mohammad moghaddam vahed
-
مقدمه
کمبود آب نسبت به سایر تنش های غیر زیستی، مهم ترین عامل محدود کننده رشد و تولید در تمامی گیاهان زراعی به ویژه گندم است. بررسی چگونگی واکنش گیاهان زراعی تحت شرایط تنش، بهترین راه کار برای مقابله با تنش خشکی به منظور تولید ارقام زراعی متحمل به تنش و بهبود عملکرد تحت این شرایط به شمار می رود. چالش اصلاح برای تحمل به تنش خشکی در تمامی گیاهان زراعی، دستیابی به یک روش سریع غربال گری ژنوتیپ ها و بهبود ژنتیکی عملکرد در این شرایط دشوار محیطی است. هدف از اجرای این آزمایش، شناسایی ژنوتیپ های پرمحصول و متحمل به تنش کم آبی در یک جمعیت نسل چهارم گندم نان بود.
مواد و روش هامواد گیاهی این آزمایش، 90 ژنوتیپ نسل چهارم حاصل از تلاقی بین دو رقم گندم نان (آرتا، یک رقم بهاره حساس به تنش های شوری و خشکی، و ارگ، یک رقم متحمل به تنش های شوری و خشکی) بود. این ژنوتیپ ها به همراه والدین در قالب کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار تحت دو شرایط آبیاری و قطع آبیاری در مرحله گرده افشانی در سال زراعی 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز مورد ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی ژنوتیپ ها با استفاده همزمان از شاخص تحمل به تنش (STI) بر اساس صفات مرتبط با عملکرد شامل عملکرد دانه (STI-Y)، وزن سنبله (STI-S)، وزن هزار دانه (STI-1000) و شاخص برداشت (STI-HI) و شناسایی روابط میان این شاخص در صفات مربوطه توسط تجزیه بای پلات ژنوتیپ × صفت انجام شد. در انتها بر مبنای روابط موجود در بای پلات، ژنوتیپ های با عملکرد بالا و متحمل به تنش کم آبی رتبه بندی و شناسایی شدند.
یافته های تحقیقنتایج حاصل از بای پلات نشان داد که دو مولفه اصلی اول به ترتیب 46 و 26 درصد و در مجموع 72 درصد از تغییرات کل داده ها را در جمعیت مورد مطالعه توجیه کردند. زاویه بسته بین بردارهای STI-Y، STI-S و STI-HI وجود همبستگی مثبت بین این صفات را نشان داد، در حالی که زاویه باز بین صفات STI-Y و STI-HI با STI-1000 نشان دهنده وجود همبستگی منفی بین این صفات بود. در مقابل، بین بردارهای STI-S و STI-1000 زاویه قایمه مشاهده شد که بیانگر عدم وجود همبستگی بین این دو صفت بود. در مجموع، با توجه به روابط موجود در بای پلات و بر مبنای ترکیب بردارهای صفات STI-Y و STI-1000 ، ژنوتیپ های شماره 84، 45، 89 و 15 که دارای عملکرد بالاتر و تحمل بیش تر به تنش کم آبی بودند، شناسایی و معرفی شدند.
نتیجه گیرینتایج این آزمایش منجر به شناسایی ژنوتیپ های برتر و امیدبخش با پتانسیل عملکرد بالاتر و تحمل بیش تر به تنش کم آبی شد. ژنوتیپ های شماره 84، 45، 89 و 15 که برتر از والد متحمل به تنش خود بودند، بعد از مراحل خالص سازی می توانند به عنوان ژنوتیپ های مناسب و مطلوب جهت کشت در محیط های نرمال و دارای تنش کم آبی معرفی شوند. از این ژنوتیپ ها می توان به عنوان پایه های والدینی متحمل به تنش کم آبی در برنامه های به نژادی آینده نیز استفاده کرد.
کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ× محیط, تنش خشکی, شاخص تحمل به تنش, عملکرد دانهIntroductionWater deficit compared to other abiotic stresses is the most important factor limiting the growth and production in all crops, especially wheat. Investigating the response of crop plants under stress conditions is the best way to produce drought-tolerant cultivars and improve yield under stress conditions. The challenge of breeding for drought stress tolerance in all crop plants, is to achieve a rapid screening method of genotypes and genetic improvement of yield under these difficult environmental conditions. The objective of this experiment was to identify high-yielding and water deficit tolerant genotypes in an F4 generation population of bread wheat.Materials and methodsThe plant materials of this experiment were 90 genotypes of the F4 generation resulting from a cross between two bread wheat cultivars (Arta, a spring cultivar sensitive to salinity and drought stresses, and Arg, a tolerant cultivar to salinity and drought stresses). These genotypes along with the parents, were evaluated in split plots based on randomized complete block design with three replications under two conditions (normal irrigation and non-irrigation from the pollination stage) in the research farm of Faculty of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran, in 2014. Evaluating the genotypes were done by simultaneous application of stress tolerance index (STI) based on yield-related traits including grain yield (STI-Y), spike weight (STI-S), 1000-grain weight (STI-1000) and harvest index (STI-HI) and identifying the relationship between these indices using genotype × trait biplot analysis. The studied genotypes were ranked based on the relationships in the biplot, and the high yield and water deficit tolerant genotypes were identified.Research findingsThe results of biplot showed that the first two principal components explained 72% (46% and 26%, respectively) of total variance in the studied population. Acute and closed angle between the STI-Y, STI-S and STI-HI vectors indicated a positive correlation between these traits, while the open and obtuse angle between the STI-Y and STI-HI traits with STI-1000 showed a negative correlation between them. In contrast, an quadrant angle was observed between STI-S and STI-1000 vectors, indicating that these two traits were independent and uncorrelated. In total, according to the relationships in the biplot and based on the combination of STI-Y and STI-1000 vectors, genotypes No. 84, 45, 89 and 15 were identified and introduced as the highest grain yield and most water deficit tolerant genotypes.ConclusionThe results of this experiment led to identification of superior and promising genotypes with higher yield potential and more tolerance to water deficit stress. Genotypes No. 84, 45, 89 and 15, which were superior to the stress-tolerant parent, after the purification steps, can be introduced as suitable genotypes for cultivation under water stress conditions as well as in normal environments. These genotypes can be used as drought tolerant parental lines in future breeding programs.
Keywords: Drought stress, Genotype × environment interaction, Grain yield, Stress tolerance index -
به منظور مطالعه میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و عملکرد دانه در بوته در ارقام جو تحت شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل 7 رقم جو (افضل، نصرت ، والفجر و کویر به عنوان متحمل و نیمه متحمل؛ یوسف، صحرا و ریحان به عنوان حساس) و فاکتور دوم سطوح مختلف شوری خاک (شاهد، 8 و 12 دسی زیمنس برمتر) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین ژنوتیپ ها، سطوح تنش شوری و اثر متقابل ژنوتیپ × شوری در صفات اسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و عملکرد دانه در بوته معنی دار بود (P ≤ 0.01). بررسی روند تغییرات فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در سطوح مختلف شوری نشان داد که میزان فعالیت آنها با افزایش سطح شوری به 8 و 12 دسی زیمنس بر متر افزایش معنی داری نشان می دهد (P ≤ 0.05). و این افزایش در ارقام متحمل و نیمه متحمل به تنش شوری بیشتر بود. میزان عملکرد با افزایش سطح شوری به 8 و 12 دسی زیمنس برمتر کاهش معنی داری نشان داد (P ≤ 0.05). و این کاهش در ارقام حساس به تنش شوری بیشتر بود. همبستگی آنزیم اسکوربات پراکسیداز با عملکرد دانه در بوته مثبت و معنی دار بود.بالاترین میزان شاخص تحمل به تنش (STI) را ارقام نصرت و کویر دارا بودند و این ارقام از لحاظ سایر صفات مورد مطالعه نیز در وضعیت بهتری قرار داشتند و می توان آنها را در برنامه های به نژادی جو مورد استفاده قرار داد.
