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 mehdi zahravi

  • Masoumeh Pouresmael *, Nazanin Amirbakhtiar, Zahra-Sadat Shobbar, Behzad Sorkhi, Mehdi Zahravi, Ali Sajjad Bokaei

    In order to differentiate among susceptible and tolerant chickpea genotypes, different biochemical traits were investigated. A factorial experiment based on a completely randomized design was performed in three replications. A combination of two factors i.e. genotype (cold tolerant and suseptible line) and temperature (4 and 20 ° C), were used in this experiment. Leaf samples were prepared 12 and 72 hours after stress. Based on the results obtained, H2O2 content was significantly higher in the susceptible genotype under both conditions. Sequencing results comparison showed that the proline dehydrogenase gene expression was increased in the susceptible line. In addition, expression of an isoform of proline 5 carboxylate synthetase reduced in this line. Cold stress caused a significant increase in catalase activitiy in the tolerant cultivar. Decreased expression of a homologue of ascorbate oxidase in susceptible line showed a positive role of this enzyme and regulation of ascorbate homeostasis in the tolerant cultivar. Decreased expression of ABA hydrolase in the tolerant cultivar, decreased expression of ABA receptor in the susceptible line, expression of different ABI5 isoforms in the tolerant cultivar under stress as compared to the susceptible line indicated differences in ABA transduction pathway in the susceptible and tolerant genotypes. The result of this study clearly explained the differences between the biochemical responses of tolerant and susceptible chickpea genotypes in response to the cold stress, which could be considered as an indirect screening method for identification of chickpea genotypes tolerant unde rcold stress conditions.

    Keywords: Biochemical, Cicer, Chiling, Gene, Expression}
  • نازنین امیربختیار*، مهدی زهراوی، یوسف ارشد، جواد مهدوی مجد، محمدحسین افزاز
    مقدمه

    در اقلیم های مدیترانه ای مانند خوزستان که دارای زمستانی ملایم هستند  و کشت گندم در پاییز انجام می شود، تنش گرما فقط در دوره رشد زایشی گندم اتفاق می افتد. در این مناطق، تاخیر در کاشت باعث می شود که مراحل گلدهی و پرشدن دانه با دمای بالا مواجه شده و عملکرد کمی و کیفی گندم کاهش یابد. اصلاح ژنتیکی یکی از راه کارهای مبارزه با تنش گرما است. با در نظر گرفتن اهمیت ذخایر ژنتیکی از نظر تحمل به تنش های محیطی، تحقیق حاضر انجام شد که هدف از آن غربال مجموعه گندم بانک ژن گیاهی ملی ایران برای تحمل به تنش گرمای انتهای فصل و شناسایی نمونه های متحمل بود.

    مواد و روش ها

    مواد گیاهی این آزمایش، 236 نمونه ژنتیکی گندم نان به همراه سه رقم شاهد (چمران، چمران2 و افلاک) بود که به صورت طرح آگمنت در مزرعه پژوهشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان (اهواز) در سال زراعی 1395-1394 کشت شدند. آزمایش در دو تاریخ کاشت (کاشت به موقع طبق عرف منطقه در اوایل آذرماه به عنوان شرایط نرمال و کاشت با تاخیر در نیمه دوم دی ماه با هدف ایجاد تنش گرمای انتهای فصل در دوره رشد زایشی گندم) انجام شد. صفات ارزیابی شده شامل طول سنبله، وزن صد دانه، ارتفاع بوته، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد روز تا ظهور سنبله، طول دوره پر شدن دانه، وزن دانه پنج سنبله و زمان رسیدن کامل بود. برای تحلیل آماری داده ها، ابتدا آماره های توصیفی تحت هر دو شرایط نرمال و تنش گرما برآورد شد و سپس ارتباط بین صفات با استفاده از ضرایب همبستگی مورد بررسی قرار گرفت. از تجزیه به مولفه های اصلی جهت کاهش حجم داده ها و از تجزیه خوشه ای جهت گروه بندی ژنوتیپ های مورد مطالعه استفاده شد.

    یافته های تحقیق:

     نتایج این آزمایش نشان داد که تنش گرمای انتهای فصل، میانگین تمامی صفات مورد مطالعه را کاهش داد، به طوری که بیش ترین کاهش در صفات وزن دانه پنج سنبله و تعداد دانه در سنبله مشاهده شد. بر اساس نتایج ضرایب همبستگی تحت هر دو شرایط نرمال و تنش، وزن دانه پنج سنبله همبستگی مثبت و معنی دار با صفات مرتبط با اجزای عملکرد و همبستگی منفی و معنی دار با صفات روز تا سنبله دهی و روز تا رسیدگی کامل داشت. با استفاده از نتایج تجزیه به مولفه های اصلی به ترتیب تحت شرایط نرمال و تنش گرما، 72.54 درصد از تغییرات کل داده ها توسط دو مولفه اصلی و 80.53 درصد از واریانس کل داده ها توسط سه مولفه اصلی توجیه شد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که نمونه های ژنتیکی KC12977، KC12980، KC13013، KC13043 و KC13087، با دارا بودن صفات زودگل دهی و زودرسی و مقادیر بالاتر صفات وزن دانه پنج سنبله، تعداد دانه در سنبله، طول دوره پرشدن دانه و تعداد گلچه در سنبلچه، نمونه های ارزش مندی بودند و پتانسیل لازم جهت استفاده در برنامه های به نژادی برای تحمل به تنش گرما را دارند. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای نیز نمونه های ژنتیکی مورد بررسی را به شش گروه تفکیک کرد و گروه چهارم که شامل 62 نمونه ژنتیکی به همراه ارقام شاهد بود، دارای بیش ترین میانگین تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله و وزن دانه پنج سنبله و کم ترین میانگین روز تا سنبله دهی و روز تا رسیدگی کامل تحت هر دو شرایط نرمال و تنش گرما بودند.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در بین نمونه های ژنتیکی گندم نان مورد مطالعه از نظر تحمل به تنش گرمای انتهای فصل وجود داشت. برخی از نمونه های ژنتیکی نظیر KC12977، KC12980، KC13013، KC13043 و KC13087، نمونه های ارزش مندی از نظر صفات زودرسی، عملکرد و اجزای عملکرد دانه بودند. از تنوع بالای موجود در این منابع ژنتیکی به ویژه نمونه های ژنتیکی متحمل شناسایی شده در این آزمایش، می توان به منظور اصلاح تحمل به تنش گرما در برنامه های به نژادی آینده استفاده کرد.

    کلید واژگان: بانک ژن, تجزیه به مولفه های اصلی, تجزیه خوشه ای, تنوع ژنتیکی, کشت تاخیری}
    NAZANIN Amirbakhtiar *, Mehdi Zahravi, Yousef Arshad, Javad Mahdavimajd, MohammadHossein Afzaz
    Introduction

    In the Mediterranean climates with mild winters like Khuzestan province, Iran, wheat is planted in autumn, and heat stress occurs only during the reproductive growth stage of wheat. In these regions, delayed planting causes the flowering and grain filling stages to be exposed to high temperatures, and the quantitative and qualitative performance of wheat decreases. Genetic improvement is one of the strategies to combat heat stress. Considering the importance of genetic resources for tolerance to environmental stresses tolerance, the present research was conducted to screen the wheat genetic collection of the National Plant Gene Bank of Iran for tolerance to terminal heat stress and to identify tolerant accessions.

    Materials and methods

    In plant materials of this experiment were 236 bread wheat accessions along with three control varieties (Chamran, Chamran2 and Aflak), which were planted in an augmented design in the research field of Agricultural and Natural Resources Research Center of Khuzestan province, Ahvaz, Iran, in 2015-2016 crop year. The experiment was carried out in two planting dates, on-time planting date according to the region's custom at late November as normal conditions, and delayed planting at early January with the aim of heat stress during the reproductive growth stage of wheat. The measured traits included spike length, 100-grain weight, plant height, number of grains per spike, number of spikelets per spike, number of florets per spikelet, number of days to heading, number of days to maturity, grain filling duration, and five spikes grain weight. For data statistical analysis, descriptive statistics were firstly estimated under both normal and heat stress conditions, and then the relationships among traits were investigated using correlation coefficients. Principal component analysis was used to reduce the volume of data and cluster analysis was perfomed to group the studied genotypes.

    Research findings

    The results of this experiment showed that terminal heat stress reduced the average of all studied traits, so that the highest decrease was observed in five spikes grain weight and the number of grains per spike. Based on the results of correlation coefficients under both normal and heat stress conditions, a positive and significant correlation was observed between five spikes grain weight and yield components traits, and a negative and significant correlation between five spikes grain weight and days to heading and days to maturity. Based on the results of principal component analysis, 72.54% and 80.53% of the total variance were explained by two and three main components under normal and heat stress conditions, respectively. The results of principal component analysis also indicated that the wheat accessions KC12977, KC12980, KC13013, KC13043, and KC13087, with the characteristics of early flowering and early maturity and higher values of five spikes grain weight, number of grains per spike, grain filling duration and number of florets per spike, were valuable accessions and have the sufficient potential to be used in breeding programs for heat stress tolerance. The results of cluster analysis separated the studied accessions into six group, and the fourth group including 62 accessions along with the control cultivars, had the highest average for number of florets per spike, number of grains per spike, and five spikes grain weight, as well as the lowest average for days to heading and days to maturity under both normal and heat stress conditions. and were recognized as the most tolerant group to heat stress. by three main components. In addition, the studied accessions were divided into six groups using cluster analysis.

    Conclusion

    The results of this study showed that there was a high genetic diversity among the studied bread wheat accessions in terms of terminal heat stress tolerance. Some genetic samples such as KC12977, KC12980, KC13013, KC13043 and KC13087, were valuable genotypes for the traits of early flowering and early maturity, as well as grain yield and yield components. The high diversity in these genetic resources, especially the tolerant accessions identified in this experiment as above mentioned, can be used to improve heat stress tolerance in future breeding programs.

    Keywords: Cluster analysis, Gene bank, Genetic diversity, Late planting, Principal component analysis}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی*، علی سلطانی
    مقدمه

    گندم از نظر تولید جهانی رتبه دوم را در بین غلات دارد، اما تحت تاثیر تغییرات اقلیمی پیش رونده جهانی قرار گرفته است. تنش خشکی یکی از عوامل مهم کاهش تولید گندم است. توسعه ارقام گندم متحمل به خشکی در حال حاضر چالشی بزرگ برای به نژادگران گندم محسوب می شود. کنترل ژنتیکی پیچیده چندصفتی و چندژنی، برهم کنش ژنوتیپ و محیط بالا، وراثت پذیری پایین و مشکلات مربوط به غربال گری انبوه صفات و ژن های گیاهی موثر در تحمل به خشکی به دلیل دخالت تعداد زیادی از صفات و وجود همبستگی های مثبت و منفی بین آنها، از جمله عواملی هستند که اصلاح ارقام گندم برای تحمل به تنش خشکی را با چالش مواجه ساخته اند. انتخاب ژنوتیپ های متحمل به خشکی به عنوان رویکردی مقرون به صرفه و زیستی برتر برای افزایش تولید گندم در مناطق کم رطوبت، همیشه مدنظر به نژادگران بوده است. غربال گری ژنوتیپ های گندم برای شناسایی منابع تحمل به خشکی ضروری است و می تواند در انتخاب والدین مناسب و مطلوب جهت اجرای برنامه های به نژادی مفید باشد. توده های گیاهی بومی منابع ارزش مندی برای تحمل به تنش های محیطی از جمله تنش خشکی به شمار می روند. نژاد های بومی گیاهی، جمعیت های ناهمگن و سازگاری هستند که به طور محلی اهلی شده اند و منابع ژنتیکی را فراهم می کنند که می توانند پاسخ گوی نیازهای ناشی از چالش های جدید و پیش روی کشاورزی تحت شرایط پرتنش باشند. هدف از این تحقیق شناسایی نمونه های ژنتیکی متحمل به تنش خشکی جهت استفاده از آنها در برنامه های به نژادی آینده بود.

    مواد و روش ها

    تعداد 512 نمونه ژنتیکی از کلکسیون گندم بانک ژن گیاهی ملی ایران به همراه ارقام کویر، روشن و ماهوتی به عنوان شاهد، برای تحمل به تنش خشکی در مزرعه پژوهشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی یزد بررسی قرار گرفتند. آزمایش در قالب دو طرح آگمنت جداگانه انجام شد که یک آزمایش مربوط به شرایط تنش خشکی و دیگری مربوط به شرایط آبیاری نرمال بود. تنش خشکی با محدودیت دوره آبیاری اعمال شد. با توجه به اینکه از مجموع مواد ژنتیکی مورد آزمایش، 141 نمونه ژنتیکی بقاء یافتند، بنابراین ارزیابی صفات روی آنها و نمونه های متناظر آنها در آزمایش نرمال انجام شد. برای تحلیل داده ها، آماره های توصیفی شامل حداقل، حداکثر، میانگین و ضریب تغییرات صفات محاسبه شد. به منظور مطالعه ارتباط بین صفات، ضرایب همبستگی بین آنها برآورد و آزمون شد و برای تعیین نقش هر یک از صفات و شناسایی صفات مهم و اثرگذار بر وزن دانه پنج سنبله از تجزیه رگرسیون گام به گام استفاده شد. نمونه های ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش K-means از یکدیگر تفکیک شدند. محاسبات آماری با استفاده از نرم افزارهای R و SPSS انجام گرفت.

