yousef arshad
-
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 هامواد 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 گیریدر 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 تاخیریIntroductionIn 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 methodsIn 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 findingsThe 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.
ConclusionThe 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 -
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 هاتعداد 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 گیریدر 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 ژنتیکیIntroductionWheat 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 methodsA 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 findingsThe 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.
ConclusionThe 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 -
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 هابه 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 تحقیقنتایج 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 گیرینتایج 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 دانهIntroductionSoil 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 methodsTo 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.
ResearchfindingsThe 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.
ConclusionThe 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 -
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 نانTerminal 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 -
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 هاتعداد 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 هااز 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 گیریژنوتیپهای 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, شوریBackground and objectivesSalinity 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 methodsA 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.
ResultsGrain 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.
ConclusionThe 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 -
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 نیتروژنIn 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
-
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 پلاسمIn 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
-
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, شانونIn 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 -
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 تحملWheat 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
- 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.