کلید واژگان: اسکوربات پراکسیداز, تنش شوری, سوپراکسید دیسموتاز, کاتالازIntroductionDrought, cold, high-salinity and heat are major abiotic stresses that severely reduce the yield of food crops worldwide (Mantri et al., 2012). Iran with 6.8 million hectares of the state after India and Pakistan is considered in the first rank for threats of salinity stress (Moameni, 2010). High salinity can cause ionic toxicity, osmotic stress and oxidative stress, leading to gradual lipid peroxidation, protein oxidation and inactivation of antioxidant enzymes (Tanou et al 2009). Ascorbate peroxidase has several basic roles in plant physiological processes such as growth, development and metabolism and acts as a regenerative agent for many free radicals, especially hydrogen peroxide. Therefore, the damage caused by oxidative stress is minimized (Kocsy et al 2005). The superoxide dismutase enzyme converts free oxygen radical (O2-) into hydrogen peroxide (H2O2) and oxygen (O2), which is the first reaction to detoxify ROS. In the next step, hydrogen peroxide produced by the catalase enzyme and several other peroxides are eliminated (DaCosta & Huang 2007). Most results have shown that antioxidant enzymes system activity in barely acts to reduce the caused oxidative stress by salinity and reducing the cellular damage degree (Kim et al 2005).The aim of this study was to evaluate salt tolerant and susceptible varieties of barley cultivars through grain yield and to evaluate the activity of some antioxidant enzymes to evaluate their potential in breeding programs as an indirect selection tool.
Materials and methodsIn this research, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications. The first factor consisted of 7 barley cultivars (Afzal, Kavir, Valfajr and Nosrat as tolerant; Yoosef, Sahara and Reihan as susceptible) and the second factor was different salinity levels (0, 8 and 12 dS.m-1). This research cultivated in vases in greenhouse of Islamic Azad University, Ardabil, Iran during 2016-17.Ascorbate peroxidase enzyme activity was measured by Nakano & Asada (1981), Catalase enzyme activity was measured by Chance and Maehly (1955) and Superoxide dismutase enzyme activity was measured by Gianopulotis and Reis (1977) methods. MSTATC, SPSS, and Excel softwares were used for statistical analyses.
ResultsAnalysis of variance showed significant differences among cultivars and salinity levels and interaction of genotype × salinity on activity of ascorbate peroxidase, catalase, superoxide dismutase enzymes and grain yield in plant. Investigation of changes in activity of antioxidant enzymes at different salinity levels showed that their activity increased significantly with increasing salinity level from 0 to 8 and 12 dS and it was higher in tolerant and semi-tolerant cultivars. Evaluation of changes in grain yield at different salinity levels showed that their grain yield decreased significantly with increasing salinity level from 0 to 8 and 12 dS.m-1 and it was higher in susceptible cultivars. Correlation of ascorbate peroxidase enzyme with grain yield was positive and significant. Results showed that Nosrat and Kavir cultivars had the highest tolerance index (STI) and in terms of other traits studied, they were in better condition and they can be used in barley breeding programs.
ConclusionsThe results of this study showed that salt tolerant cultivars were superior to other cultivars in terms of studied traits. Also, Nosrat and Kavir cultivars had higher antioxidant enzymes activity and yield under salinity stress, which could be considered in barley breeding programs for salinity tolerance.
Keywords: Ascorbate peroxidase, Catalase, salinity stress, Superoxide dismutase -
به منظور تعیین وراثت پذیری و پارامترهای ژنتیکی برخی صفات زراعی در ارقام جو، بذور F1 حاصل از تلاقی نیمه دی آلل 7 × 7 به همراه والدین در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و تحت شرایط بدون تنش و تنش های شوری 8 و 12 دسی زیمنس بر متر ارزیابی شدند. تجزیه ژنتیکی به روش هیمن و روش دوم در مدل ثابت گریفینگ انجام شد. شیب خط رگرسیون Wr روی Vr در هر سه شرایط، اختلاف معنی داری با یک نشان نداد، اما با صفر اختلاف معنی داری نشان داد که نشان دهنده کفایت مدل افزایشی- غالبیت برای این صفات است. وراثت پذیری عمومی صفات بالا (9/0-7/0) و وراثت پذیری خصوصی صفات متوسط به بالا (8/0-4/0) بود. نتایج نمودارهای رگرسیونی نشان داد که والد افضل دارای بیشترین آلل غالب بود. معنی دار بودن جزء ژنتیکی a، در بیشتر صفات نشان دهنده نقش اثرهای افزایشی ژن در کنترل صفات بود. جزء ژنتیکی b در بیشتر صفات معنی دار بود که نشان دهنده حضور اثرهای غالبیت ژنی در کنترل صفات است. برآورد توزیع آلل های مثبت و منفی در والدین نشان داد مقدار این نسبت در کلیه صفات (به جز وزن دانه در سنبله تحت تنش 12 دسی زیمنس بر متر) کمتر از 25 درصد بود که نشان دهنده عدم تقارن در توزیع آلل های مثبت و منفی در بین والدین است. بر اساس اثرات ترکیب پذیری عمومی در شرایط شوری، رقم کویر آلل های مطلوبی برای صفات ارتفاع بوته، وزن دانه در سنبله و وزن صددانه را دارا می باشد و می تواند به عنوان یک والد عمومی در برنامه های به نژادی به کار برده شود. برآورد وراثت پذیری عمومی و خصوصی بالا برای بیشتر صفات گویای امیدبخش بودن این مواد ژنتیکی برای به نژادی تحت شرایط نرمال و تنش شوری بود.
کلید واژگان: اثرات افزایشی و غالبیت, ترکیب پذیری, روش هیمن, وراثت پذیریIn order to determine the heritability and genetic parameters of some agronomic traits in barely (Hordeum vulgare L.) cultivars, a seven-parent half diallel (F1 crosses + parents) was conducted in the non-stress and salt stress (8 and 12 ds m-1) conditions in a randomized complete block design with three replications. Genetic analysis was performed by Hayman’s method and Griffing’s fixed model, method 2. The slope of linear regression of Wr on Vr were significantly higher than 0 and had not significant difference with 1 indicating the additive-dominant model was satisfied in all cases. The narrow-sense heritability of traits was medium to high (0.4-0.8) but their broad-sense heritability was estimated relatively high (0.7-0.9). Results of regression graphs showed that Afzal parent had the most dominant allele. The significance of “a” component in most of the studied traits indicated the presence of the additive effects in controlling of traits. The significance of “b” component in most of the studied traits indicated the presence of the dominance effects in controlling of traits. The proportion of positive and negative genes was lower than 0.25 in all of the traits (except for grain weight per spike in 12 ds m-1 salinity), indicating the presence of asymmetry in the distribution of the positive and negative alleles in the parents. Based on general combining ability effects, it was concluded that under salinity, cultivar “Kavir” had favorable alleles in plant height, grain weight per spike and 100 grain weight traits and can be used as a general parent in breeding programs. Estimates of high broad-sense heritability and narrow-sense heritability in most traits indicated that these genetic materials were promising for breeding under normal and salinity stress conditions.
Keywords: Additive, dominance effects, Combining ability, Hayman's approach, Heritability -
هدف این پژوهش بررسی تنوع ژنتیکی میان 28 ژنوتیپ جو پاییزه با استفاده از صفات ریشه و 14 آغازگر ISSR طی دو آزمایش بود. آزمایش گلخانه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تبریز در سال 1388 صورت گرفت و صفات وزن خشک ریشه، حجم ریشه، وزن خشک بخش هوایی و نسبت وزن خشک ریشه به بخش هوایی اندازه گیری شدند. آزمایش مولکولی با 28 ژنوتیپ جو و 14 آغازگر ISSR انجام شد. تنوع معنی داری بین ژنوتیپ های جو از نظر مشخصات ریشه مشاهده شد. ژنوتیپ های 3، 5، 9 و 20 دارای مقادیر بیشتری از نظر مشخصات ریشه بودند. تجزیه خوشه ای به روش Ward و فاصله اقلیدسی، ژنوتیپ ها را در چهار گروه قرار داد که ژنوتیپ های گروه سوم از نظر کلیه صفات دارای میانگین بالاتری بودند. از 14 آغازگر ISSR مورد استفاده، 11 آغازگر الگوی نواری مناسب و قابل امتیازدهی تولید کردند. در مجموع، 559 نشانگر چند شکل با طول 80 تا 3000 جفت باز در ژنوتیپ های جو تولید شد. میزان اطلاعات چند شکلی نشانگرها بین 116/0 تا 252/0 و شاخص نشانگر بین 528/3 تا 972/27 به دست آمد. گروه بندی ژنوتیپ های جو بر اساس داده های مولکولی ژنوتیپ ها را به چهار گروه منتسب کرد. بین نتایج گروه بندی بر اساس داده های مولکولی و صفات مورد مطالعه تا حدودی تطابق وجود داشت. بر مبنای بررسی ارتباط نشانگرهای ISSR با صفات کمی، ISSRهای 1 و 5 دارای رابطه معنی داری با اکثر صفات بودند. به نظر می رسد که می توان از نشانگرهای ISSR مورد مطالعه در امر گزینش به کمک نشانگر در برنامه های به نژادی جو استفاده کرد.