    یافته های تحقیق: 

    نتایج حاصل از برآورد آماره های توصیفی نشان داد که بیش ترین ضریب تغییرات تحت شرایط نرمال و تنش خشکی به ترتیب به صفات وزن دانه پنج سنبله (35/23 درصد) و تعداد پنجه در بوته (67/31 درصد) اختصاص داشت. صفت وزن دانه پنج سنبله دارای بیش ترین میزان کاهش دامنه تغییرات (3/51 درصد) تحت شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال بود و بیش ترین کاهش میانگین به ترتیب برای صفات تعداد پنجه بارور (3/59 درصد) و وزن دانه پنج سنبله (5/40 درصد) مشاهده شد. تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی نسبت به ارقام شاهد برتری نشان دادند. 97 نمونه ژنتیکی، وزن دانه پنج سنبله بیش تری نسبت به ارقام شاهد داشتند. نمونه های ژنتیکی KC12856، KC12776، KC12783، KC12767 و KC12697 (به ترتیب با مقادیر 77/6، 75/6، 22/6، 94/5 و 86/5 گرم) دارای بیش ترین وزن دانه پنج سنبله در شرایط تنش خشکی بودند. صفات تعداد سنبلچه در خوشه، تعداد گلچه در سنبلچه، وزن صد دانه و تعداد دانه در خوشه، دارای ضرایب همبستگی قوی و معنی دار در سطح  احتمال یک درصد با وزن دانه پنج سنبله در شرایط تنش خشکی بودند. بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام تحت شرایط تنش خشکی، سه صفت تعداد دانه در سنبله، وزن صد دانه و طول سنبله وارد مدل شدند و 6/90 درصد از تغییرات وزن دانه پنج سنبله را توجیه کردند. مواد ژنتیکی مورد بررسی با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش K-means در پنج خوشه متفاوت گروه بندی شدند.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج این تحقیق، ظرفیت ارزشمند ژرم پلاسم مورد بررسی را برای تحمل به تنش خشکی نشان داد.  بررسی روابط بین صفات نشان دهنده اهمیت تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه و وزن صد دانه در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی بود. برای هر یک از صفات مورد ارزیابی، تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی نسبت به ارقام شاهد برتری داشتند که بیانگر غنی بودن این ذخایر برای صفات مرتبط با تحمل به تنش خشکی است. بر این اساس، پیشنهاد می شود ارزیابی و غربال گری کلکسیون بانک ژن گیاهی ملی ایران به منظور شناسایی منابع متحمل به تنش خشکی ادامه یابد. در تجزیه خوشه ای، ارقام شاهد با ویژگی های متفاوت در گروه های جداگانه قرار گرفتند و علاوه بر این، گروهی متمایز از نمونه های ژنتیکی واجد صفات برتر تشکیل شد. از ژرم پلاسم متنوع شناسایی شده در این تحقیق و یا نمونه های ژنتیکی برتر، می توان برای توسعه پایه ژنتیکی در تلاقی ها و یا به عنوان والد در برنامه به نژادی بهره برداری کرد.

    کلید واژگان: بانک ژن, تنش رطوبتی, توده محلی, منابع ژنتیکی}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi *, Ali Soltani
    Introduction

    Wheat ranks second among cereals in term of global production, but it has been affected by ongoing global climate changes. Drought stress is one of the important factors contributing to the reduction in wheat production. Developing drought-tolerant wheat varieties currently presents a major challenge for wheat breeders. Complex multigenic and multitrait genetic control, high genotype-environment interaction, low heritability, and challenges associated with high-throughput screening of plant traits and genes effective in drought tolerance due to the involvement of numerous traits and positive and negative correlations among them are some of the factors that have made wheat variety improvement for drought tolerance a challenging task. Selecting drought-tolerant genotypes as a cost-effective and biologically superior approach to increasing wheat production in low humidity areas has always been considered by breeders. Screening wheat genotypes to identify drought tolerance sources is essential and can be useful in selecting appropriate and desirable parents for implementing beneficial breeding programs. Local plant populations such as landraces are valuable resources for environmental stress tolerance, including drought stress. Local plant varieties are heterogeneous populations with local adaptation that provide genetic resources capable of meeting the needs imposed by new and emerging agricultural challenges under highly stressful conditions. The aim of this study was to identify wheat accessions tolerant to drought stress for use in future breeding programs.

    Materials and methods

    A total of 512 wheat accessions from the National Plant Gene Bank of Iran, along with the varieties Kavir, Roshan and Mahouti as controls, were evaluated for drought stress tolerance in the research field of Agricultural and Natural Resources Research Center of Yazd, Iran. The experiment was conducted in two separate augmented designs, one of which was considered to drought stress and the other to normal irrigation conditions. Drought stress was induced by limiting the irrigation cycle. Considering that out of the total studied genetic materials, 141 accessions survived, the evaluation of traits was perfoemed on both those surviving accessions and their corresponding counterparts in the normal experiment. For data analysis, descriptive statistics including minimum, maximum, average, and coefficient of variation were calculated. Correlation coefficients were estimated and tested to study the relationship between traits. Stepwise regression analysis was used to determine the role of each trait and to identify the important and influencing traits on five-spike grain weight. K-means cluster analysis method was used to separate the accessions. All statistical analyzes were performed using R and SPSS softwares.

    Research findings

    The results of descriptive statistics showed that the highest coefficient of variation under normal and drought stress conditions were attributed to five-spike grain weight (23.35%) and number of fertile tillers per plant (31.67%), respectively. Five-spike grain weight had the highest decrease in range (51.3%) under drought stress compared to normal conditions, and the highest decrease in mean was observed for number of fertile tillers per plant (59.3%) and five-spike grain weight (40.5%), respectively. A large number of accessions showed superiority over control varieties under both normal and drought stress conditions, so that 97 accessions had five-spike grain weight more than the control varieties. The accessions KC12856, KC12776, KC12783, KC12767, and KC12697 with values of 6.77, 6.75, 6.22, 5.94 and 5.86 g, respectively, had the highest five-spike grain weight under drought stress conditions. Number of spikelets per spike, number of florets per spikelet, 100-grain weight and number of grains per spike had significant and strong correlation coefficients at 1% probability level with five-spike grain weight under drought stress conditions. Based on the results of stepwise regression analysis under drought stress conditions, three traits including number of grains per spike, 100-grain weight and spike length were the most effective traits on five-spike grain weight and explained 90.6% of it’s variation. The studied genetic materials were grouped into five separated clusters using K-means cluster analysis.

    Conclusion

    The results of this experiment showed the valuable potential of the studied germplasm to drought stress tolerance. Evaluating the relationships among traits revealed the significance of number of grains per spikelet, number of spikelets per spike, number of florets per spikelet, and 100-grain weight under both normal and drought stress conditions. A considerable number of accessions were superior to the control varieties under both normal and drought stress conditions, indicating the richness and valuable potential of these genetic resources for drought tolerance related traits. Therefore, it is recommended to continue screening and evaluating the wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran to identify drought stress-tolerant genetic resources. Based on the results of cluster analysis, the control cultivars with different characteristics were grouped in the separate clusters, and a distinguished cluster of the studied wheat accessions with superior traits was also formed. The diverse germplasm or superior accessions identified in this study can be used to develope the genetic base in crosses or as parents in breeding programs.

    Keywords: Gene bank, Genetic resources, Landrace, Water stress}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی*، علی سلطانی
    مقدمه

    شوری خاک یه عنوان یکی از مهم ترین تنش های محیطی، تهدیدی جدی برای تولیدات کشاورزی است. در حال حاضر بیش از 20 درصد از اراضی کشاورزی که شامل 954 میلیون هکتار از سطح خشکی دنیا است، تحت تاثیر این پدیده می باشد. شوری به طور روزانه در حال گسترش است و پیش بینی می شود که تا سال 2050 بیش از 50 درصد از اراضی قابل کشت دنیا شور شوند. کاهش عملکرد ناشی از تنش شوری در گندم قابل توجه و نگران کننده است، به طوری که برای گندم دوروم، کاهش 50 درصدی عملکرد ناشی از شوری اراضی دیم، و برای گندم نان، کاهش 88 درصدی عملکرد تحت آبیاری با شوری بالا و کاهش 70 درصدی در خاک های سدیمی گزارش شده است. سطح بالای نمک در خاک و آب آبیاری از عوامل نگران کننده برای کشاورزی است و بنابراین لازم است راهبردهای موثری برای بهبود عملکرد از طریق تحمل به تنش شوری توسعه یابد. به دلیل اهمیت ذخایر ژنتیکی به عنوان منابع تحمل به تنش های زیستی و غیرزیستی از جمله شوری و وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه در ژرم پلاسم گندم برای تحمل به تنش شوری، تحقیق حاضر اجرا شد که هدف از آن، بررسی تنوع نمونه های ژنتیکی کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران از لحاظ تحمل به شوری، مقایسه آنها با ارقام شاهد متحمل و امکان شناسایی منابع متحمل جدید بود.

    مواد و روش ها

    به منظور شناسایی منابع متحمل به تنش شوری در ذخایر ژنتیکی گندم، تعداد 512 نمونه ژنتیکی از کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران به همراه ارقام متحمل به شوری کویر، روشن و ماهوتی به عنوان شاهد، در قالب دو طرح آگمنت مجزا تحت دو شرایط نرمال و تنش شوری مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش نرمال در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات یزد و آزمایش شوری در اراضی شور ایستگاه تحقیقات اردکان یزد انجام شد. صفات مورد مطالعه شامل طول سنبله، تراکم سنبله، وزن صد دانه، تعداد پنجه، ارتفاع بوته، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله، روز تا سنبله دهی، روز تا رسیدگی کامل، طول دوره پرشدن دانه و وزن دانه پنج سنبله بودند که مطابق با توصیف نامه بین المللی یادداشت برداری شدند. برای انجام تجزیه و تحلیل های آماری داده ها، ابتدا شاخص های آماری توصیفی، محاسبه و سپس نمونه های ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش K-means گروه بندی شدند. از تجزیه تابع تشخیص مبتنی بر مولفه های اصلی جهت بررسی تمایز بین گروه های حاصل از تجزیه خوشه ای استفاده شد. تجزیه های آماری توسط نرم افزارهای SPSS و R انجام شد.

    یافته های تحقیق

    نتایج این آزمایش نشان داد که صفات وزن دانه پنج سنبله (با حداقل 15/4 و حداکثر 26/12 گرم در شرایط نرمال و حداقل 19/2 و حداکثر 78/9 گرم در شرایط تنش) و تعداد پنجه (با حداقل 3 و حداکثر 8 عدد در شرایط نرمال و حداقل 3 و حداکثر  7 عدد در شرایط تنش) از بیش ترین ضریب تغییرات و صفات روز تا سنبله دهی (با حداقل 130 و حداکثر 163 روز در شرایط نرمال و حداقل 126 و حداکثر 168 روز در شرایط تنش) و روز تا رسیدگی کامل (با حداقل 173 و حداکثر 189 روز در شرایط نرمال و حداقل 168 و حداکثر 196 روز در شرایط تنش) از کم ترین ضریب تغییرات تحت هر دو شرایط نرمال و تنش شوری برخوردار بودند. تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی برتر از لحاظ صفات مختلف نسبت به ارقام شاهد تحت هر دو شرایط نرمال و تنش شوری شناسایی شد. نتایج رگرسیون گام به گام حاکی از اهمیت سه صفت وزن صد دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد گلچه در سنبلچه در تغییرات صفت وزن دانه پنج سنبله بود. نتایج حاصل از تجزیه ای خوشه ای به روش K-means نمونه های ژنتیکی مورد بررسی را در پنج خوشه متمایز تفکیک کرد و ارقام شاهد نیز در گروه های مختلف قرار گرفتند، به نحوی که ارقام روشن و ماهوتی به همراه 70 نمونه ژنتیکی در خوشه اول و رقم کویر به همراه 53 نمونه ژنتیکی در خوشه پنجم گروه بندی شدند.

    نتیجه گیری

    نتایج این آزمایش نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه و ارزشمند برای صفات مرتبط با تحمل به تنش شوری در ژرم پلاسم گندم نان مورد مطالعه بود. تاثیر تنش شوری بر صفات مختلف نمونه های ژنتیکی مطالعه شده، متفاوت بود. از بین صفات مورد بررسی، وزن صد دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد گلچه در سنبلچه، اهمیت بیش تری داشتند و بنابراین می توان از آن ها در برنامه های به نژادی استفاده کرد. تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی از لحاظ صفات مختلف نسبت به ارقام شاهد برتری داشتند. تجزیه خوشه ای، ارقام شاهد را در خوشه های متمایز گروه بندی کرد که بیانگر جنبه متفاوت تحمل به تنش شوری در این ارقام می باشد. از نمونه های ژنتیکی برتر شناسایی شده در این تحقیق می توان به منظور بهبود تحمل به تنش شوری در برنامه های به نژادی گندم نان بهره برداری کرد.

