 تا 6 پارامتری روی میانگین نسل ها برازش داده شدند. با در نظر گرفتن کلیه صفات، حداقل یک اثر اپیستازی در مدل های برازش شده معنی دار بود. این نتایج حاکی از اهمیت اثر غیرافزایشی ژن ها در کنترل عملکرد دانه و اجزای آن تحت شرایط خشکی انتهای فصل بود. بنابراین برنامه های اصلاحی برای بهره برداری از این اثرات ژنی در صورت رفع مشکل دورگ-گیری در تولید واریته های هیبرید در اینگیاه زراعی مهم پیشنهاد می گردد. وراثت پذیری عمومی صفات از31/ 0 تا 42/ 0 و وراثت پذیری های خصوصی از 1/ 0 تا 42/ 0 متغیر بود. وراثت پذیری خصوصیوزن هزار دانه وتعداد دانه در سنبله بیشتر ازعملکرد دانه در بوته به دست آمد. این موضوع نشان می دهد که گزینش برای عملکرد دانهدر نسل های در حال تفرق نمی تواند به اندازه اجزای عملکرد دانه، مانند وزن هزار دانه وتعداد دانه در سنبله، موثر باشد.
کلید واژگان: تجزیه میانگین نسل ها, عمل ژن, گندم نان, واریانس درون نسل ها, وراثت پذیریIn order to study the inheritance of grain yield and its components in bread wheat, two cultivars, Karchyya(drought and salinity tolerant) and Gaspard (sensitive to drought and salinity stress) were crossed.Parents together with F1, F2, F3, BC1and BC2 generations were evaluated using a randomized complete block design with three replications in 2008-2009 growing season.Grain weight per spike, number of grains per spike, 1000 grain weight, number of spikes per plant and grain yield per plant were recorded. Analysis of variance indicated significant differencesamong generationsforall traits. Mid-parent heterosis for number of grains per spike and high-parent heterosisfor rest of the traits indicated the role of dominance gene action in governing the studied characters. Furthermore, estimates of degree of dominance was in the over-dominance range for all traits. Based onthe generation mean analysis and the subsequent joint scaling test,additive-dominance model wasinsufficient for explaining the inheritance of the agronomic characters under study. Therefore, different models consisting of four to six parameterswere fitted to the generation means.Considering all traits, at least one epistaticeffect was significant in the fitted models.These results suggest the importance of non-additive gene action in controlling the grain yield and its components in the terminal water stress condition. Therefore, breeding programs utilizing this type of gene action are recommended if hybridization problems could be solved in this important crop. The broad-sense and narrow-sense heritability of the traits were estimated from 0.31 to 0.42 and from 0.10 to 0.42, respectively. The narrow-sense heritability of 1000 grain weight and number of grains per spike were higher than that of grain yield per plant. This suggests that selection for grain yield in segregating generations would not be as effective as the yield components such as 1000 grain weight and number of grains per spike.Keywords: Bread wheat, Gene action, Generation mean analysis, Generation variances, Heritability
- 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.