کلید واژگان: آغازگر, تجزیه ارتباط, تجزیه خوشه ای, داده های مولکولی, رگرسیون گام به گامPlant Production, Volume:43 Issue: 3, 2021, PP 323 -336Background and ObjectivesDetermination of genetic diversity level is fundamental for identification of desirable parents to be used in different breeding programs, and molecular markers have been succssfully taken for the analysis of genetic diversity in various crops. The objective of this study was to inversitgate genetic diversity among 28 genotypes of barley using root and shoot characters and 14 ISSR primers through two separate experiments (greenhouse and molecular experiments).
Materials and MethodsThe greenhouse experiment was carried out as randomized complete block design with two replications in the research greenhouse of Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran. The traits measured in the greenhouse were root dry weight, root volume, shoot dry weight and ratio of root to shoot dry weight. The molecular experiment was conducted to study the diversity of barley genotypes using 14 ISSR primers. The polymorphic information content and marker index were calculated for each ISSR primer.
ResultsAnalysis of variance showed significant differences among the genotypes under study for all traits. According to the mean comparisons, genotypes 3, 5, 9 and 20 had higher mean in terms of all characters. The cluster analysis, based on Ward 's algorithm and Euclidean distance, grouped genotypes in four clusters. Group 3 had the highest mean in terms of all of the studied characters. Out of 14 ISSR primers used, 11 primers generated scorable and appropriate banding pattern. A total of 559 polymorphic bands with 80-3000 bp were produced. Polymorphic information content was estimated to be between 0.116 and 0.252 with the average of 0.187. The marker index ranged from 3.528 to 27.972 with the mean of 9.704. Classification of the studied barley genotypes was conducted by molecular data using neighbor joining algorithm based on distance coefficient of number of differences, which assigned the genotypes into four groups. There was a concordance between the grouping of genotypes based on molecular data and the characters in the greenhouse, but this concordance was not complete. Association analysis of ISSR markers with measured characteristics of barley genotypes showed that ISSR1 and ISSR5 had significant relationship with most of the root and shoot traits.
DiscussionHighgenetic diversity was observed among barley genotypes with respect to root and shoot traits. The results showed that ISSR primers have the ability to separate barley genotypes from each other. Also, it seems that ISSR markers under study can be used in marker assisted selection of barley genotypes in breeding programs.
Keywords: Association analysis, Cluster analysis, ISSR primers, Molecular data, Stepwise regression -
به منظور بررسی وراثت برخی صفات زراعی و فیزیویولوژیک در گندم نان، تجزیه میانگین نسل ها و تجزیه واریانس نسل ها در ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه تبریز در شرایط عادی و تنش آبی انجام شد. نسل ها از تلاقی دو رقم ارگ (متحمل به خشکی) و مغان3 (حساس به خشکی) حاصل شدند. آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار صورت گرفت. شرایط آبیاری در کرت های اصلی و نسل ها در کرت های فرعی قرار داده شدند. در شرایط تنش، آبیاری پس از گرده افشانی متوقف شد. بر اساس نتایج تجزیه میانگین نسل ها، مدل افزایشی - غالبیت برای طول برگ پرچم (شرایط آبیاری عادی) و برای عرض برگ پرچم، مساحت برگ پرچم و میزان کلروفیل برگ (در دو شرایط تنش کم آبی و عادی) برازش یافت. برای سایر صفات (طول برگ پرچم در شرایط تنش کم آبی و ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول سنبله، تعداد پنجه های بارور، روز تا ظهور سنبله، تعداد دانه درسنبله، وزن سنبله، وزن کاه، بیوماس، عملکرد دانه و شاخص برداشت در هر دو شرایط)، مدل شش پارامتری بهترین برازش را داشت که بیانگر وجود اثرهای متقابل غیرآللی در کنترل صفات مورد بررسی بود. دامنه وراثت پذیری عمومی و خصوصی برای صفات مورد مطالعه در شرایط تنش کم آبی به ترتیب0/99 - 0/70 و 0/30 - 0/03 و در شرایط عادی به ترتیب 0/99 - 0.60 و 0/55 - 0/10 به دست آمد. در هر دو شرایط، واریانس غالبیت بزرگ تر از واریانس افزایشی برای اکثر صفات بود. متوسط درجه غالبیت نیز برای کلیه صفات در هر دو شرایط بیش تر از یک بود که وجود پدیده فوق غالبیت را در کنترل این صفات نشان داد. این نتایج نیاز به بهره برداری از اثرهای ژنی غیرافزایشی را از طریق تولید واریته های هیبرید در گندم، در صورت رفع موانع تولید بذر هیبرید، گوشزد می کند.
کلید واژگان: اجزای واریانس ژنتیکی, تجزیه میانگین نسلها, تنش کمآبی, عمل ژن, وراثت پذیریTo study the inheritance of several agronomic and physiological traits, an experiment was conducted in the research station of the University of Tabriz, Iran, under water deficit stress and normal conditions using the generation mean and generation variance analyses. The generations were produced from the cross of Arg and Moghan3 varieties. The experiment was conducted as a split-plot design based on randomized complete blocks with two replications. The irrigation conditions were arranged in the main plots and generations in the subplots. In the stress condition, irrigation was withheld after pollination. Based on the results of generation means analysis for flag leaf length in the normal condition and flag leaf width, flag leaf area and leaf chlorophyll content in both conditions, the additive-dominance model explained variation among generation means. For other traits, including flag leaf length under water stress condition and plant height, peduncle length, spike length, fertile tillers, days to heading, number of grains per spike, head weight, straw weight, biomass, grain yield and harvest index in both water-stress and normal conditions, the six-parameter model was fit for the generation means implying the presence of non-allelic interactions in the inheritance of these traits. Broad sense heritability and narrow sense heritability for the traits were estimated as 0.70 - 0.99 and 0.03 - 0.30 in the water-stress conditions and 0.60 - 0.99 and 0.10 - 0.55 in the normal conditions, respectively. At both conditions, the dominance genetic variance was higher than the additive genetic variance for most of the traits under study. The average degree of dominance for all characters at both water-stress and normal conditions was greater than unity which showed the existence of over-dominance gene action in controlling the traits under study. These results suggest the need for exploiting non-additive gene action by producing hybrid varieties in wheat if breeders overcome the barriers of producing hybrid seed.