    کلید واژگان: بانک ژن, تجزیه خوشه ای, تحمل به شوری, نمونه ژنتیکی, وزن دانه}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi *, Ali Soltani
    Introduction

    Soil salinity, as one of the most important environmental stresses, is a serious threat to agricultural production. Currently, more than 20% of the agricultural lands, which includes 954 million hectares of the world's lands, is affected by soil salinity. Salinity is expanding daily and it is predicted that by 2050, more than 50% of the world's arable lands will be saline. The decrease in yield due to salinity stress in wheat is considerable and worrying, so that a 50% decrease in yield of durum wheat due to salinity of rainfed lands, and an 88% decrease in yield of bread wheat under irrigation with high salinity and and a 70% decrease in yield of bread wheat in sodic soils has been reported. The high levels of salt in soils and irrigation waters are worrying factors for agriculture, therefore it is necessary to develop the effective strategies to improve yield through salinity stress tolerance. The present study was carried out due to the importance of genetic accessions as sources of tolerance to biotic and abiotic stresses including salinity, and the existence of considerable genetic diversity in wheat germplasm to salinity stress tolerance. The objective of this experiment is to investigate the diversity of genetic accessions of bread wheat collection of Iran's National Plant Gene Bank, to compare the accessions with the tolerant control varieties, and to identify the new genetic resources for salinity tolerance.

    Materials and methods

    To identify the genetic resources of salinity tolerance in wheat germplasm, 512 accessions from the bread wheat collection of the National Plant Gene Bank of Iran along with salinity tolerant varieties, Kavir, Roshan and Mahoti as controls, were investigated in two different augmented designs under normal and salinity stress conditions. The normal experiment was carried out at the research field of Yazd Research Center and the salt experiment was done at saline lands of Ardekan Research Station. The studied traits included spike length, spike density, 100-grain weight, number of tillers, plant height, number of spikelets per spike, number of florets per spikelet, number of grains per spike, days to heading, days to maturity, grain filling period and grain weight of five spikes,  which were recorded according to the international description. To perform data statistical analyses, descriptive statistical indices were first calculated and then the studied accessions were grouped using K-means cluster analysis. Discriminant function analysis based on principal components was used to investigate the differentiation between the groups resulting from cluster analysis. Statistical analyzes were performed by SPSS and R softwares.
     
     
    Research

    findings

    The results showed that grain weight of five spikes (with a minimum of 4.15 and a maximum of 12.26 g in normal conditions and a minimum of 2.19 and a maximum of 9.78 g in stress conditions) and the number of spikes (with a minimum of 3 and a maximum of 8 in normal conditions and a minimum of 3 and a maximum of 7 in stress conditions) had the highest coefficients of variation, while days to heading (with a minimum-maximum of 130-163 days and 126-168 days in normal and salinity stress conditions, respectively) and days to maturity (with a minimum-maximum of 173-189 days and 168-196 days in normal and salinity stress conditions, respectively) had the lowest coefficient of variation under both normal and salinity stress conditions. A large number of superior accessions were identified for various traits compared to the control cultivars under both normal and salinity stress conditions. The results of stepwise regression indicated the importance of three characteristics, 100-grain weight, number of grains per spike and number of florets per spikelet, in describing the variation of grain weight of five spikes. The investigated accessions were divided into five groups using K-means cluster analysis and the control cultivars were separated into different groups so that Roshan and Mahooti along with 70 accessions were grouped in the first cluster and Kavir along with 53 accessions in the fifth cluster.

    Conclusion

    The results of this experiment showed the presence of significant and valuable genetic diversity in traits related to salt stress tolerance in the studied bread wheat germplasm. The effect of salinity stress on different traits of the studied accessions was different. Among the studied traits, 100-grain weight, number of grains per spike and number of florets per spike were more important, so they can be used in breeding programs. A large number of accessions were also superior to control cultivars for various traits. Cluster analysis grouped the control cultivars into distinct clusters, which indicates different aspects of salt stress tolerance in these cultivars. The superior accessions identified in this research can be used to improve salt stress tolerance in bread wheat breeding programs.

    Keywords: Accession, Cluster analysis, Gene bank, Grain weight, salinity tolerance}
  • آتنا بستاقی، جعفر احمدی*، رضا ضرغامی، مهدی زهراوی
    نخل خرما (Phoenix dactylifera L.) گیاهی تک لپه، دیپلویید و چندساله با عمر طولانی است که از اهمیت اقتصادی بالایی در ایران برخوردار است. جنین زایی غیرجنسی یکی از روش های موفق برای تکثیر انبوه در ارقام تجاری نخل خرما و ابزاری امیدوارکننده جهت تکثیر توده ای رقم های برتر در سطح وسیع محسوب می شود. روش کشت بافت در خرما، از جمله جنین زایی غیرجنسی می تواند منجر به تغییرات سوماکلونال که ناشی از تنوع ژنتیکی و اپی ژنتیکی است، شود. عدم ثبات ژنتیکی در گیاهان مشتق شده از کشت بافت منجر به عدم تمایل باغبان های خرما به استفاده از این نوع گیاهان کشت بافتی می شود. در این تحقیق، پایداری ژنتیکی 180 گیاه کشت بافتی حاصل از جنین زایی غیرجنسی در رقم خرما Medjool به همراه گیاه مادری Medjool با استفاده از 24 جفت آغازگر SSR بررسی شد. از شش رقم خرمای شاهد کبکاب، پیارم، استعمران، دیری، زاهدی و برحی جهت غربال آغازگرهای SSR چندشکل استفاده گردید. در بررسی نتایج هیچ یک از آغازگرها نتوانستند تفاوتی بین نهال های حاصل از کشت بافت و گیاه مادری نشان دهند. نتایج این مطالعه نشان داد که گیاهان خرما تکثیر شده با روش کشت بافت از نظر ژنتیکی مشابه گیاه مادری مجول بودند. بنابراین، جنین زایی غیرجنسی به عنوان روش سریع و ارزان برای تکثیر نخل خرما رقم Medjool برای تولید نهال توصیه می شود.
    کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, پایداری, خرما, نشانگر, تنوع سوماکلونال}
    Athena Bostagi, Jafar Ahmadi *, Reza Zarghami, Mehdi Zahravi
  • مهدی زهراوی*، محمدعلی دهقان، حسین علی فلاحی، شاهپور ابراهیم نژاد
    مقدمه

    سفیدک پودری گندم که توسط قارچ بیوتروف Blumeria graminis f. sp. tritici ایجاد می شود، تهدیدی جدی برای تولید گندم در بسیاری از مناطق دنیا به شمار می رود. این بیماری می تواند عملکرد را تا 45 درصد داده و با تاثیر سوء بر پروتیین آرد، کیفیت دانه ها را کاهش دهد. به دلیل اتخاذ سیستم های زراعی پربازده که مستلزم استفاده زیاد از کودهای نیتروژنی و آبیاری زیاد است و نیز به دلیل تغییرات اقلیمی در جهت زمستان های ملایم تر و افزایش بارش در نواحی تولید گندم، اهمیت بیماری سفیدک پودری رو به افزایش است. یکی از مفیدترین راه کارها جهت کنترل بیماری سفیدک پودری، شناسایی منابع مقاومت در بین ژرم پلاسم است که به عنوان اقتصادی ترین روش در نزد زارعین نیز شناخته می شود. این تحقیق به منظور شناسایی نمونه های ژنتیکی مقاوم به سفیدک پودری در کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد.

    مواد و روش ها

    مواد گیاهی این تحقیق، 173 نمونه ژنتیکی گندم نان از کلکسیون بانک ژن گیاهی ملی ایران دریافتی از کشورهای مختلف بود که به منظور شناسایی منابع مقاومت به بیماری سفیدک پودری، به مدت سه سال زراعی (1400-1397) در ایستگاه های تحقیقاتی عراقی محله گرگان و قراخیل ساری به عنوان کانون های آلودگی تحت شرایط آلودگی طبیعی مورد بررسی قرار گرفتند. برای ارزیابی واکنش مقاومت ژنوتیپ ها به بیماری از سیستم امتیازدهی دو رقمی استفاده شد که در آن، رقم اول بر اساس توسعه آلودگی در ارتفاع گیاه و رقم دوم بر اساس شدت بیماری برحسب درصد آلودگی سطح برگ پرچم اندازه گیری می شود. سپس از ترکیب دو معیار توسعه بیماری و شدت بیماری، ضریب آلودگی محاسبه و در تجزیه های آماری استفاده شد. از تجزیه خوشه ای به روش K-Means به منظور گروه بندی ژرم پلاسم و از تجزیه تابع تشخیص مبتنی بر مولفه های اصلی به منظور تایید نتایج تجزیه خوشه ای استفاده شد. ارتباط بین واکنش نمونه های ژنتیکی در سال ها و مکان های مختلف نیز با استفاده از تجزیه مقیاس بندی چندبعدی مورد بررسی قرار گرفت و سپس میزان پایداری واکنش مواد ژنتیکی مورد بررسی طی سال ها و مکان های آزمایش با استفاده از معیار پایداری اکووالانس ریک بر اساس ضریب آلودگی بررسی شد.

    یافته های تحقیق

    نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که متوسط ضریب آلودگی طی سه سال زراعی مورد مطالعه در ایستگاه قراخیل ساری از 05/0 تا 29/0 درصد و در ایستگاه عراقی محله گرگان از 25/0 تا 33/0 درصد متغیر بود. مواد ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش K-means در پنج گروه مختلف تفکیک شدند و گروه چهارم با 68 ژنوتیپ، به عنوان مقاوم ترین گروه شناسایی شد. بر اساس نتایج این آزمایش، نمونه های ژنتیکی KC 5292 (ترکیه) و KC 5824 (اتریش) به عنوان ژنوتیپ های مقاوم و نمونه های ژنتیکی KC 5389، KC 5579 و KC 5476 (ایران)، KC 5772، KC 5773 و KC 5384 (افغانستان)، KC 5133 و KC 5147 (پرتغال)، KC 5715 (ژاپن) و KC 5801  (با منشاء نامعلوم) به عنوان ژنوتیپ های مقاوم تا نیمه مقاوم شناسایی شدند و دارای با ثبات ترین واکنش نسبت به بیماری طی سال ها و مکان های گوناگون بودند.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد که ظرفیت ژنتیکی مناسبی برای شناسایی منابع مقاومت به سفیدک پودری در ذخایر ژنتیکی گندم وجود دارد. مواد ژنتیکی برتر و مقاوم شناسایی شده در این تحقیق می توانند به منظور اصلاح مقاومت به سفیدک پودری در گندم در برنامه های به نژادی آینده مورد استفاده قرار گیرند.

    کلید واژگان: ژرم پلاسم, سفیدک پودری, گندم نان, مقاومت}
    Mehdi Zahravi *, Mohammad Ali Dehghan, Hosein Ali Fallahi, Shahpour Ebrahimnejad
    Introduction

    Wheat powdery mildew caused by the biotrophic fungus Blumeria graminis f. sp. tritici, is a serious threat to wheat production in many regions of the world. This disease can reduce the yield up to 45% and reduce the quality of the grains by affecting the flour protein. Due to the adoption of high-yield crop systems that require high use of nitrogen fertilizers and high irrigation, as well as due to climate changes towards milder winters and increased rainfall in wheat production areas, the importance of powdery mildew disease is also increasing. One of the most useful strategies to control powdery mildew disease is to identify the sources of resistance among germplasm, which is also known as the most economical method among farmers. This research was conducted to identify resistant genetic samples to powdery mildew in the bread wheat collection of the National Plant Gene Bank of Iran.

    Materials and methods

    The plant materials of this research were 173 accessions of bread wheat from the collection of the National Plant Gene Bank of Iran received from different countries, which were investigated to identify the sources of resistance to powdery mildew under natural incidence conditions at the research stations of Gorgan and Sari as the disease hotspots during three crop years (2018-2021). A two-digit scoring system was used to evaluate the response of the genotypes to the disease, in which the first digit is measured based on the infection development in plant height and the second is measured based on the disease severity in terms of the infection percentage on flag leaf surface. Then, by combining these two criteria, disease development and disease severity, the infection coefficient was calculated and used for the statistical analysis. K-means cluster analysis was used to group the germplasm and determination function analysis based on principal components was used to confirm the cluster analysis results. The relationship between the reaction of accessions in different years and locations was also investigated using multidimensional scaling analysis, and then the stability of the studied accessions over the experimental years and locations was investigated using the Wricke’s equivalence stability criterion based on the infection coefficient.

    Research findings

    The results of this experiment showed that the average coefficient of infection during the studied three crop years varied from 0.05 to 0.29 percentage in Sari station and from 0.25 to 0.29 percentage in Gorgan station. The studied genetic materials were separated into five groups using K-means cluster analysis, and the fourth group consisting of 68 accessions was identified as the most resistant group. Based on the results of this experiment, the accessions KC 5292 (Turkey) and KC 5824 (Austria) were identified as the resistant genotype, and the accessions KC 5389, KC 5579 and KC 5476 (Iran), KC 5772, KC 5773 and KC 5384 (Afghanistan), KC 5133 and KC 5147 (Portugal), KC 5715 (Japan) and KC 5801 (unknown origin) as the resistant to semi-resistant genotype, and had the most stable response to the disease in various environments.

    Conclusion

    The results of the current research showed that there is a suitable genetic capacity to identify sources of powdery mildew resistance in wheat genetic stocks. The superior and resistant genetic materials identified in this research can be used to improve resistance to powdery mildew in wheat in the future breeding programs.

    Keywords: Bread wheat, Powdery mildew, Resistance, Germplasm}
  • مهدی زهراوی*، سید طه دادرضائی، محمدعلی دهقان

    زنگ قهوه ای یکی از بیماری های مهم گندم در جهان و ایران است و استفاده از ارقام مقاوم موثرترین ابزار مقابله با این بیماری می باشد، اما مقاومت ارقام به دلیل فشار گزینشی وارد شده بر بیمارگر، پس از مدتی بی اثر می شود و جستجو برای منابع ژنتیکی جدید مقاومت را اجتناب ناپذیر می سازد. تحقیق حاضر به منظور شناسایی این منابع مقاومت در ژرم پلاسم گندم نان انجام شد. بدین منظور، تعداد 97 نمونه ژنتیکی از مجموعه گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران در شرایط آلودگی طبیعی در ایستگاه تحقیقات عراقی محله گرگان در سال 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که 4/46 درصد از نمونه های ژنتیکی مورد بررسی دارای ضریب آلودگی صفر بودند که برای ارزیابی در مرحله گیاهچه ای انتخاب شدند. ارزیابی گیاهچه ای در گلخانه با استفاده از چهار پاتوتیپ با فرمول پرآزاری/ ناپرآزاری مشخص انجام شد. نتایج تجزیه های کمی و کیفی، نمونه های ژنتیکی مورد بررسی را به گروه های مختلفی با مقاومت اختصاصی نسبت به یک یا چند پاتوتیپ، گروه بندی کرد. با مقایسه واکنش مقاومت نمونه های ژنتیکی با فرمول پرآزاری/ ناپرآزاری در پاتوتیپ ها، حضور ژن مقاومت Lr14a در نمونه ژنتیکی 5127 احتمال داده شد. همچنین این مقایسات بیانگر احتمال حضور ژن های مقاومت ناشناخته در تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی مورد بررسی بود. در مجموع نتایج این تحقیق نشان دهنده ظرفیت ارزشمند ژرم پلاسم گندم برای شناسایی احتمالی ژن ها و منابع جدید مقاومت به زنگ قهوه ای بود. از این رو، پیشنهاد می شود تحقیقات تکمیلی برای ارزیابی و غربال مواد ژنتیکی گندم نان انجام شود.

    کلید واژگان: بانک ژن, بیمارگر, پرآزاری, زنگ برگی, ژن مقاومت}
    Mehdi Zahravi *, Seyyed Taha Dadrezaei, MohammadAli Dehghan

    Leaf rust is one of the most important wheat diseases in the world and Iran and the use of resistant cultivars is the most effective tool against this disease, however, the resistance of the cultivars becomes ineffective following a selective pressure on the pathogen, which makes the search for new resistance genetic resources unavoidable. The present study was performed to identify these sources of resistance in wheat germplasm. Therefore, 97 accessions from the bread wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran were investigated under natural infection condition at Eraghi-Mahale Research Station, Gorgan, Iran, in 2017-2018. The results showed that 46.4% of the studied accessions had a zero infection coefficient that were selected for evaluation at the seedling stage. Seedling evaluation was performed in greenhouse using four pathotypes with determined virulence-avirulence factors. The results of qualitative and quantitative analyzes grouped the studied accessions into different groups with specific resistance to one or more pathotypes. Comparison of resistance response of the accessions with avirulence/virulence formula in the pathotypes indicated the possibility of presence of Lr14a in the accession 5127. Furthermore, these comparisons revealed the possibility of presence of unknown resistance genes in many of the accessions under study. The results of this study showed the valuable capacity of the bread wheat germplasm to possibly identify new genes and sources of resistance to leaf rust. Therefore, it is suggested that additional research be done to evaluate and screen the bread wheat germplasm.

    Keywords: Brown rust, Gene bank, Pathogen, Resistance gene, Virulence}
  • مهدی زهراوی، نازنین امیربختیار*، یوسف ارشد، غلامعباس مشرف قهفرخی، مهرزاد احمدی

    تنش گرمای انتهای دوره رشد به عنوان رایج ترین و پرخسارت ترین نوع تنش گرمایی در جهان شناخته شده است. در مناطق جنوبی ایران از جمله خوزستان نیز تاخیر در کشت گندم منجر به مواجه شدن مراحل گرده افشانی و پر شدن دانه با دماهای بالا و افت عملکرد می گردد. گزینش ارقام متحمل به تنش گرما، یکی از راه های مبارزه با این تنش می باشد. در این آزمایش به منظور شناسایی منابع متحمل به گرما، 203 نمونه ژنتیکی گندم نان به همراه 3 رقم شاهد منطقه در دو تاریخ کاشت مطلوب و دیرهنگام (به منظور ایجاد تنش گرمای انتهایی) به صورت طرح آگمنت در اهواز کشت و صفات زراعی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که تقریبا تمام صفات مورد ارزیابی در شرایط تنش گرما نسبت به شرایط نرمال کاهش داشتند. در هر دو شرایط نرمال و تنش تعدادی نمونه های ژنتیکی برتر از لحاظ صفات مورد بررسی نسبت به ارقام شاهد مشاهده گردید. نمودار دو طرفه مبتنی بر مولفه های اصلی در شرایط تنش گرما نشان داد که 64 نمونه ژنتیکی به همراه شاهدها در ناحیه مربوط به ویژگی های برتر از لحاظ وزن دانه پنج سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، طول سنبله و ارتفاع بوته واقع شدند. همچنین نمونه های ژنتیکی با استفاده از تجزیه خوشه ای در پنج گروه از یکدیگر تفکیک شدند. مجموع نتایج، حاکی از تنوع بالایی در مواد ژنتیکی مورد تحقیق بود و نمونه های ژنتیکی برتر ازشاهدها در شرایط گرما جهت استفاده در برنامه های اصلاحی آینده، شناسایی گردید .

    کلید واژگان: تنش گرما, تنوع, روش های آماری چند متغیره, گندم نان}
    Mehdi Zahravi, Nazanin Amirbakhtiar*, Yousef Arshad, Gholamabbas Mosharraf Ghahfarrokhi, Mehrzad Ahmadi

    Terminal heat stress has been recognized as the most widespread and detrimental type of heat stress in the world. In southern regions of Iran like Khuzestan, delay in planting date causes pollination and grain filling stages to be exposed to high temperatures, resulting in yield reduction. Developing heat tolerant cultivars is one of the ways to deal with heat stress. In this study, to identify resources of heat tolerance in wheat germplasm, a total of 203 bread wheat accessions with three control cultivars were planted in normal and delayed planting dates as an augmented experimental design in Ahwaz and the agronomic traits were evaluated. The results showed that almost all the evaluated traits were reduced in heat stress conditions compared to normal conditions. In both normal and heat stress conditions, some superior accessions were identified in terms of the studied traits compared to the control cultivars. In the biplot based on the principal components under heat stress conditions, 64 accessions along with control cultivars were located in the area of superior characteristics in terms of grain weight of five spikes, number of florets per spike, number of grains per spike, number of spikelets per spike, spike length and plant height. The studied accessions were divided into five groups by cluster analysis. The results showed a high diversity in the studied genetic material and the accessions superior to the control cultivars in terms of the studied traits were identified which can be used in future breeding programs.

    Keywords: Bread wheat, Diversity, Heat stress, Multivariate statistical methods}
  • مهدی زهراوی*، صفرعلی صفوی، حبیب الله قزوینی

    زنگ زرد جو یکی از بیماری های مهم جو در جهان از جمله است که اهمیت آن در کشور در سال های اخیر رو به افزایش بوده است. این تحقیق با هدف شناسایی منابع مقاومت به بیماری زنگ زرد در کلکسیون جو بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد. بدین منظور 128 نمونه ژنتیکی بومی مناطق شمال غرب از کلکسیون جو زراعی بانک ژن گیاهی ملی ایران در مزرعه ایستگاه تحقیقاتی اردبیل به عنوان کانون آلودگی بیماری زنگ زرد جو در شرایط آلودگی طبیعی و با اندازه گیری اجزای مقاومت شامل شدت بیماری، تیپ آلودگی و ضریب آلودگی طی سه سال زراعی 2019 الی 2022 ارزیابی شدند. نتایج حاکی از تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه ای در بین مواد ژنتیکی مورد آزمایش در پاسخ به بیماری بود. میانگین تمام اجزای مقاومت از سال اول به سال دوم افزایش و از سال دوم به سال سوم کاهش نشان داد. همبستگی متوسطی بین ارزیابی های سال های مختلف مشاهده شد. نمونه های ژنتیکی با استفاده از تجزیه خوشه ای در پنج گروه تفکیک شدند و گروه دوم با 41 عضو با کمترین میانگین ضریب آلودگی به عنوان مقاوم ترین گروه شناسایی شد. نتایج این تحقیق در مجموع نشان دهنده ظرفیت بالای این کلکسیون جو زراعی بانک ژن گیاهی ملی ایران برای شناسایی منابع مقاومت به بیماری زنگ زرد جو بود و از نمونه های ژنتیکی مقاوم شناسایی شده، می توان در برنامه های اصلاحی برای مقاومت به این بیماری استفاده نمود.

    کلید واژگان: زنگ نواری, ژرم پلاسم, اجزای مقاومت, ویرولانس}
    Mehdi Zahravi *, Safar Ali Safavi, Habibollah Ghazvini

    Barley yellow rust is one of the important barley diseases in the world. However, the importance of this disease has recently increased in Iran. The main aim of the present study was to identify the sources of resistance to this disease in a collection of Iranian barley genotypes provided from the National Plant Gene Bank of Iran (NPGBI). For this purpose, a set of 128 accessions of the north and northwest regions of Iran were assessed in terms of resistance components such as disease severity, infection type and coefficient of infection under natural incidence of the disease in the field of Ardebil Research Station as a hotspot region for barley yellow rust during 2019-2022 cropping seasons. The results indicated a considerable genetic diversity among the tested genetic materials in response to this disease. A moderate correlation was observed between the evaluations of different years. The accessions were separated into five groups using cluster analysis, and the second group with 41 members with the lowest infection coefficient average was identified as the most resistant group. The results of this research showed the high capacity of the collection to identify sources of resistance to barley yellow rust disease. The identified resistant germplasm can be used in breeding programs for resistance to this disease.

    Keywords: Barley stripe rust, Germplasm, Resistance components, Virulence}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی*، علی سلطانی
    سابقه و هدف

    شوری یکی از مهمترین تنش های محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان زارعی را کاهش می دهد. اصلاح ژنتیکی و تولید ارقام متحمل، موثرترین راه مقابله با تنش شوری می باشد. بهبود تحمل به شوری در گیاهان زراعی نیازمند وجود منابع ژنتیکی متنوع است. تنوع ژنتیکی برای تحمل به شوری در گندم مشاهده شده است. ذخایر ژنتیکی گندم منابع با ارزشی برای تحمل به تنش های غیرزیستی از جمله تنش شوری محسوب می شوند. این تحقیق با هدف غربال و گزینش ژنوتیپ های متحمل به شوری در ژرم پلاسم گندم انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    تعداد 97 ژنوتیپ گندم نان گزینش یافته از تحقیقات قبلی به همراه ارقام متحمل شاهد کویر، روشن و ماهوتی درمزارع پژوهشی کرج (شرایط نرمال) و میبد (شرایط خاک و آب آبیاری شور با هدایت الکتریکی به ترتیب 55/6 و 61/5 دسی زیمنس برمتر) درقالب طرح لاتیس 10×10 درسه تکرارکشت گردیده و صفات زراعی مطابق با توصیف نامه بین المللی ارزیابی شدند. شاخص های تحمل به تنش محاسبه گردید و ژنوتیپ های برتر با استفاده از تجزیه به مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای، متمایز شدند. به منظور شناسایی صفات موثر در تغییرات شاخص های تحمل به تنش، از تجزیه رگرسیون مرحله ای استفاده شد.