Keywords: Gene action, Generation mean analysis, Genetic variance components, Heritability, Water deficit stress -
بررسی نحوه توارث و نوع عمل ژن ها در راستای بهبود صفات زراعی و فیزیولوژیک، به ویژه در شرایط تنش خشکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف این پژوهش، مطالعه وراثت صفات مهم زراعی و برخی از صفات فیزیولوژیک در تلاقی دو رقم گندم بهاره بود. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار با استفاده از نسل های مختلف (BC1, BC2, F3, RF3) حاصل از تلاقی دو رقم ارگ (والد متحمل به شوری و خشکی) و مغان 3 در شرایط تنش خشکی در سال 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز اجرا شد. جهت اعمال تنش خشکی، پس از مرحله گرده افشانی، آبیاری کرت ها تا انتهای فصل قطع شد. تجزیه میانگین نسل ها و تجزیه واریانس نسل ها به منظور برآورد اثرهای ژنی، اجزای واریانس ژنتیکی و وراثت پذیری صفات زراعی و فیزیولوژیک گندم در شرایط تنش خشکی به عمل آمد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس نسل ها، اختلاف معنی داری در بین نسل ها از نظر طول پدانکل، طول سنبله، عرض برگ پرچم، مساحت برگ پرچم، تعداد پنجه بارور، میزان کلروفیل برگ، روز تا ظهور سنبله، وزن سنبله، وزن کاه، زیست توده، عملکرد دانه و شاخص برداشت وجود داشت که نشان دهنده تفاوت ژنتیکی بین والدین بود. با توجه به نتایج تجزیه میانگین نسل ها برای عرض برگ پرچم و مساحت برگ پرچم، مدل سه پارامتری بهترین برازش را داشت، ولی برای سایر صفات مورد ارزیابی کای اسکوئر مدل سه پارامتری معنی دار شد که نشان دهنده حضور اثرهای متقابل غیر آللی در وراثت این صفات بود. هر چند که هر دو اثر افزایشی و غالبیت در کنترل صفات مورد بررسی معنی دار بودند، ولی اثر جزء غالبیت نسبت به جزء افزایشی بیش تر بود. اپیستازی غالبیت × غالبیت نیز مهم تر از سایر انواع اپیستازی برای صفات مورد مطالعه بود. وراثت پذیری عمومی و خصوصی صفات به ترتیب از 754/0 تا 941/0 و از 144/0 تا 579/0 برآورد شد. برآورد اجزای واریانس نشان داد که واریانس غالبیت بزرگ تر از واریانس افزایشی برای صفات طول پدانکل، وزن سنبله، وزن کاه، زیست توده، عملکرد دانه و شاخص برداشت بود، در حالی که برای صفات طول سنبله، عرض برگ پرچم، مساحت برگ پرچم، تعداد پنجه باور، میزان کلروفیل برگ و روز تا ظهور سنبله، واریانس افزایشی بزرگ تر از واریانس غالبیت به دست آمد. میانگین درجه غالبیت برای کلیه صفات بیش تر از یک بود که نشان دهنده پدیده فوق غالبیت بود. بر اساس نتایج این پژوهش، اهمیت اثرهای غیرافزایشی در کنترل صفات مورد مطالعه در شرایط تنش خشکی انتهای فصل، لزوم گزینش در نسل های در حال تفکیک پیشرفته (بعد از رسیدن به خلوص نسبی) و استفاده از روش بالک-شجره ای یا تولید ارقام هیبرید در گندم نان را در صورت رفع موانع گرده افشانی و نرعقیمی، نشان می دهد.
کلید واژگان: اجزای واریانس ژنتیکی, تجزیه میانگین نسل ها, تنش خشکی, عمل ژن, گندم و وراثت پذیریStudy of heritability and gene action to improve agronomic and physiological traits, especially under drought stress conditions, are very important. The objectives of this study were to investigate heritability for important agronomic traits and some physiological characters in a cross between two spring wheat cultivars. The experiment was carried out using different generations (BC1, BC2, F3, RF3) derived from crosses between two cultivars, Arg (tolerant to salinity and drought) and Moghan3, under drought stress conditions using randomized complete block design with two replications in 2014 cropping season at the University of Tabriz research station, Iran. In all plots, irrigation was withheld after antesis until the end of season. Generation mean and generation variance analyses were used to estimate gene action and genetic variance components, respectively, for agronomic and physiological traits of wheat under water deficit conditions. Based on the analysis of variance, significant differences were observed between generations for peduncle length, spike length, flag leaf width, flag leaf area, number of fertile tillers, leaf chlorophyll content, days to heading, spike weight, straw weight, biomass, grain yield and harvest index which revealed the presence of genetic differences between two parents. The generation mean analysis for the flag leaf width and flag leaf area showed that the three-parameter model was the best fit. However, for other traits chi-square of the three parameter model was significant, indicating the presence of non-allelic interactions in the inheritance of these traits. Although both types of additive and dominance effects were significant in control of the studied traits, but dominance component was larger than the additive effect. The dominance × dominance epistasis was also more important than other epistasis components for the studied traits. The broad-sense and narrow-sense heritability of the traits ranged from 0.754 to 0.941 and from 0.144 to 0.579, respectively. Estimates of variance components revealed that dominance variance was greater than additive variance for peduncle length, spike weight, straw weight, biomass, grain yield and harvest index. While, the additive genetic variance was higher than the dominance genetic variance for spike length, flag leaf width, flag leaf area, fertile tiller number, chlorophyll content and days to heading. The average degree of dominance was more than one for all of the traits which indicated the presence of over-dominance gene action in controlling these traits. Presence of non-additive genetic effects in controlling the traits showed the necessity of selection in advanced segregating generations, when populations are relatively fixed line, using bulk-pedigree method or for development of hybrid varieties in wheat, should the pollination and male sterility barriers will be overcome.
Keywords: Drought stress, Gene action, Generation mean analysis, Genetic variance components, Heritability, Wheat -
ایجاد ارقام پرمحصول برای ایجاد تعادل بین افزایش تولید و نیاز غذایی مردم از اهمیت خاصی برخوردار است. به منظور تعیین وراثت صفات مهم زراعی در کلزا، تجزیه لاین×تستر با تلاقی 10 لاین و 10 تستر (سه والد زمستانه و هفت والد بهاره) انجام شد. دورگ های نسل اول به همراه 20 والد (120 ژنوتیپ) در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار در دو شرایط مختلف (تاریخ کاشت معمول و تاخیری) کشت شدند و صفات تعداد روز تا گلدهی، طول دوره گلدهی، ارتفاع گیاه، تعداد شاخه در بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه بررسی شدند. نتایج نشان داد اختلاف بین ژنوتیپ ها برای همه صفات مورد مطالعه (تعداد روز تا گلدهی، طول دوره گلدهی، ارتفاع گیاه، تعداد شاخه در بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه) در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود و محیط تاثیر متفاوتی بر ژنوتیپ ها داشت. مقادیر بالای وراثت پذیری عمومی (بین 65/73 درصد برای تعداد شاخه در بوته و 65/87 درصد برای عملکرد دانه) نشان داد میزان واریانس ژنتیکی نسبت به واریانس محیطی بیشتر است. برآورد کمتر از واحد برای نسبت میانگین مربعات ترکیب پذیری عمومی به میانگین مربعات ترکیب پذیری خصوصی صفات مورد بررسی و مقدار متوسط وراثت پذیری خصوصی (بین 29 درصد برای ارتفاع بوته و 70 درصد برای عملکرد دانه) نشان داد که عمل غیر افزایشی ژن ها در کنترل ژنتیکی آن ها نقش بیشتری دارد. تجزیه ترکیب پذیری خصوصی دورگ های مطلوب برای صفات مورد مطالعه را شناسایی کرد و برآورد هتروزیس نسبت به والد برتر نشان داد می توان از دورگ های معرفی شده در این پژوهش برای اصلاح و بهبود صفات زراعی استفاده کرد. دورگ های T9×L2، T3×L2، T3×L9 و T3×L5 در شرایط تاریخ کاشت معمول و T3×L5،T7×L6، T5×L10 و T7×L7 در شرایط کاشت تاخیری دارای بیشترین هتروزیس برای عملکرد دانه بودند و امکان استفاده از آن ها در برنامه های اصلاحی با هدف افزایش عملکرد کلزا وجود دارد.کلید واژگان: ترکیب پذیری, کلزا, لاین×تستر, هتروزیسDevelopment of high yielded varieties is important to balance between production rates and grewing food needs of human population. For genetic analysis of yield and some important traits in oilseed rape (Brassica napus L.), We conducted line×tester analysis with ten lines and ten testers (three winter parents and seven spring parents). First generation hybrids as well as 20 parents (120 genotypes) were cultivated as a alpha lattice design with two replications under two different conditions (normal and delayed planting date) and days to flowering, flowering duration, plant height, number of primary branchs in plant, thousand seed weight and yield were studied. The results showed that the difference between genotypes is significant and the environment had a different effect on genotypes. High levels of broad sense heritability (from 73.65% for number of primary branches in plant to 87.65% for grain yield) showed that the genetic variance was more than environmental effect. Estimation of less than unit for the mean squares of the general combining ability to the mean squares of thespecific combining ability ratio and low to moderate value of narrow sense heritability (from 29% for plant height to 70% for grain yield) showed that non-additive variance is the major factor in controling of studied traits. The spscific combining ability of hybrids and hetero estimation showed that introduced hybrids in this study could be successfully used in breeding programs and improve the oilseed rape traits. The T9 × L2, T3 × L2, T3 × L9 and T3 × L5 hybrids in normal condition and T3 × L5, T7 × L6, T5 × L10 and T7 × L7 in delayed planting conditions with maximum heterosis for yield were potential hybrids for using in breeding programs for increased yield.Keywords: Combining Ability, Heterosis, Line×Tester, Oilseed rape
-
خشکی تنش غیرزیستی اصلی است که به طور جدی بر تولید و کیفیت گندم در جهان تاثیر می گذارد. اطلاعات مربوط به وراثت تحمل به خشکی برای تعیین نوع برنامه اصلاحی و تکوین ارقام متحمل ضروری است. در این مطالعه، استنباط بیزی برای بررسی ماهیت و میزان اثرهای ژنی کنترل کننده عملکرد و اجزای آن در شرایط کمبود آب و شرایط عادی با استفاده از ارزیابی ارقام گندم نان (بم و آرتا) و نسل های مشتق شده از آن ها مورد استفاده قرار گرفت. استنباط بیزی با استفاده از روش گزینش متغیر گیبز (GVS) و معیار اطلاعات انحراف (DIC) برای شناسایی مهم ترین اثرهای ژنی و مقایسه مدل هایی با اثرهای ژنی مختلف مورد استفاده قرار گرفت. GVS و DIC روشی کارآمد برای انجام تجزیه و تحلیل و معرفی مدل های مناسب ارایه کردند. می توان نتیجه گرفت که تجزیه و تحلیل بیزی استنباط قوی از ساختار ژنتیکی عملکرد و اجزای عملکرد در گندم ارایه می دهد. از آن جا که اثرهای افزایشی، غالبیت و اپیستازی در وراثت صفات زراعی درگیر بودند، روش هایی که از همه انواع اثرهای ژنی استفاده می کنند مانند اصلاح ارقام هیبرید، در صورت رفع موانع تولید این ارقام، می تواند در بهبود عملکرد و پایداری آن در گندم سودمند باشد.
کلید واژگان: استنباط بیزی, روش های زنجیر-مونت کارلو, کمبود آب, گزینش متغیر گیبز, گندم, معیار اطلاعات انحرافDrought is the main abiotic stress seriously influencing wheat production and quality in the world. Information about the inheritance of drought tolerance is necessary to determine the type of breeding program and to develop tolerant cultivars. In this study, Bayesian inference was used to explore the nature and amount of gene effects controlling yield and its components under water deficit and normal conditions by assessment of contrasting bread wheat parents (Bam and Arta) and derived generations from them. Bayesian inference using the Gibbs Variable Selection (GVS) approach and the Deviance Information Criterion (DIC) were applied to identify the most important gene effects and to compare models including different gene effects. The GVS and DIC provided an efficient way to perform the analysis and to introduce the more appropriate models. It can be inferred from the results that the Bayesian analysis provides a robust inference of genetic architecture of yield and yield components in wheat. Since the additive, dominance and epistatic gene actions involved in the inheritance of agronomic characters under both water stress and normal conditions, methods which utilize all types of gene effects, such as hybrid seed production, may be useful in improving yield and its stability in wheat.
Keywords: Bayesian inference, DIC, GVS, MCMC, Water Deficit, Wheat -
تنش خشکی از عوامل کاهش دهنده عملکرد در سطح جهان محسوب می شود. با توجه به این که گندم بیشتر در نواحی نیمه خشک کشت می شود، امروزه توجه زیادی به ایجاد ارقام متحمل به تنش خشکی معطوف شده است. در این پژوهش نحوه وراثت برخی از صفات زراعی و فیزیویولوژیکی در نسل های مختلف حاصل از تلاقی دو رقم ارگ (والد متحمل به خشکی) و مغان 3 (والد حساس به خشکی) در شرایط مزرعه از طریق تجزیه میانگین نسل ها در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال زراعی 193-1392 مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار صورت پذیرفت. شرایط آبیاری در کرت های اصلی و نسل های مورد مطالعه در کرت های فرعی قرار گرفتند. پس از گرده افشانی به منظور اعمال تنش کم آبی، قطع آبیاری تا انتهای فصل برای کرت های واجد تنش صورت گرفت. در تجزیه واریانس اختلاف معنی داری در بین نسل های مختلف از نظر صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، تعداد پنجه بارور، میزان کلروفیل برگ، دمای برگ، تعداد روز تا رسیدگی، وزن سنبله، وزن کاه، بیوماس، عملکرد دانه و شاخص برداشت مشاهده شد. اثر متقابل نسل در شرایط آبیاری تنها برای عملکرد دانه معنی دار بود. بعد از تجزیه میانگین نسل ها در دو شرایط عادی و تنش خشکی، کای اسکور مدل سه پارامتری برای کلیه صفات مورد مطالعه معنی دار بود که حاکی از حضور اثرات متقابل غیر آللی در وراثت این صفات بود. دامنه وراثت پذیری عمومی و خصوصی برای صفات مورد مطالعه به ترتیب در شرایط عادی 946/0-502/0 و 429/0-244/0 و در شرایط تنش کم آبی 951/0-653/0 و 377/0-221/0 به دست آمد. متوسط درجه غالبیت برای کلیه صفات مورد مطالعه در هر دو شرایط عادی و تنش کم آبی بیشتر از یک بود که وجود پدیده فوق غالبیت را در کنترل این صفات نشان داد و مقدار پایین وراثت پذیری خصوصی را توجیه کرد. در هر دو شرایط، واریانس غالبیت بزرگ تر از واریانس افزایشی برای تمامی صفات بود. این نتایج لزوم بهره برداری از اثرات غالبیت ژنی در برنامه های اصلاحی گندم در صورت فراهم شدن تولید واریته های هیبرید یا انجام گزینش در نسل های تفرق پیشرفته را نشان می دهد هر چند که به علت مشکل انتقال گرده، تولید واریته های هیبرید در گندم در سطح محدودی صورت می گیرد.کلید واژگان: تجزیه میانگین نسل ها, تنش خشکی, گندم, وراثت پذیریDrought stress is one of the factors that reduces yield in the world. Considering that wheat is grown mostly in semi-arid areas, much attention has been paid to develop drought tolerant varieties. This experiment was conducted during 2013-2014 in Tabriz University research farm, Iran. In this investigation the inheritance of some agronomic and physiological traits was studied in the field condition through generations mean analysis. The generations were produced from the cross of Arg (tolerant to drought) and Moghan3 (sensitive to drought) varieties. The experiment was a split plot design based on randomized complete blocks with two replications. The irrigation conditions were arranged in the main plots and generations in the subplots. In the stress condition, irrigation was withheld after pollination. Based on the analysis of variance, significant difference were observed among different generations in terms of plant height, peduncle length, flag leaf length, flag leaf width, number of fertile tillers, leaf chlorophyll content, leaf temperature, days to maturity, spike weight, straw weight, biomass, grain yield and harvest index. The interaction between generations and irrigation conditions was significant only for grain yield. The generation mean analysis in both normal and drought stress conditions showed that chi-square of three parameter model was significant for all of the studied characteristics, indicating the presence of non-allelic interactions in the inheritance of these traits. The broad sense and narrow sense heritabilities for the traits under study were estimated as 0.502-0.946 and 0.244-0.429 in the normal condition and 0.653-0.951 and 0.221-0.377 in the water stress condition, respectively. The average degree of dominance for all of the characters in both normal and water stress conditions was greater than one which indicated the existence of over-dominance gene action in controlling these traits. At both conditions, the dominance genetic variance was higher than the additive genetic variance for all of the traits. The results indicate the necessity of selection in advanced generation or exploiting dominance gene action in the breeding programs, if hybrid varieties are produced in the wheat plant.Keywords: Drought stress, Generation mean analysis, Heritability, Wheat
-
به منظور شناسایی صفات تاثیرگذار بر عملکرد دانه در شرایط آبیاری بدون تنش و تنش کم آبی، 65 لاین اینبرد نوترکیب گندم حاصل از رقم آمریکایی Yecoro Roja (پرمحصول، پاکوتاه و زودرس) به عنوان والد پدری و لاین ایرانی No.49 (با عملکرد متوسط، پابلند و دیررس) به عنوان والد مادری، در آزمایشی با استفاده از طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار در فصل زراعی 1392 در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز مورد ارزیابی قرار گرفتند. سطوح آبیاری به عنوان فاکتور اصلی و لاین های مورد مطالعه به عنوان فاکتور فرعی ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت بین تیمارهای تنش آبی برای عملکرد دانه، ارتفاع بوته، طول پدانکل، تعداد دانه در سنبله، عملکرد کاه، وزن هزار دانه، طول ریشه و حجم ریشه در سطح احتمال 5 درصد و برای وزن ریشه در سطح احتمال 1 درصد معنی دار می باشد. اختلاف بین لاین های گندم و همچنین اثر متقابل لاین × شرایط آبیاری برای همه صفات مورد بررسی در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد. در شرایط آبیاری بدون تنش، عملکرد دانه با ارتفاع بوته، تعداد سنبله بارور، تعداد دانه در سنبله، طول پدانکل، وزن هزار دانه، طول سنبله، عملکرد کاه و طول ریشه همبستگی معنی دار و مثبت داشت. در شرایط تنش کم آبی، عملکرد دانه با تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله بارور، طول پدانکل، طول ریشه و عملکرد کاه همبستگی مثبت و معنی دار در سطح احتمال 1 درصد داشت. تجزیه علیت براساس تجزیه رگرسیون چندگانه به روش گام به گام، نشان داد که در شرایط بدون تنش ارتفاع بوته، طول پدانکل، تعداد دانه در سنبله، عملکرد کاه، تعداد سنبله بارور و طول ریشه و در شرایط تنش کم آبی تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، تعداد سنله بارور، طول ریشه و وزن ریشه از اجزای موثر بر عملکرد دانه هستند.