    یافته ها

    از بین ارقام شاهد، عملکرد دانه رقم کویر در شرایط تنش بیشتر از ارقام روشن و ماهوتی بود. تعداد نه ژنوتیپ عملکرد دانه بیشتری نسبت به رقم شاهد برتر در شرایط تنش داشتند. ژنوتیپ 4419KC. دارای بیشترین مقدار عملکرد دانه در شرایط نرمال (67/966 گرم در کرت)، و بیشترین مقدار تحمل به تنش شوری برای شاخص های STI، GMP، HM و MP بود. شاخص های STI، GMP و MP همبستگی بالایی با هر دو صفت عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش داشتند. ژنوتیپ های مورد مطالعه در چهار ناحیه بای پلات مبتنی بر عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش از یکدیگر تفکیک شدند و تعداد 38 ژنوتیپ به همراه هر سه رقم شاهد در گروه A با عملکرد دانه بالاتر در شرایط نرمال و تنش قرار گرفتند. در تجزیه به مولفه های اصلی براساس صفات ارزیابی شده به همراه شاخص STI، سه مولفه اصلی اول در مجموع 79/74 درصد از واریانس داده ها را شامل شدند. مولفه اصلی اول بر افزایش عملکرد دانه در شرایط تنش از طریق افزایش طول دوره پرشدن دانه و تولید دانه های درشت تر و مولفه اصلی دوم بر تجمع ماده خشک در اندام های رویشی تاکید داشت. نتایج تجزیه رگرسیون مرحله ای برای شاخص STI نشان داد که صفت شاخص برداشت در هر دو مدل رگرسیون مربوط به شرایط نرمال و تنش شوری و صفت ارتفاع بوته بطور اختصاصی وارد مدل رگرسیون مربوط به تنش شد.

    نتیجه گیری

    ژنوتیپ‏های 1514KC.، 4382KC.، 4419 KC.و 4407 KC. (از اصفهان)، 142KC. (از خوی)، 3100 KC. (از مشهد)، 1143KC. و 388 KC. (از ایران با منشاء داخلی ناشناخته) و 7106 KC. (از ایالات متحده آمریکا) با عملکرد دانه برتر در شرایط تنش نسبت به ارقام شاهد مورد انتخاب قرار گرفتند. با توجه به همبستگی بالای شاخص های STI، GMP و MP با صفات عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش، این شاخص ها به عنوان مناسب ترین معیارهای گزینش برای ژنوتیپ های گندم نان متحمل به تنش شوری شناسایی شدند.

    کلید واژگان: ذخایر ژنتیکی, خزانه ژنی, ژنوتیپ های بومی گندم نان, شوری}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi *, Ali Soltani
    Background and objectives

    Salinity is one of the most important environmental stress which limits growth and yield of crops. Breeding and development of tolerant varieties is the most effective approach to confront salinity. Improvement of tolerance to salinity in crops necessitates existence of diverse genetic resources. Genetic variability for salinity tolerance has been reported. Wheat germplasm is a valuable genetic resource for tolerance to abiotic stresses including salinity. This research was performed with the objective of screening and selecting salinity tolerant genotypes in wheat germplasm.

    Materials and methods

    A total of 97 bread wheat genotypes selected from previous studies along with three tolerant check cultivars of Kavir, Roshan and Mahooti were planted in research filed of Karaj (normal condition) and Meybod (saline soil and irrigation water, EC=6.55 ds/m and 5.61 ds/m, respectively) in lattice statistical design with three replications. Agronomical traits were evaluated according to international descriptor. Stress tolerances indices were calculated and the superior genotypes were distinguished by analyses of cluster and principal components. Stepwise regression was used in order to identify effective trits in tolerance to stress.

    Results

    Grain yield of the check cultivar Kavir was higher than Roshan and Mahooti in stress condition. A total of nine genotypes had higher grain yield in stress condition than Kavir. Genotype KC.4419 had the highest amount of grain yield in normal condition (966.67 g/plot) and the highest values for the indices STI, GMP, HM and HM. The indices STI, GMP and MP had high correlations with grain yield in both normal and stress conditions. The studied genotypes were separated in the biplot of grain yield in normal and salinity stress conditions. A total of 38 genotypes along with all three check cultivars having higher grain yield in normal and salinity stress conditions were located in Region A of biplot. The results of principal component analysis based on the evaluated traits along with STI indicated that three PCs comprised 74.79% of the total variation. While the first PC emphasized on obtaining higher grain yield in stress condition through increasing grain filling period and producing larger seeds, the second PC highlighted the accumulation of dry matter in vegetative tissues. The results of stepwise regression for STI showed that harvest index entered in both models of normal and salinity stress conditions. The trait appeared specifically in regression model of stress condition.

    Conclusion

    The genotypes KC.1514, KC.4382, KC.4419 and KC.4407 (from Esfahan), KC.142 (from Khoy), KC.3100 (from Mashhad), KC.1143 and KC.388 (from Iran with unknown province) and KC.106 (from USA) with higher grain yield in stress condition than check cultivars were selected as tolerant genotypes. STI, GMP and MP were suggested as the most suitable criteria for selecting superior genotypes in salinity stress condition due to their high correlations with grain yield in both normal and stress conditions.

    Keywords: Genetic resources, Gene pool, Wheat landraces, Salinity}
  • مهدی زهراوی*، فرزاد افشاری، شاهپور ابراهیم نژاد

    این تحقیق با هدف غربال ژنوتیپ های گندم و شناسایی منابع مقاومت به بیماری زنگ زرد انجام گرفت. بدین منظور 284 نمونه ژنتیکی گندم نان از بانک ژن گیاهی ملی ایران دریافتی از 19 کشور ، در شرایط مزرعه در ساری تحت شرایط آلودگی طبیعی در مرحله گیاه بالغ مورد بررسی قرار گرفتند. از بین این تعداد، 165 ژنوتیپ براساس نتایج ارزیابی اجزاء مقاومت، برای مطالعه مزرعه ای در سال دوم انتخاب شدند. سپس تعداد 51 نمونه ژنتیکی برتر در مرحله گیاهچه در گلخانه توسط چهار نژاد 38E158A+,Yr27، 174E10A+,Yr27، 6E2A+,Yr27 و 238E190A+,Yr27 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد تعداد 9 ژنوتیپ شامل نمونه های ژنتیکی 8252 و 8320 (ایران)، 8395 و 8396 (کره)، 8103 (افغانستان)،8150 (پرتغال)، 8348 (الجزایر)، 8426 (هندوستان) و 8472 (ترکیه) در برابر هر چهار نژاد مورد بررسی مقاومت نشان دادند و وجود ژن(های) Yr1، Yr4، Yr10 و YrSP در آن ها محتمل می باشد. یک ژنوتیپ از هر یک از کشورهای پرتغال، ایران، ژاپن، کره، ایتالیا و پنج ژنوتیپ با منشاء ناشناخته فقط در برابر نژاد 6E2A+, Yr 27 مقاومت نشان دادند و وجود ژن(های) YrSD یا YrND در آن ها محتمل می باشد. نتایج مقایسه واکنش مقاومت در ژنوتیپ های 8257، 8237، 8259 و 8332 (ایران)، 8105 و 8108 (افغانستان)، 8169 (پرتغال)، 8458 (هندوستان)، 8152 (پرتغال) و 8362 (استرالیا) و فاکتورهای بیماری زایی در نژادهای بیمارگر مورد ارزیابی حاکی از احتمال وجود ژن های مقاومت ناشناخته در آن ها بود. در این تحقیق هم چنین تعدادی ژنوتیپ با مقاومت گیاه بالغ شناسایی شد. مجموع نتایج نشان دهنده تنوع در ژن های مقاومت به زنگ زرد در ژرم پلاسم مورد بررسی و هم چنین احتمال وجود ژن های جدید بوده که به عنوان منابع مقاومت موثر در برنامه های اصلاحی قابل استفاده می باشد.

    کلید واژگان: زنگ نواری, اپیدمی, خزانه ژنی, ژرم پلاسم}
    Mehdi Zahravi*, Farzad Afshari, Shahpour Ebrahimnejad

    This research was performed with the purpose of screening of wheat genotypes and identification of resistance sources to yellow (stripe) rust disease. A total of 284 accessions from bread wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran, which were previously received from 19 countries, were evaluated at adult plat stage under natural incidence of the disease in field condition of Sari, Iran. Based on components of resistance, 116 genotypes were selected for study in the second year at the same condition, among them 52 accessions were then chosen for evaluation at seedling stage in greenhouse. This evaluation was performed by four races 38E158A+, Yr27, 174E10A+, Yr27, 6E2A+, Yr27 and 238E190A+, Yr27. The results showed that 9 genotypes including 8252 and 8320 (Iran), 8395 and 8396 (Korea), 8103 (Afghanistan), 8150 (Portugal), 8348 (Algeria), 8426 (India) and 8472 (Turkey) were resistant to all the studied pathotypes. The presence of Yr1, Yr4, Yr10, and YrSP genes were postulated for these genotypes. One genotype from each country of Portugal, Iran, Japan, Korea, Italy and five genotype with unknown origin were resistant only against pathotype 6E2A+, Yr27, which are likely to carry YrSD or YrND. The comparison of resistance reactions in genotypes 8257, 8237, 8259 and 8332 (Iran), 8105 and 8108 (Afghanistan), 8169 (Portugal), 8458 (India), 8152 (Portugal) and 8362 (Australia) and virulence factors in the studied pathotypes suggested the presence of some unknown resistance genes in regarding genotypes. In the present study some genotypes with adult plant resistance were also identified. The total results of this research indicated the potential of bread wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran to identify new sources and genes for resistance to yellow rust.

    Keywords: Stripe rust, Epidemics, Gene pool, Germplasm}
  • مهدی زهراوی*، محمدعلی دهقان، حسین علی فلاحی، حسین عظیمی

    سفیدک پودری گندم ایجاد شده از قارچ Blumeriagraminis f.sp. tritici، یکی از زیان بارترین بیماری های گندم در نواحی با آب و هوای خنک و مرطوب است. برای بررسی تغییرات بیماری زایی و شناسایی منابع ژنتیکی با مقاومت موثر در برابر این بیماری، مجموعه ای از ژنوتیپ های گندم با ژن های مقاومت اصلی (Pm) متفاوت، در دو کانون آلودگی گرگان و ساری تحت شرایط طبیعی آلودگی طی سال های 1394-1397 بررسی و ارزیابی شد. واکنش مقاومت ژنوتیپ ها با استفاده از صفات توسعه بیماری، شدت بیماری و ضریب آلودگی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین ضریب آلودگی ژنوتیپ ها در هر سه سال آزمایش در گرگان، بزرگ تر از ساری بود. تفاوت آشکاری بین واکنش برخی ژنوتیپ ها در دو ناحیه طی سال های آزمایش مشاهده شد. بیشترین فاصله ژنتیکی بین دو ژنوتیپ Ralle Pm3d و Holger Pm6 وجود داشت. ژنوتیپ های NK-747 Pm6 و Maris Huntsman Pm2+Pm6 همچنین Amigo Pm17 و Maris Huntsman دارای بیشترین شباهت ژنتیکی بودند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که 78/65 درصد تنوع موجود براساس ضریب تغییرات، به کمک دو مولفه اصلی اول قابل توجیه است. ژنوتیپ های Maris Dove (Mld+Pm2)، Shamrock (با Pm ژن ناشناخته)، Broom Pm3d و Axona Pm2+Pm3d+Mld طی سال های آزمایش در مناطق آلودگی مورد مطالعه، مقاومت موثر نشان دادند. نتایج کلی این تحقیق حاکی از وجود تغییرات بیماری زایی در جمعیت سفیدک پودری گندم طی سال های آزمایش بود که بر ضرورت پایش مستمر بیماری در نواحی آلودگی تاکید داشت. ژن های دارای مقاومت موثر شناسایی شده در این تحقیق در برنامه های اصلاحی مقاومت خصوصا برای مناطق گرگان و ساری قابل استفاده هستند.

    کلید واژگان: Blumeriagraminis f, sp, tritici, بیماریزایی, مقاومت, جمعیت بیمارگر, ارقام افتراقی}
    Mehdi Zahravi*, Mohammad Dehghan, Hosein Ali Fallahi, Hosein Azimi

    Wheat powdery mildew caused by fungal pathogen Blumeria graminis f.sp. tritici is a destructive wheat disease, occurring in regions with cool and humid climates. In order to investigate the changes in pathogenicity of the disease and to identify the effective genetic source of resistance, a total of 29 wheat genotypes with different resistance major genes (Pm) were studied in two hotspots of Gorgan and Sari under natural incidence of the disease over 2015-2018. Resistance reaction of the genotypes was evaluated by disease development, disease severity and coefficient of infection. The results indicated that mean of coefficient of infection for Gorgan was larger than that for Sari in all three years of the study. The reaction of some genotypes showed apparent differences between the two regions during the years of study. The highest genetic distance was observed between Ralle (Pm3d) and Holger (Pm6). NK-747 (Pm6) and Maris Huntsman (Pm2+Pm6) as well as Amigo (Pm17) and Maris Huntsman (Pm2+Pm6) showed the highest genetic similarities to each other. A total of 65.78% of the data variation was justified by principal component analysis on the basis of the coefficient of infection. The genotypes Maris Dove (Mld+Pm2), Shamrock (with unknown Pm), Broom (Pm3d) and Axona (Pm2+Pm3d+Mld) expressed effective resistance over the years and locations. The total results of this research indicated variations in the virulence of wheat powdery mildew population during the years of the experiment. This finding emphasizes on the necessity of constant monitoring of the disease in the infected areas. The genes with effective resistance identified in this study could be used in resistance breeding to powdery mildew especially for Gorgan and Sari.