کلید واژگان: تجزیه علیت, تنش کم آبی, صفات مرتبط با ریشه, همبستگی صفاتTo identify the effectis traits on grain yield under normal irrigation and water deficit conditions, 65 wheat recombinant inbred lines derived from the crossing of Yecora Rojo American cultivar (a high yielder, dwarf and early) and No.49 Iranian line (medium yielder, tall and late) split-plot experiments based on randomized complete bloks design with two replications was performed at Agriculture Research Station, University of Tabriz, in 2013. Irrigation levels were considered as main factor and lines as sub factor. The analysis of variance showed that the differences among irrigation levels for grain yield, plant height, peduncle length, root volume and root weight were significant. The differences among wheat lines and intraction between line irrigation levels for all of the traits were also significant. Under normal irrigation condition, grain yield had significant an positieve correlation with plant height, highest spike, number of seeds per spike, peduncle length, 1000 seed weight, spike length, straw yield and root length. Under drought stress condition, grain yield had significant and positive correlation with the number of grains per spike, number of fertile spikes, peduncle length, root length and straw yield. Path analysis, based on the stepwise regression method, revealed that the plant height, peduncle length, number of grains per spike, straw yield, number of fertile spike and root length undernormal irrigation condition and number of grains per spike, 1000 grain weight, number of fertile spikes, root length and root weight under water condition were effective traits on seed yield.
Keywords: Correlation, Water deficit stress, Wheat root, Path analysis -
یکی از راهکارهای اصلاح نباتات برای افزایش محتوای روی در دانه گندم، استفاده از تنوع ژنتیکی طبیعی از نظر این ویژگی است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی ارقام گندم بهاره ایران از لحاظ صفات مربوط به کارآیی روی و هم چنین رابطه این صفات با عملکرد و اجزاء عملکرد دو آزمایش مجزا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد که یکی از آزمایش ها فاقد محلول پاشی روی و دیگری واجد محلول پاشی روی بود. تجزیه دو آزمایش به شکل تجزیه واریانس مرکب انجام شد. نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام، همبستگی و علیت نشان داد که صفات میزان روی آندوسپرم و میزان روی جنین و آلورون مستقل از عملکرد و اجزای آن بوده و فاقد هرگونه اثرات مستقیم و غیرمستقیم بر روی این صفات می باشند. هم چنین نتایج تجزیه واریانس مرکب حاکی از این بود که صفات مذکور در بین ارقام مورد مطالعه فاقد تنوع، واریانس ژنتیکی و وراثت پذیری مطلوب می باشند. بنابراین انجام تلاقی و گزینش در داخل ارقام گندم بهاره فاقد کارآیی لازم برای اصلاح این صفات می باشد و برای ارتقای محتوای روی در دانه این ارقام باید تلاقی آنها با ارقام روی کارآ یا خویشاوندان نزدیک روی کارآ را مد نظر قرار داد.کلید واژگان: گندم بهاره, لکه گذاری DTZ, میزان روی آندوسپرم, میزان روی در جنین و آلورونOne of the plant breeding strategies for increasing zinc content of wheat grain is employing natural genetic variability of this trait. To investigate genetic variation of traits related to zinc efficiency among Iranian spring wheat cultivars and determining the relationship between these traits and grain yield and its components, two separate experiments were conducted based on randomized complete blocks design with three replications. One of the experiments was under zinc foliar application condition and the other lacked the mentioned condition. Analysis of variance was performed based on combined analysis. Results of stepwise regression, correlation and path analysis indicated independence of endosperm zinc content and embryo and aleuron zinc content from grain yield and its components with any direct or indirect significant effects. Results of combined analysis determined that there was not considerable genetic variability about traits related to zinc efficiency among examined wheat varieties and heritability of these traits was low. Therefore crossing and selection among these spring varities is not enough efficient for promotion of grain zinc content and it would be nessecary to crossing between these variteis and other zinc efficient landraces, cultivars or wild relatives.Keywords: DTZ blothing, Embryo, aleuron zinc content, Endosperm zinc content, Spring wheat
-
تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های غیر زنده می باشد که تولید جو را در کل دنیا به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. پیچیدگی فیزیولوژیکی و ژنتیکی تحمل شوری سبب کند شدن ایجاد ارقام متحمل به شوری شده است. به منظور مکان یابی QTLهای مرتبط با صفات زراعی و فیزیولوژیکی، 149 لاین هاپلوئید مضاعف حاصل از تلاقی یک رقم استرالیایی (Clipper: حساس به شوری) و یک توده بومی الجزایر (Sahara3771: متحمل به شوری) تحت شرایط تنش شوری طبیعی مزرعه ایستگاه یزد (با EC خاک 12-10 و آب 10-9 دسی زیمنس بر متر) و شرایط نرمال مزرعه ایستگاه کرج (با EC خاک و آب در حدود 5/2-2 دسی زیمنس بر متر) مورد بررسی قرار گرفتند. بین والدین و لاین های هاپلوئید مضاعف از لحاظ صفات تعداد روز تا گل دهی، محتوی نسبی آب، محتوی کلروفیل، ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد روز تا رسیدگی کامل، بیوماس، عملکرد دانه، شاخص برداشت، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، محتوی سدیم و پتاسیم و نسبت پتاسیم بر سدیم تفاوت های معنی دار وجود داشت. تجزیه QTL بر اساس روش مکان یابی فاصله ای مرکب و با استفاده از یک نقشه ژنتیکی مشتمل بر 517 نشانگر، که به صورت یکنواخت روی کروموزوم های جو پراکنده شده و 1502 سانتی مورگان از ژنوم جو را پوشش داده بودند، انجام پذیرفت. در مجموع 72 QTL برای صفات مورد مطاله شناسایی شد که 40 QTL مربوط به محیط نرمال و 32 QTL مربوط به محیط شور بود. تغییرات فنوتیپی توجیه شده توسط این QTLها از 7/2 تا 8/61 درصد متغیر بود. یک QTL بزرگ اثر روی کروموزوم 2H و نزدیک نشانگر Vrs1 مشاهده شد. این QTL بر صفات بیوماس، تعداد دانه در سنبله، عملکرد دانه، ارتفاع بوته و وزن هزار دانه تاثیر داشته و می تواند در برنامه های به نژادی جو برای افزایش تحمل به شوری با استفاده از گزینش به کمک نشانگر مورد استفاده قرار گیرد. تعدادی QTL پایدار نیز برای صفات ارتفاع بوته، بیوماس، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه شناسائی شدند که می توانند در برنامه های به نژادی جو برای افزایش تحمل به شوری مورد استفاده واقع شوند.کلید واژگان: تنش شوری, جو, مکان های ژنی صفات کمیmapping the QTLs of agronomic and physiological traits, 149 double haploid (DH) lines from a cross between an Australian cultivar, Clipper (salt susceptible), and an Algerian landrace, Sahara3771 (salt tolerant), were evaluated under natural saline (Yazd Station, ECsoil=10-12.8 ds/m and ECwater= 9-10 ds/m) and normal (Karaj Station, ECsoil and ECwater ~2-2.5 ds/m) environments. There were remarkable differences between parents and among the lines for studied traits, including days to heading, relative water content, chlorophyll content, plant height, spike length, days to maturity, biomass, grain yield, harvest index, grain number per spike, 1000 grain weight, Na and K contents and Kﳖ ratio. QTL analysis was performed using the genetic linkage map consisted of 517 molecular markers distributed evenly on all seven barley chromosomes spanning 1502 cM of barley genome based on composite interval mapping method. A total of 72 QTLs for the measured traits were determined, from which 40 QTLs were under normal and 32 QTLs were under salinity stress conditions. The phenotypic variation explained by individual QTLs ranged from 2.7 to 61.8%. A major QTL related to biomass, grain number per spike, grain yield, plant height and 1000 grain weight was identified on chromosome 2H in the vicinity of Vrs1 marker locus. In addition, for plant height, biomass, grain number per spike and 1000 grain weight, some stable QTL(s) under both salinity and normal conditions were identified on that locus which considered as salinity related QTLs. These QTLs can be useful in breeding programs for improving salt tolerance using marker-assisted selection.Keywords: Agronomic Traits, Barley, QTLs, Salinity
-
به منظور تعیین بهترین مرحله رشد سویا که در آن حداکثر کیفیت بذر تحت شرایط مختلف سایه اندازی (S1، S2 و S3: به ترتیب 0، 35 و 75% سایه) و تیمارهای آبیاری (I1، I2، I3 و I4: به ترتیب آبیاری پس از 60، 90، 120 و 150 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A) به دست آید، دو آزمایش مزرعه ای به صورت طرح کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال های 1390 و 1391 اجرا شد. بذرها در فواصل پنج روز و در هشت مرحله برداشت شدند. حداکثر وزن دانه (رسیدگی وزنی) در 54-41 روز پس از گلدهی به دست آمد. دوره پر شدن دانه با کاهش میزان آب کاهش یافت، ولی در اثر سایه اندازی افزایش پیدا کرد. در نتیجه، حداکثر وزن دانه، سرعت جوانه زنی و وزن خشک گیاهچه بذرهای متعلق به گیاهات تحت سایه بیشتر از گیاهان بدون سایه بود. با وجود این، حداقل هدایت الکتریکی و حداکثر درصد جوانه زنی بذرهای حاصل از گیاهان رشد یافته در سایه و نور کامل خورشید تحت تیمارهای مختلف آبیاری تقریبا مشابه بود. حداکثر ویژگی های کیفیت بذر 1 تا 9 روز پس از رسیدگی وزنی به دست آمد که بستگی به میزان دسترسی به نور و فواصل آبیاری داشت. در برداشت های زود هنگام به دلیل عدم رسیدگی و در برداشت های دیر هنگام به دلیل پیری، کیفیت فیزیولوژیکی دانه پایین بود. می توان نتیجه گرفت که امکان تولید بذرهای سویا با کیفیت بالا در تیمارهای مختلف آبیاری و سایه اندازی وجود دارد، به شرطی که میزان رطوبت بذرها در زمان برداشت در حدود 20-16% باشد.کلید واژگان: آبیاری, پر شدن دانه, سایه اندازی, سویا, کیفیت دانهIn order to determine the best developmental stage of soybean at which maximum seed quality is attained under different shadings (S1, S2, S3: 0, 35 and 75% shade, respectively) and irrigation treatments (I1, I2, I3, I4: irrigation after 60, 90, 120 and 150 mm evaporation from class A pan, respectively), two split plot experiments using randomized complete block design with three replications were conducted in 2011 and 2012. Seeds were harvested at five day intervals in eight stages. Maximum seed weight (mass maturity) was achieved at 41-54 days after flowering. Seed filling duration decreased with decreasing water supply, but it was increased by shading. As a result, maximum seed weight, germination rate and seedling dry weight of seeds from shaded plants were higher than those of unshaded plants. However, minimum electrical conductivity and maximum germination percentage of seeds from shaded and unshaded plants under different irrigation treatments were almost similar. Maximums of seed quality parameters were obtained 1 to 9 days after mass maturity, depending on the light availability and irrigation intervals. At earlier harvests, because of immaturity, and at later harvests, due to aging, seed physiological quality was low. It was concluded that high quality seeds of soybean can be produced under different irrigation and shading treatments, providing that the seeds are harvested at about 16-20% moisture content.Keywords: Irrigation, Seed filling, Seed quality, Shading, Soybean
-
سالانه، میلیون ها لیتر محلول سم، برای مبارزه با آفات و بیماری های گیاهی در مزارع استفاده می شود. استفاده ی گسترده از سموم شیمیایی، خطرات زیست محیطی زیادی را ایجاد می کند. بادبردگی ذرات یکی از مهم ترین معضلات در سم پاشی است، که باعث آلودگی زمین های اطراف مزرعه، انسان ها و سایر جانداران می شود. مدیریت اندازه ی ذره، عامل اصلی در کنترل بادبردگی است. در این تحقیق عوامل موثر در اندازه ی قطرات (قطرمیانه ی حجمی) نشسته در نواحی غیر هدف با استفاده از روش های آماری مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات نوع نازل (نازل بادبزنی با سطح مقطع خروجی متفاوت)، فشار سم پاشی، ارتفاع بوم سم پاشی و سرعت باد به عنوان فاکتورهای موثر در بادبردگی، روی اندازه ی ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. یک تونل باد افقی، با ابعاد 0/47 متر عرض، 0/75 ارتفاع و 5/5 متر طول برای انجام آزمایش ها طراحی و ساخته شد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار انجام شد. اندازه گیری قطرات در ترکیب های تیماری با نازل بادبزنی در سه سطح مقطع خروجی (11003- 0/87 میلی متر مربع، 11004- 1/18 میلی متر مربع و 11006- 1/8 میلی متر مربع)، فشار پاشش (150، 275 و 400 کیلوپاسکال)، سرعت باد (1، 2 و 3 متر بر ثانیه) و ارتفاع پاشش بوم (0/35، 0/55 و 0/75 متر) انجام شد. کاغذهای حساس به آب در فواصل 0/8، 1/6 و 2/4 متری از انتهای پاشش نازل برای آشکارسازی اندازه ی قطرات استفاده شدند. در این تحقیق فاکتورهای فشار، سرعت باد و ارتفاع بر اندازه ی قطره در فاصله ی مورد نظر اثر افزایشی داشتند. ولی اثر نازل کاهشی بود. با توجه به ضرایب مدل رگرسیونی اثر سرعت باد قابل ملاحظه بود.
کلید واژگان: اندازه ی قطره, بادبردگی, تونل باد, قطر میانه ی حجمی, مدل تجربیEach year، millions of liters of toxic liquid، are used to combat with pests and plant diseases in farms. The wide spread use of chemical pesticides causes great environmental hazards. Particles drift is one of the main problems in spraying which results in the contamination of farm lands، humans and animals. Management of particle size is regarded as the main factor in drift control. In this study، the effect of some parameters on the size of deposited particles on non-target areas was studied using statistical method. The effects of nozzle type (orifice size)، spraying pressure، spraying boom height and wind speed as effective factors on drift were examined. A horizontal wind tunnel with working section of 0. 47 m wide، 0. 75 m height and 5. 5 m long was used for testing. Experiment was performed in the form of factorial split-plot based on randomized complete block design with two replications. Droplets were measured in the treatment combinations of the type of flat-fan nozzle with three orifice area (11003- 0. 87 mm2، 11004-1. 18 mm2 and 11006- 1. 8 mm2)، spraying pressure (150، 275 and 400 kpa)، wind speed (1، 2 and 3 m s-1) and the boom height of (0. 35، 0. 55 and 0. 75 m). Water-sensitive papers were used at intervals of 0. 8، 1. 6 and 2. 4 m from the tip of nozzles for detecting droplets size. The factors of pressure، speed and height had positive effects on the droplet size at the desired distance، but the effect of nozzle size on droplet size was negative. In the regression model the coefficients of speed was higher than the others.