    Keywords: Blumeria graminis f. sp. tritici, Differential cultivars, Pathogen population, Resistance, Virulence}
  • مهدی زهراوی*، محمد علی دهقان

    در سال های اخیر، بیماری زنگ برگی جو در کشور اهمیت یافته است. برای شناسایی منابع مقاومت به این بیماری، 207 نمونه ژنتیکی از کلکسیون جو زراعی بانک ژن گیاهی ملی ایران با منشا مناطق شمال و شمال غرب کشور، در مزرعه ایستگاه تحقیقاتی عراقی محله گرگان در موقعیت آلودگی طبیعی طی سه سال بررسی شدند. نتایج نشان داد که از بین ژرم پلاسم مورد ارزیابی، چهار ژنوتیپ شامل نمونه های ژنتیکی شامل KC 18638 و KC 18643 از گلستان و KC 19087 و KC 19093 از گیلان، در هر سه سال آزمایش و 31 نمونه ژنتیکی در دو سال آزمایش، ازخود واکنش مصونیت نشان دادند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی براساس اجزای مقاومت به بیماری نشان داد که 90/69 درصد از تغییرات موجود در داده ها توسط سه مولفه اصلی اول، قابل توجیه است. نتایج این تحقیق نشان دهنده احتمال تغییرات نژادی بیمارکننده در کانون آلودگی مورد ارزیابی بود. این یافته، اهمیت ردیابی این تغییرات در ناحیه مذکور را نشان می دهد که برنامه ریزی برای اصلاح و کشت ارقام با مقاومت موثر ضرورت دارد. همچنین از ژنوتیپ های مقاوم شناسایی شده در این تحقیق می توان به عنوان منابع ژنتیکی مقاومت به زنگ برگی در برنامه های اصلاحی جو استفاده کرد.

    کلید واژگان: زنگ قهوه ای جو, ژنوتیپ بومی, تنوع, اجزاء مقاومت}
    Mehdi Zahravi *, Mohammad Dehghan

    The barley leaf rust has been important in recent years in Iran. In order to identify the genetic resources of resistance to this disease, 207 Iranian barley landraces were studied. The germplasms were investigated at the field of Iraqi-Mahalleh research station in Gorgan as the disease hotspot under natural incidence over three years. The results showed that four genotypes including KC18638 and KC18643 from Golestan and KC19087 and KC 19093 from Gilan expressed immunity response in all three years of the experiment and 31 accessions were immune in two years. The results of principal component analysis in three years showed that 90.69% of the variations in the data were justified by the first three principal components. The results of this study indicated the possibility of racial variation in the studied disease hotspot. These findings show the importance of tracing the changes in the disease hotspot which is necessary for planning, breeding and cultivation of cultivars with effective resistance. Also, the resistant genotypes identified in this research can be used as genetic resources of leaf rust resistance in breeding programs.