Keywords: Particle size, Drift, wind tunnel, volume median diameter, Empirical model -
به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی ارقام اصلاح شده و بومی یونجه، 12 رقم یونجه شامل پنج رقم اصلاح شده (کایساری، کدی، رنجر، مسمیر و سی ریور) و هفت رقم بومی (همدانی، قره یونجه، یزدی، تازه کند دیم، شازند، عمو زین الدین و رهنانی) از طریق صفات زراعی و نشانگرهای آنزیمی مورد مطالعه قرار گرفتند. تعداد 35 بذر از هر رقم در گلدان های مجزا به صورت طرح کاملا تصادفی نامتعادل، کشت شدند. تجزیه واریانس صفات مختلف نشان داد که بین ارقام بومی و اصلاح شده یونجه از لحاظ اکثر صفات اختلاف معنی دار وجود ندارد. در مورد آنزیم های استراز و پراکسیداز، داده ها بر اساس وجود و عدم وجود نوار آنزیمی (1 و 0) در 11 نوار ایزوزیمی پلی مورف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. ارقام بومی و اصلاح شده به ترتیب با میانگین 246/0 ± 48/0 و 193/0 ±519/0 برای شاخص شانون و میانگین 181/0 ± 327/0 و 148/0± 352/0 برای شاخص تنوع ژنتیکی نی، تفاوت چشمگیری نشان ندادند. بررسی رابطه ی بین داده های ایزوزیمی و صفات مورد بررسی نشان داد که بین ایزوزیم 4POX- و عملکرد تک بوته تر و خشک در ارقام اصلاح شده ارتباط معنی دار وجود دارد.کلید واژگان: یونجه, تنوع ژنتیکی, نشانگرهای ایزوزیمی, چندشکلیFor evaluation of genetic diversity among improved alfalfa varieties and Iranian landraces, 12 populations including five improved varieties (Kaysari, Kadi, Ranger, Mesmir, Seariver) and seven landraces (Gharayonje, Amozeynadin, Rahnani, Tazekand, Shazand, Hamedani, Yazdi) were evaluated using agronomic traits and enzyme markers. Thirty-five individuals of each variety were grown and analyzed in separate pots in a unbalanced completely randomized design (CRD). Analysis of variance for agronomic traits showed significant differences for most of the traits among improved and landrace varieties. For esterase and peroxidase enzymes based on presence or absence of enzyme bands (1, 0) eleven polymprphic isozyme bands were detected. For improved and landrace varieties Shanon index mean was 0.48 ± 0.246 and 0.519 ± 0.193, respectively, furthermore Nei genetic diversity index mean for improved and landraces was 0.327 ± 0.181 and 0.352 ± 0.148 respectively, suggesting no difference between improved and landrace varieties was found. Analysis of relation between isozyme markers and agronomic traits showed that there are significant differences between the presence of POX-4 and wet and dry yield in improved varieties.Keywords: Alfalfa, Genetic diversity, Isozyme markers, Polymorphism
-
International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, Volume:2 Issue: 5, Spring 2014, PP 1475 -1483
The main purpose of this study is measuring and comparing of peanut harvesting loss in manual and mechanical methods in addition to economic analysis of them. Hence, a field was selected in Astaneh-Ashrafiyeh and divided to three different plots. Two plots were applied to measure mechanical harvesting loss and third one was applied for manual harvesting loss. According to test results, the lowest percentage of loss was belonged to forward speed of 1.8 km/ha and soil moisture content of 19.9%. The obtained data from these conditions were compared with manual harvesting data. T-test results showed all variables were significant, except percent of undug pods in 1% level of probability. The total percent of pods loss in manual and mechanical harvesting obtained 3.487 and 20.23%, respectively. The results showed the mechanical harvesting in relation with manual harvesting reduces harvesting costs and increases loss costs. Comparing of decreased and increased costs in mechanical harvesting revealed using of harvester increase overall loss and applying of it not recommended.
Keywords: cost, Loss, Manual Harvesting, Mechanical Harvesting, Peanut -
International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, Volume:2 Issue: 5, Spring 2014, PP 1390 -1397
The object of this study was evaluation of a walking tractor drawn peanut harvester at different conditions of soil moisture content and forward speed and comparing it with manual harvesting. The evaluation factors for peanut harvester were two levels of soil moisture content and three levels of forward speed. The results revealed that the effect of soil moisture content was only significant on the percent of unexposed pods loss, while the effect of forward speed was not significant for all loss. Comparing of harvester loss at best condition with manual harvesting loss revealed that there was significant difference between two methods of peanut harvesting. Manual harvesting loss was higher than mechanical harvesting loss in the percent of exposed and unexposed pods loss. The results of this study revealed that the usage mechanical harvesting instead of manual harvesting reduces harvesting loss, harvesting costs and timeliness costs. Therefore, usage of this harvester instead of manual harvesting entirely recommended.
Keywords: Evaluation, Forward Speed, Harvester, Peanut, Walking tractor -
در نظام ترویج مبتنی بر پارادایم مشارکتی توسعه یکی از روش های مورد تاکید برای ارتقای مشارکت زنان در جامعه روستایی به عنوان نیمی از پیکره آن، ایجاد گروه های مستقل زنان برای انجام فعالیت های تیمی است. در این راستا، یکی از شیوه های مورد استفاده، به کارگیری زنان پیشروی محلی تحت عنوان «تسهیلگران» جهت ظرفیت سازی و ایجاد حرکت در جامعه است. در این مقاله برخی عوامل فردی و محیطی موثر بر موفقیت تسهیلگران در آذربایجان شرقی بر اساس نتایج پژوهش میدانی در روستاهایی از 6 شهرستان با استفاده از مصاحبه رو در رو با تسهیلگران و تکمیل پرسشنامه مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. روایی پرسشنامه را تعدادی از اساتید و متخصصان این حوزه تایید کردند. پایایی مقیاس اصلی با استفاده از آماره آلفای کرونباخ برابر با 88٪ بود که حاکی از اعتبار مناسب ابزار تحقیق است. یافته های پژوهش نشان می دهد که از میان عوامل مورد بررسی در سطح خطای نوع اول، بین موفقیت تسهیلگران در ایجاد و تداوم فعالیت گروه های مستقل زنان با میزان پذیرش تسهیلگر از سوی زنان، زمینه های تماس وی با کارشناسان ترویج، و آشنایی وی با مفهوم «سازمان های غیردولتی» ارتباط وجود دارد. نتایج حاصل هیچ ارتباط معنی داری را بین متغیرهای استفاده از وسایل ارتباط جمعی و متغیر وابسته مورد نظر در این سطح از خطای نوع اول نشان نمی دهد.
کلید واژگان: زنان روستایی, زنان, مشارکت روستایی, تسهیلگران, آذربایجان شرقی, ارتباط روستاییOne of the emphasized methods to promote women participation in rural society, as they are half of it, is to form independent women groups for collective action and team work. One of the methods that has been used in rural training and extension is to involve rural women leaders as "facilitators" for mobilization and capacity building in their society. In this study some personal and environmental factors that influence the success of facilitators in East Azarbaijan province will be examined drawing on the results of a field research that used face to face interviews and questionnaires in 6 counties. Questionnaire validity has been assessed by a number of subject specialists and academicians, and its reliability has been measured by using Cronbach's alpha which was equal to 88% and indicates appropriateness of research instruments. Findings show a significant relationship at 99% level between facilitator's success in generation and sustenance of independent women group activities (as dependent variable) and rural women acceptance of facilitators, facilitator connection with extension agents, her awareness of NGO concept (as independent variables). No significant relationship can be detected between dependent variable and variables related to the use of mass communication tools.Keywords: Rural Women, Women, Rural Participation, Facilitators, East Azarbaijan (Province of Iran), Rural Communications
- 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.