    Keywords: Barley brown rust, Diversity, Landrace, Resistance components}
  • معصومه پوراسماعیل *، مهدی زهراوی، علی اکبر قنبری
    توفیق در هر برنامه اصلاحی به سطح دسترسی مواد ژنتیکی با تنوع کافی بستگی دارد. برای بررسی تنوع ژنتیکی در ژرم پلاسم الیت عدس، 138 ژنوتیپ دریافتی از ایکاردا در مزرعه تحقیقاتی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر در سال زارعی 1396-1397 بررسی شد. ژرمپلاسم مذکور در قالب طرح مشاهده ای با اندازه گیری 28 صفت کمی و هشت صفت کیفی مطابق با توصیف نامه مرکز تحقیقات بین المللی بیو ورسیتی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که بزرگترین مقدار شاخص شانون به صفات رنگ زمینه پوشش بذر (33/1)، الگوی پوشش بذر (85/0) و رنگ الگوی پوشش بذر (80/0) اختصاص داشت. صفات وزن دانه در بوته (23/111 درصد)، عملکرد دانه (58/81 درصد) و وزن غلاف در بوته (55/72 درصد) دارای بزرگترین ضریب تنوع بودند. بیشترین مقدار وزن صد دانه و عملکرد دانه به ترتیب به ژنوتیپ های 118 و 69 اختصاص داشت. ارتباط ژنتیکی ژنوتیپ ها براساس شجره و فاصله ژنتیکی آنها بررسی شد. ژنوتیپ های 6 و 114 دارای بیشترین شباهت و ژنوتیپ های 42 و 130 دارای بیشترین فاصله ژنتیکی بودند. نتایج تجزیه تشخیصی مبتنی بر مولفه های اصلی حاکی از موفق بودن تفکیک ژنوتیپ ها به گروه های مختلف براساس صفات کمی بود. نتایج کلی توصیف و طبقه ‎بندی ژرم پلاسم، وجود تنوع ژنتیکی ارزشمندی را آشکار ساخت که در برنامه های اصلاحی پیشرفته تر قابل استفاده هست.
    کلید واژگان: خزانه ژنی, ذخایر ژنتیکی, تنوع ژنتیکی, بانک ژن}
    Masoumeh Pouresmael *, Mehdi Zahravi, Ali Akbar Ghanbari
    Food legumes are a central part of the diet for many communities around the world and lentil could be an excellent choice to provide more nutritious foods. Lentil breeding program aims to develop adapted, high yielding, biotic and abiotic tolerant varieties. The success of any breeding program is dependent on the availability of genetic materials with sufficient diversity. In order to investigate the genetic diversity in elite germplasm of lentil, a total of 138 genotypes received from ICARDA were evaluated in research field of Seed and Plant Improvement Institute during 2015-2016 cropping season. These materials were studied in an observatory design by evaluating 28 quantitative and qualitative traits according to the Bioversity international descriptor. Results indicated that the highest Shannon index belonged to ground color of testa (1.33), testa pattern (0.85) and color of testa pattern (0.8). The traits seed weight per plant (CV=111.23%), grain yield (CV=81.58%) and pod weight per plant (CV=72.55%) had the highest coefficient of variation. The highest 100-seed weight and grain yield were recorded for genotypes 118 and 69, respectively. Genetic relatedness of genotypes was investigated by their pedigrees and values of genetic distance. Analysis of proximity values based on quantitative traits showed that genotypes 6 and 114 had the highest similarity and genotypes 42 and 130, had the highest genetic distance. The results of discriminant analysis of principal components indicated a successful classification based on quantitative traits in differentiating groups of genotypes. Totally, results indicate the presence of a valuable genetic diversity which could be used in advanced breeding programs.
    Keywords: Gene Bank, Genetic diversity, Gene pool, Genetic Resources}
  • مهدی زهراوی email، محمدرضا منصوریان، حسین عظیمی، محمدعلی دهقان، ناصر اللهیاری، رمضانعلی علی تبار
    تعداد 17 ژنوتیپ بومی از کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران برای مقاومت به بیماری سفید پودری در شرایط مزرعه و گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش مزرعه ای در سه کانون آلودگی ساری، گرگان و مغان تحت آلودگی طبیعی انجام گرفت و واکنش ژنوتیپ ها در مرحله گیاه بالغ ارزیابی شد. به منظور انجام ارزیابی در مرحله گیاهچه ای، جدایه های عامل بیماری از مناطق آلودگی جمع آوری گردیده و با استفاده از ارقام افتراقی، پاتوتیپ آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که متوسط سطح مقاومت ژنوتیپ ها نسبت به بیماری در ساری و گرگان، مشابه و پایین تر از مغان بود. در مجموع 10 پاتوتیپ متفاوت شناسایی گردید که همگی برای ژن های مقاومت Pm3a، Pm3c، Pm3g، Pm4a، Pm5، Pm6، Pm8 و Pm2 دارای فاکتور بیماریزایی بودند. ارقام Shamrock (با ژن مقاومت ناشناخته) ، Normandie (Pm1+ Pm2+ Pm9) ، Axona (Pm2+Pm3d+Mld) ، Maris Dove (Mld+Pm2) و Wembley (Pm12) در برابر همه پاتوتیپ ها، واکنش مقاومت نشان دادند. ژنوتیپ های 8 و 12 در برابر تمام پاتوتیپ ها مقاوم بودند. الگوی واکنش ژنوتیپ 7 مشابه با رقم افتراقی Transfed بود و لذا وجود ژن مقاومت Pm7 در آن احتمال داده شد. ژنوتیپ های 4 و 11 در مرحله گیاه بالغ بصورت مقاوم یا نیمه مقاوم ظاهر شدند ولی در مرحله گیاهچه ای در برابر تمام پاتوتیپ ها حساس بودند و به عنوان ژنوتیپ های دارای مقاومت گیاه بالغ شناسایی شدند. نتایج این تحقیق منجر به شناسایی انواع مقاومت گیاهچه ای و گیاه بالغ با ترکیبات ژنی متفاوت در ژنوتیپ ها مورد ارزیابی شد که در برنامه های اصلاحی قابل استفاده می باشد.
    کلید واژگان: ژرم پلاسم, بانک ژن, تخمین ژنی, اجزاء مقاومت}
    Mohammad Reza Mansourian, Hossein Azimi, Mohammadali Dehghan, Naser Allahyari, Ramezanali Alitabar, Mehdi Zahravi*
    A total of 17 wheat landraces were evaluated for resistance to powdery mildew in filed and greenhouse environments. The field experiment was performed at three disease hotspots in Sari, Gorgan and Moghan under natural disease incidence and the reaction of the genotypes was evaluated at adult plant stage. In order to evaluate the resistance of the genotypes at seedling stage, the isolates of the disease were collected from different regions and the pathotypes were identified by inoculation on the differential varieties. The results of field evaluation indicated that average reaction level of genotypes to the disease in Sari and Gorgan was similar and both lower than that of Moghan. A total of ten pathotypes were distinguished, all of which had virulence factors for Pm3a, Pm3c, Pm3g, Pm4a, Pm5, Pm6, Pm8 and Pm2. The varieties Shamrock (with unknown R gene), Normandie (Pm1+ Pm2+ Pm9), Axona (Pm2+Pm3d+Mld), Maris Dove (Mld+Pm2) and Wembley (Pm12) were resistant to all the pathotypes. The presence of Pm7 was postulated in genotype 7 as the resistance spectrum of this genotype was similar to that of Transfed. Genotypes 4 and 11 appeared resistant and moderately resistant at adult plant stage while they were susceptible to all pathotypes at seedling stage and therefore they were identified as genotypes with adult plant resistance. The total results of this research led to identification of seedling and adult plant resistance sources with different resistance gene combinations which could be exploited in breeding programs.
    Keywords: germplasm, genebank, gene postulation, resistance components}
  • مهدی زهراوی، محمدرضا وظیفه شناس
    تعداد 117 ژنوتیپ انار جمع آوری شده از نواحی مختلف استان یزد برای بررسی تنوع ژنتیکی توسط 23 صفت مورفولوژیکی مطابق با توصیف نامه بین المللی بررسی شد. نتایج بررسی نشان می دهد که الگوی تنوع صفات در سه گروه از ارقام شیرین، ملس و ترش بسیار مشابهت دارد. صفات شکل کالکس میوه، تمایل به تولید پاجوش، بنیه درخت، شکل میوه و رنگ دانه از بیشترین قدرت تمایز برخوردارند. نتایج بررسی فواصل ژنتیکی نیز نشان دهنده وجود تفاوت در ژنوتیپ های دارای اسامی مشابه بود. در دندروگرام منشا نمونه های ژنتیکی، یزد و تفت در یک گروه و بافق و اردکان در گروهی جداگانه از گروه اشکذر و مهریز قرار گرفتند. نواحی ابرکوه و خاتم نیز هر یک جداگانه، در گروه های تک عضوی جای گرفتند. میزان احتمال تعلق ژنوتیپ های مورد بررسی به نواحی منشای جمع آوری، براساس تجزیه تشخیصی برآورد شد. نتایج آن حاکی از افزایش میزان اختلاط ژنتیکی بود. ژنوتیپ های مورد مطالعه با استفاده از روش کلاسترینگ k means در 11 گروه از یکدیگر تفکیک شدند که براساس خصوصیات بارز هر کلاستر در برنامه های اصلاحی قابل بهره برداری هستند. مطابق این نتایج پیشنهاد شده است که مشخصه یابی ژرم پلاسم مورد بررسی با ارزیابی صفات ارزشمند تجاری و نشانگرهای مولکولی تکمیل گردد.
    کلید واژگان: بانک ژن, خزانه ژنی, منابع ژنتیکی, تنوع ژنتیکی}
    Mehdi Zahravi, Mohammad Reza Vazifeshenas
    A total of 117 pomegranate genotypes collected from different areas of Yazd province of Iran were studied for genetic variation by evaluating 23 morphological traits according to the international descriptor. Similar diversity pattern of the measured characteristics was observed in three types of sweet, sweet-sour and sour varieties. The traits shape of fruit base, suckering tendency, vigor of tree, fruit shape and aril color had the highest power of discrimination. The results of evaluation of genetic distances revealed discrepancies in the pairs of genotypes with similar denominations. The sites of Taft and Yazd were located in the same group in the dendrogram of origins of the germplasm, while Bafq and Ardakan together were placed in another group separated from group of Ashkezar and Mehriz. Abarhuk and Khatam regions also made single-membered groups. The results of discriminant analysis revealed that a large number of genotypes were assigned to their original collecting locations with low probabilities indicating a high degree of genetic exchanges. The genotypes were separated in 11 different groups by K means clustering method with defined characteristics. The supplement of characterization of the germplasm was suggested through evaluating commercial traits and by molecular markers.
    Keywords: Gene Bank, Gene pool, Genetic Resources, Genetic Variation}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی
    برای ارزیابی صفات مرتبط با بهره برداری از نیتروژن و شناسایی نمونه های برتر، 33 ژنوتیپ گندم نان به همراه ارقام شاهد چمران و کوهدشت (از ایران) و قوبوستان (ازآذربایجان) بررسی شد. این پژوهش در قالب طرح لاتیس با دو تکرار تحت دو شرایط بدون اعمال کود و با اعمال 200 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن در مزرعه تحقیقاتی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر واقع در کرج انجام شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که براساس ضریب تغییرات، تنوع ژنتیکی در کارایی مصرف نیتروژن، در مقام مقایسه با کارایی جذب نیتروژن، بیشتر بود. ژنوتیپ های 4 (از ایران) و رقم چمران بیشترین میزان کارایی جذب نیتروژن را داشتند. بیشترین مقدار کارایی مصرف نیتروژن مربوط به ژنوتیپ های 4 و 7 از ایران بود. در بای پلات مبتنی بر صفات کارایی جذب و مصرف نیتروژن، رقم چمران به همراه ژنوتیپ های 4، 19، 21و 23 از ایران و 2، 3 و 9 از آذربایجان، با برتری از لحاظ هر دو صفت در ناحیه A قرار گرفتند. مجموع نتایج این تحقیق، تنوع فراوان را در مولفه های نیتروژن در ژرم پلاسم مورد بررسی خصوصا در ژنوتیپ های بومی ایران نشان داد که به عنوان خزانه ژنتیکی برای اصلاح ارقام بدین منظور قابل بهره برداری است.
    کلید واژگان: خزانه ژنی, ژنوتیپ های بومی, عملکرد نیتروژن دانه, کارایی بیولوژیکی نیتروژن}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi
    In order to evaluate the traits related to nitrogen utilization and to identify the superior genotypes, 33 bread wheat landraces along three check cultivars of Chamran and Koohdasht (from Iran) and Gobustan (from the Republic of Azerbaijan) were studied in simple lattice statistical design with two replications under two treatments of non-usage and application of 200 kg/ha ammonium nitrate fertilizer in research field of Seed and Plant Improvement Institute located in Karaj, Iran. The results indicated that the diversity of nitrogen uptake was higher than that of nitrogen use efficiency based on coefficient of variation. Genotype 4 (from Iran) and Chamran showed the highest value of nitrogen uptake efficiency. The highest amount of nitrogen use efficiency belonged to the genotypes 4 and 7 (from Iran). In the biplot of nitrogen uptake and use efficiency, check cultivar Chamran along with genotypes 4, 19, 21 and 23 (from Iran) and 2, 3 and 9 (from the Republic of Azerbaijan), which were superior for both traits were located in region A of Fernandez grouping. Generally, based on the results , a high varation in nitrogen components was revealed in the studied germplasem, particullary in Iranian landraces which could be used as gene pool for breeding programs.
    Keywords: Gene pool, Landrace, Nitrogen yield of grain, Nitrogen biological efficiency}
  • مهدی زهراوی*
    تنوع زیستی، عامل کلیدی بقاء هر اکوسیستم می باشد. از بین سطوح تنوع زیستی، تنوع ژنتیکی به عنوان ماده خام اصلاح ژنتیکی، از بیشترین توجه در جوامع کشاورزی برخوردار بوده و وجود و دامنه آن، به عنوان شاخصی از  پایداری تولید به شمار می رود. منابع ژنتیکی، اساس کشاورزی مدرن را تشکیل می دهند و برای حصول امنیت غذایی لازم می باشند. خطر نابودی منابع ژنتیکی از اواسط قرن بیستم مورد توجه دانشمندان قرار گرفت و متعاقب آن اقدامات جهانی در جهت حفاظت از این ذخایر گرانبها صورت پذیرفت. با این حال روش های اصلاح ژنتیکی، به نوبه خود منجر به محدود شدن پایه ژنتیکی و ایجاد آسیب پذیری در برابر عوامل نامساعد زیستی و محیطی شده است. از سوی دیگر ظرفیت عظیمی در خزانه های ژنتیکی به عنوان منبع بسیاری از خصوصیات ارزشمند، موجود است که به دلیل محدودیت های روش های سنتی، بلا استفاده مانده است. ورود مهندسی ژنتیک با قابلیت گذر از مرزهای محدودکننده، نوید بخش آزادسازی ظرفیت نهفته در منابع ژنتیکی و توسعه ژرم پلاسم می باشد. مهندسی ژنتیک با هدف قرار دادن آفات مضر و مهار اختصاصی آن ها، مانع از نابودی ارگانیسم های مفید می شود. همچنین در جلوگیری از فرسایش خاک نقش بسزایی داشته و بدین ترتیب سبب حفظ تنوع زیستی موجود در خاک شده است.
    کلید واژگان: تراریخته, تغییریافته ژنتیکی, ژرم پلاسم, تنوع ژنتیکی, بانک ژن}
    Mehdi Zahravi*
    Biodiversity ensures the existence of every ecosystem. Among the levels of biodiversity, genetic diversity, as raw material for breeding, has gained more attention in agricultural societies, scope of which is considered as a durability index of productivity. Genetic resources constitute the foundation of modern agriculture and are necessary for attaining food security. The hazard of loss of genetic resources first came into the attention of scientists in middle of twentieth century, followed by universal implements to protect these valuable reservoirs. However, breeding methods per se restrict genetic base and cause genetic vulnerability against unfavorable environmental conditions and biotic stresses. On the other hand, high potential existing in genetic resources, as repository of precious characteristics, has remained unutilized. The advent of genetic engineering modified many concepts in various domains including genetic resources. Having the capacity to pass the limiting borders, this technology is promising to make concealed potential of genetic resources free and enhance germplasm. Genetic engineering targets and harnesses harmful pests, conserving the useful organisms. This technology has prevented the soil erosion through encouraging the farmers to adopt conservation agriculture methods in different countries leading to biodiversity conservation of the soil. Having in mind the valuable attainments of genetic engineering in food production and security and great revolution expected by this technology in future, it may be stated that human being has entered a new era of supplying his basic necessities.
    Keywords: Transgenic, Genetically Modified Organism, Germplasm, Genetic diversity, Gene Bank}
  • معصومه گنجی، اسفندیار فرهمندفر، مریم شهبازی*، مهدی زهراوی
    خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزنده است که رشد و نمو گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. جو وحشی اسپانتانئوم واالد جو زراعی است و دارای پتانسیل بالایی از لحاظ تحمل به تنش های محیطی می باشد. این بررسی بر روی 9 ژنوتیپ جو وحشی اسپانتانئوم (Hordeum spontaneum) برای تحمل به تنش خشکی در آزمایشی بصورت کرت های خرد شده براساس طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه در سال 91-1390، تحت شلتر انجام شد. کرت اصلی شامل سه تیمار آبیاری عبارت از بدون تنش، قطع آبیاری از مرحله گلدهی و تنش خشکی بصورت عدم آبیاری و کرت فرعی شامل ژنوتیپ ها بود نتایج نشان داد که اثر تنش خشکی بر عملکرد دانه، بیوماس، محتوی نسبی آب برگ، تنظیم اسمزی، هدایت روزنه ای، میزان کلروفیل کل، آنزیم های آنتی اکسیدانی، پروتئین، مالون دی آلدئید، قند محلول کل و پرولین و واکنش ژنوتیپ ها به خشکی از نظر صفات محتوای نسبی برگ، تنظیم اسمزی، آنزیم های آنتی اکسیدانی، پروتئین، مالون دی آلدئید، میزان کلروفیل کل و پرولین معنی دار (P<0.01) بود. نتایج بدست آمده از تجزیه به مولفه های اصلی براساس مجموع صفات مورد ارزیابی در شرایط تنش خشکی، ژنوتیپ های مورد بررسی را در چهار گروه قرار داد. گروه اول و دوم مشتمل بر ژنوتیپ های 6،4 و 5 بود. ژنوتیپ های اخیر در شرایط خشکی به صورت معنی داری از عملکرد دانه، محتوای نسبی آب برگ، هدایت روزنه ای، میزان کلروفیل کل، فعالیت آنزیم های پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز بالاتر و میزان مالون دی آلدئید و پتانسیل اسمزی پایین تر (منفی تر) برخوردار بودند، لذا به عنوان ژنوتیپ های متحمل شناخته شدند.
    کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانت, پروتئین, تنش خشکی, جو اسپانتانئوم, مالون دی آلدئید}
    Masume Ganji, Esfandiar Farahmandfar, Maryam Shahbazi *, Mehdi Zahravi
    Drought is one of the most significant a biotic stresses that affecting plant’s growth and development wild barley, H.spontaneum, the progenitor of cultivated barley has a high potential in terms of tolerance to environmental stresses. This research was performed on nine genotypes of Hordeum spontaneum, to study drought tolerance in a split plot experiment based on Randomized Complete Block Design with three replications under field shelter in 2011-2012. The main plot included three levels of water stress as normal irrigation, water withholding at flowering stage and no irrigation and sub-plots comprised the studied genotypes. The results indicated that the effect of drought stress on plant height, grain yield, biomass, relative water content, osmotic adjustment, stomatal conductivity, chlorophyll content, catalase, ascorbate peroxidase and peroxidase, protein, malondialdehyde, and proline was significant (P
    Keywords: Antioxidant enzymes, Protein, Drought tolerance, Hordeum spontaneum, Malondialdehyde}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی*، جواد حسن پور
    به منظور شناسایی ژرم پلاسم متحمل به خشکی، تعداد 97 ژنوتیپ گندم نان که اکثرا دارای منشاء ایرانی بودند در دو شرایط نرمال و تنش خشکی، بطور جداگانه در مزرعه پژوهشی ورامین، مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب آماری لاتیس با سه تکرار انجام گرفت. تنش خشکی از طریق قطع آبیاری در مرحله ظهور سنبله اعمال گردید. صفات زراعی اندازه گیری و شاخص های تحمل تنش، محاسبه گردید. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان دهنده تفاوت معنی دار بین محیط ها، ژنوتیپ ها و اثر متقابل محیط و ژنوتیپ برای تمام صفات مورد مطالعه بود. شاخص های STI، HM، GMP و MP به عنوان بهترین شاخص ها برای گزینش ژنوتیپ های متحمل شناخته شدند. تعداد 30 ژنوتیپ واقع در گروه A از تقسیم بندی فرناندز، دارای عملکرد دانه بالاتری در هر دو شرایط تنش خشکی و نرمال بودند. چهار مولفه اصلی، میزان 44/71 درصد از تغییرات داده ها را توجیه نمود. مولفه اصلی اول ژنوتیپ های متحمل خشکی با ظهور سنبله زودهنگام را متمایز نمود و مولفه اصلی دوم بر ظهور سنبله دیرهنگام تر تاکید داشت. نتایج این تحقیق تعداد زیادی از ژنوتیپ های متحمل به خشکی برتر را شناسائی نمود که در برنامه های اصلاحی تحمل به تنش خشکی در گندم قابل بهره برداری می باشند.
    کلید واژگان: تنوع, بانک ژن, منابع ژنتیکی, ژرم پلاسم}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi *, Javad Hassanpour
    In order to identify drought tolerant germplasm, 97 bread wheat landraces, mostly Iranian genotypes, were evaluated in two separate experiments of normal and drought stress conditions in the field of Agriculture and Natural Resources Research Center of Varamin. The experiments were performed in lattice statistical design with three replications. Drought conditions in the stress experiment was exerted by irrigation stoppage at the spike emerging stage. Agronomic traits were measured and drought tolerance indices were calculated. The results of combined ANOVA indicated significant differences among genotypes and between conditions as well as genotype × conditions interaction for all the evaluated traits. STI, GMP, HM and MP were known as the best indices for the selection of drought tolerant genotypes. Thirty genotypes, located in A region of Fernandez grouping method, had a higher grain yield in both stress and normal conditions. Four principal components explained 71.44% of the total variation. The first component differentiated drought tolerant genotypes with early spike emerging and the second one emphasized on later spike emergence, larger harvest index and shorter plant height. The results of this research identified a large number of superior drought tolerant genotypes which could be exploited in wheat drought breeding programs.
    Keywords: Diversity, Gene Bank, Genetic resources, Germplasm}
  • شکیبا شاهمرادی، مهدی زهراوی
    کاهش چشمگیر تنوع ژنتیکی در بسیاری از گونه های زراعی، توجه جهانی را به منشا اولیه ژن های جدید که اغلب در توده های بومی نهفته است و می تواند ژن های ارزشمندی برای تحمل به تنش های زنده و غیر زنده و صفات مطلوب اقتصادی باشد، جلب کرده است. در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی واکنش توده های بومی جو زراعی در برابر خشکی و بررسی صفات مرتبط با تحمل تنش و درک روابط بین آنها، 25 ژنوتیپ بومی اقلیم های خشک و نیمه خشک کشور از کلکسیون جو اهلی در بانک ژن گیاهی ملی ایران، به همراه سه رقم زراعی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در دو وضعیت آبیاری نرمال و قطع آبیاری (تنش خشکی) در مزرعه تحقیقاتی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر ارزیابی شدند. صفات ارزیابی شده شامل صفات فنولوژیک، فیزیولوژیک و آگرونومیک بود. شاخص های تحمل و حساسیت به تنش نیز برای ژنوتیپ ها محاسبه شد. با توجه به ضرایب همبستگی، شاخص STI بهترین شاخص برای گزینش ژنوتیپ های متحمل به خشکی در گیاه جو شناخته شد. براساس این شاخص، ژنوتیپ های شماره 25 (6711TN)، 26 (رقم نصرت)، 24 (2/6652TN) و 16 (6436TN)، به ترتیب پرمحصول ترین ژنوتیپ ها در وضعیت نرمال و تنش خشکی شناسایی شدند. رگرسیون گام به گام بین شاخص تحمل تنش و صفات تحت ارزیابی، اهمیت فراوان صفات سطح ویژه برگ پرچم، تعداد سنبلچه در سنبله، سطح برگ و تعداد روز تا گلدهی را در وضعیت تنش خشکی نشان داد. تنها صفتی که در وضعیت رطوبتی نرمال با شاخص تحمل به تنش ارتباط نزدیکی داشت، صفت وزن صددانه بود.
    کلید واژگان: تحمل, جو, خشکی, ژرم پلاسم, شاخص}
    Shakiba Shahmoradi, Mehdi Zahravi
    To evaluate the effects of water deficit stress in barley germplasm collection of National Gene Bank of Iran، 25 genotypes collected from arid and semi arid provinces of Iran and 3 sample cultivars were studied in two environments including: non-stressed and water deficit stress. Agronomical، phenological and morphological traits were measured. Stress indices were calculated to determine tolerant genotypes. Based on correlation coeficiences، STI were better indicator of drought stress tolerance than the other indices. Based on STI، morphotypes number 16، 24، 25 and 26 shown better stress tolerance potential than the other morphotypes. Stepwise regression between stress tolerance index (STI) and quantitave traits indicates the important role of leaf area and specific leaf area of flag leaf under drought stress condition، in acclimation to drought conditions. It is also concluded that the 100 grain weight is the only trait under normal condition witch shows a close relation with stress tolerance index.
    Keywords: barley, drought stress, germplasm, index, tolerance}
  • Hossein Mehripour *, Abolfazl Rashidi, Mehdi Zahravi, Asa Ebrahimi
    Genotypic variation is useful to breeders when selecting genotypes to improve particular traits. Inorder to study of genetic diversity 20 genotypes of Hordeum murynum studied in the form of randomized complete block design the experimental field of islamic azad university shahre rey branch with 3 replication in the year 2012. Notes traits was conducted including days to heading, days to maturity, plant height, straw weight, harvest index, grain number per panicle, 10- panicle weight, 100- grain weight, biomass and grain yield. The results of analysis of variance showed that the significant differences were observed among genotypes for all morphological traits, except days to maturity and harvest index. Mean of traits classified using Duncan's multiple range test (p = 0.05). Line of 12-1092 produced the highest Plant height, days to heading, 10- panicle weight straw weight, biomass and grain yield. Correlation coefficients showed the grain yield has a positive at p= 0.05 and significant with biomass (r=0.97), number of nodes on the stem) r=0.72), 10- panicle weight (gr) and plant height. Stepwise regression analysis, grain yield as the dependent variable (Y) and other traits evaluated was considered as an independent variable (X). Results showed that the biomass and grain yield (with biomass) with 93.7% and 98.8% explained the maximum grain yield variation, respectively.
    Keywords: barley, Correlation, Grain yield, Hordeum murynum, Regression}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی
    به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و روابط بین صفات، 615 نمونه ژنتیکی گندم بومی ایران از کلکسیون گندم بانک ژن گیاهی ملی ایران مورد مطالعه قرار گرفتند. بذر هر نمونه ژنتیکی در یک ردیف به طول 5/2 متر در قالب طرح مشاهده ای کشت و 17 صفت زراعی و مورفولوژیکی ارزیابی شد. مقادیر ضریب تغییرات نشان داد صفات وزن دانه پنج سنبله، تعداد پنجه و تعداد دانه در سنبله از بین صفات کمی دارای بیشترین تنوع بودند. بر اساس شاخص شانون رنگ گلوم از بین صفات کیفی دارای بیشترین تغییرات بود. در تجزیه رگرسیون گام به گام برای وزن دانه پنج سنبله دو صفت تعداد دانه در سنبله و وزن صد دانه با ضریب تبیین 98 درصد در مدل وارد شدند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد پنج مولفه اصلی اول در مجموع 28/63 درصد از تغییرات کل داده ها را در بر داشتند. بر اساس ضرایب متغیرها، مولفه های اصلی به ترتیب تحت عنوان شاخص درشتی بذر و عملکرد بالا، شاخص اجزاء عملکرد، شاخص تولید بیوماس، شاخص خصوصیات کیفی سنبله و شاخص مقاومت به ورس نام گذاری شدند. براساس نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، نمونه های ژنتیکی 200 (آذربایجان غربی)، 763 (گیلان)، 835 (لرستان)، 845 و 846 (هر دو از اصفهان) به عنوان نمونه های برتر شناسایی شدند. تجزیه خوشه ایمنشاء نمونه های مورد بررسی را در پنج گروه قرار داد. نتایج این تحقیق نشان دهنده وجود تنوع ارزشمند در ژرم پلاسم گندم بومی ایران می باشد و لذا مواد ژنتیکی برتر شناسایی شده می توانند در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلید واژگان: گندم, تنوع ژنتیکی, نمونه بومی, تجزیه به مولفه های اصلی, شانون}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi
    In order to study genetic variation and relationship between traits، 615 accessions of local bread wheat from wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran were evaluated. Seeds of the accessions were planted in 2. 5 meter long rows in an observatory design and 17 agro-morphological traits were measured. Grain yield of 5 spikes، number of tillers and number of seeds per spike were of highest diversity among quantitative traits based on coefficient of variation. Among qualitative traits، glume color had the highest Shannon index. Two independent variables of number of seeds per spike and 100-seed weight were entered the model of stepwise regression determining 98% of grain yield of 5 spikes as dependent variable. The results of PCA indicated that the first five components comprised 63. 28% of the total variation in data. Based on coefficient of variables the components were designated as large seed size and high yield، yield components، biomass production، qualitative characteristics of spike and lodging resistance indices، respectively. The results of principlal component analysis distinguished accessions 200 (West Azarbayjan)، 763 (Gilan)، 835 (Lorestan) and 845، 846 (Isfahan، Both) as superior ones. The cluster analysis distinguished origins of the accessions in four groups. The result of this investigation showed a valuable variation in local wheat germplasm which could be exploited in breeding programs.
    Keywords: wheat, Genetic diversity, landrace, PCA, Shannon}
  • محمدرضا بی همتا
    چهار لاین پیشرفته گندم که در سال های گذشته نسبت به بیماری زنگ زرد مقاومت نشان داده بودند به همراه رقم حساس بولانی بصورت دای آلل یکطرفه تلاقی داده شدند. پس از رشد گیاهچه ها در گلخانه تا ظهور کامل برگ اول، توسط دو پاتوتیپ (نژاد) 6E134A+ و 134E148A+ زنگ زرد بطور جداگانه تلقیح شدند. تعداد روز تا ظهور اولین جوش به عنوان دوره کمون یادداشت گردید. تجزیه دای آلل از طریق دو روش گریفینگ، و جینکز و هیمن انجام گرفت. M-78-1 و M-78-10 به عنوان لاین های برتر از لحاظ ترکیب پذیری عمومی برای دوره کمون تعیین شدند. نتایج تجزیه واریانس Wr+Vr و Wr-Vr، تجزیه رگرسیون Wr/Vr و برآورد پارامترهای ژنتیکی بیانگر اهمیت اثرات ژنی افزایشی و غیرافزایشی بطور توام بود. وراثت پذیری عمومی برای هر دو پاتوتیپ 98 درصد بود. وراثت پذیری خصوصی برای دو پاتوتیپ 6E134A+ و 134E148A+ به ترتیب 65 و 80 درصد بود.
    کلید واژگان: زنگ زرد, گندم, مقاومت, دوره کمون}
    Mehdi Zahravi, Mohammad Reza Bihamta
    Four advanced breeding lines of wheat which had appeared to be resistant to stripe rust in the past years along with a susceptible variety, Bolani, were intercrossed in all combinations of a half-diallel design. Seedlings were grown in greenhouse until the first leaves fully expanded and then inoculated with two pathotypes (races) 6E134A+ and 134E148A+, separately. Days to the first pustule eruption was recorded as latent period. Diallel analysis was performed by two methods of Griffing, and Jinks and Hayman. M-78-1 and M-78-10 were known as the best general combiners for longer latent period. Results of the analysis of variance of Wr+Vr and Wr-Vr, Wr/Vr regression analysis and estimates of genetic parameters indicated the importance of both additive and non-additive gene effects. Broad-sense heritability was 98% for both pathotypes. Narrow-sense heritability was 65% and 80% for 6E134A+ and 134E148A+ pathotypes, respectively.
    Keywords: Stripe rust, wheat, resistance, latent period}
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی، علی سلطانی
    ذخایر ژنتیکی بومی گندم، منابع تحمل با ارزشی خصوصا برای تنش های سخت محیطی محسوب می شوند. همچنین استفاده از ژرم پلاسم بومی با توجه به محدود شدن پایه ژنتیکی ناشی از اصلاح نباتات اهمیت مضاعفی یافته است. 27 ژنوتیپ بومی و خارجی انتخاب شده از بین 4096 توده از کلکسیون گندم بانک ژن گیاهی ملی ایران به همراه سه رقم ماهوتی، کویر و روشن، به عنوان شاهد، در قالب سه آزمایش جداگانه در دو محیط شور (اردکان و میبد) و یک محیط غیرشور (کرج) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه همبستگی بین عملکرد در دو شرایط تنش و بدون تنش با شاخص های تحمل به تنش نشان داد STI و GMP برای گزینش ارقام متحمل به تنش شوری مناسب تر می باشند. دو ژنوتیپ 4383 از اصفهان و 7122 از آرژانتین از نظر شاخص های تحمل به تنش و عملکرد بالقوه و عملکرد در هر دو محیط تنش شوری برتر از سایر نمونه های مورد بررسی بودند. ژنوتیپ 4419 علیرغم دارا بودن کمترین مقدار عملکرد در شرایط بدون تنش، واجد کمترین میزان افت عملکرد در اثر تنش شوری و پائین ترین مقدار TOL و SSI بود که می تواند بیانگر مکانیسم اختصاصی تحمل به شوری در این نمونه ژنتیکی باشد. همچنین براساس تقسیم بندی فرناندز، ژنوتیپ های 3888، 4383، 7097، 7122، 7258 و رقم ماهوتی بطور مشترک در هر دو آزمایش اردکان و میبد در گروه A، ژنوتیپ های 142 و 4407 در گروه B، رقم کویر در گروه C و ژنوتیپ های 1143، 3700 و 4355 در گروه D قرار گرفتند. تجزیه خوشه ایبرمبنای شاخص های تحمل به تنش توانست ژنوتیپ ها را مطابق با تقسیم بندی فرناندز متمایز نماید.
    کلید واژگان: شوری, تحمل, گندم, شاخص های تحمل}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi, Ali Soltani
    Wheat landraces are considered as valuable sources of tolerance specially for severe environmental stresses. Exploiting local genetic resources has become doubly important regarding narrow genetic base due to plant breeding. Twenty seven local and foreign genotypes selected from 4096 populations of wheat collection of National Plant Gene-Bank of Iran along with three control varieties، Mahooti، Kavir and Roshan، were evaluated in three separate experiments، one normal and two saline (Ardekan and Meybod) conditions. STI and GMP were identified as the most favorable indices to select salt tolerant cultivars based on correlations with grain yield in stress and non-stress conditions. Two genotypes of 4383، from Isfehan، and 7122، from Argentina، were superior based on stress tolerance indices، and yield in both stress environments. Despite the lowest amount of yield of the genotype 4419 in non-stress condition، it possessed the lowest amount of yield loss due to salt stress، and the lowest amount of TOL and SSI which could be an indication for a specialized mechanism for salt tolerance. Based on Frenandez classification، genotypes of 3888، 4383، 7097، 7122، 7258 and Mahooti were placed in group A، genotypes of 142 and 4407 were placed in group B، Kavir was placed in group C and genotypes of 1143، 3700 and 4355 were placed in group D commonly in both Ardekan and Meibod experiments. Cluster analysis based on stress tolerance indices could discriminate the genotypes consistent with Fernandez classification.
    Keywords: Salinity, Tolerance, Wheat, Tolerance indice}
نمایش عناوین بیشتر...
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