فهرست مطالب

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
پیاپی 35 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/17
  • تعداد عناوین: 20
|
  • رحمت الله کریمی زاده، طهماسب حسین پور، جبار آلت جعفربای، کمال شهبازی هومونلو، محمد آرمیون، پیمان شریفی* صفحات 1-17

    تعداد 19 لاین گندم دوروم برگزیده از آزمون مقدماتی عملکرد به همراه رقم شاهد دهدشت در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در پنج منطقه گچساران، گنبد، مغان، خرم آباد و ایلام طی سه سال زراعی 1394-1391 بررسی شدند. تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر ژنوتیپ، سال و مکان و برهمکنش سال × مکان، سال × ژنوتیپ و ژنوتیپ × سال × مکان بر عملکرد دانه معنی دار بود. آزمون اسکریت نشان داد که چهار مولفه اصلی اول سهم قابل توجهی در توجیه برهمکنش ژنوتیپ در محیط (GEI) داشتند، به طوری که مولفه اصلی اول و دوم به ترتیب 70/22٪ و 71/18٪ از تغییرات را توجیه می کردند. نمودار موزاییکی نشان داد که 54/11٪ از تنوع کل ناشی از اثر ژنوتیپ و 46/88٪ ناشی از برهمکنش ژنوتیپ در محیط بود. نمودار گرمایی نیز نشان داد که ژنوتیپ های 16، 19 و 20 دارای عملکرد بالا در بسیاری از محیط ها بودند. نمای چندضلعی بای پلات نشان داد که ژنوتیپ های 8، 7، 20 و 13 با توجه به نزدیک بودن به مبدا بای پلات، ژنوتیپ هایی با پایداری عمومی بالا به محیط های آزمایشی بودند و همچنین ژنوتیپ های 18، 15 و 11 سازگار به هیچ کدام از محیط ها نبودند. مطالعه همزمان اثر ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ در محیط با نمای محور تستر متوسط (ATC) از بای پلات نشان داد که ژنوتیپ های نزدیک به محور ATC، شامل ژنوتیپ های 2، 7، 1 و 20 علاوه بر پایدار بودن نسبت به بقیه ژنوتیپ ها، دارای عملکرد بالاتر از متوسط کل بودند و می توانند به عنوان ژنوتیپ های پایدار در نظر گرفته شوند. نمای بای پلات ژنوتیپ ایده آل نیز نشان داد که ژنوتیپ های 1  و 2 نزدیک ترین ژنوتیپ به ژنوتیپ ایده آل و در نتیجه مطلوب ترین آن ها بودند. نمای برداریGGE  بای پلات نشان داد که محیط های با توانایی تمایز و نمایندگی (1 و 3)، محیط های مناسبی برای انتخاب ژنوتیپ های سازگار بودند. در مجموع، ژنوتیپ های 8، 7، 20 و 13 با نماهای مختلف بای پلات، علاوه بر پایداری از عملکرد بالاتری نیز برخوردار بودند و می توانند برای گزینش یا توصیه رقم استفاده شوند.

    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، ژنوتیپ در محیط، ژنوتیپ ایده آل، نمودار موزائیکی، نمودار گرمایی
  • عبدالمجید خورشید*، علی اکبر اسدی صفحات 18-29

    کیفیت چغندرقند ترکیبی است از تمام حالات فیزیکی و شیمیایی ریشه چغندرقند که روی فرآیند تولید و یا محصول شکر و یا محصولات جانبی اثر می گذارد. از طرف دیگر کم آبی و دمای بالا در دوره رشد موجب افزایش ناخالصی‏ های ریشه چغندر به ویژه ترکیبات نیتروژنه شده و درنهایت باعث تغییر در کیفیت چغندرقند می شوند. به منظور بررسی تغییرات خصوصیات کیفی چغندرقند تحت تنش خشکی خانواده های فول سیب حاصل از برنامه های اصلاحی در دو آزمایش جداگانه خشکی و نرمال در سال زراعی 1396 در ایستگاه تحقیقات مهندس مطهری کرج موردبررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش معنی دار عملکرد ریشه، عملکرد قند، عملکرد قند خالص، میزان پتاسیم، میزان ازت مضره و قند ملاس و افزایش میزان سدیم و خلوص شربت شد. فول سیب های مورد بررسی  تنها از نظر صفات ازت مضره و ضریب قلیاییت دارای اختلاف معنی دار بودند. علیرغم معنی دار نشدن اختلافات بین ژنوتیپ ها ازنظر عملکرد ریشه و قند، بیشترین عملکرد ریشه مربوط به فول سیب های 5 و 6 و کمترین عملکرد مربوط به فول سیب 15 و شاهدهای 20، 23، 21 و 19 بود. همچنین فول سیب های 5، 1 و 6 دارای بیشترین و فول سیب های 2، 15، 9، 2 و شاهد 23 دارای کمترین عملکرد قند بودند.

    کلیدواژگان: عملکرد قند، عملکرد ریشه، خانواده های فول سیب
  • سجاد محرم نژاد*، محمدرضا شیری صفحات 30-40

    به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 11 ژنوتیپ ذرت، آزمایشی به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی مغان در سال زراعی 1398 اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که بین هیبریدهای ذرت از لحاظ عملکرد بلال، شاخص کلروفیل، کلروفیل a، فلورسانس حداکثر (Fm)، فلورسانس متغیر (Fv) و حداکثر کارآیی فتوسیستم II (Fv/Fm) اختلاف معنی دار وجود داشت. اما بین هیبریدهای ذرت از لحاظ دمای برگ، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنویید و فلورسانس حداقل (Fo) اختلاف معنی دار وجود نداشت. هیبرید KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3 با بیشترین عملکرد بلال و فعالیت سیستم فتوسنتزی برترین هیبرید در مقایسه با سایر هیبریدها شناسایی شد. دامنه تغییرات وراثت پذیری بسیار گسترده بود و از 14 درصد برای کلروفیل b تا 87 درصد برای فلورسانس متغیر (Fv) نوسان داشت. نتایج حاصل از تجزیه همبستگی نشان داد که بین عملکرد بلال و رنگدانه کلروفیل ارتباط مثبت و معنی دار وجود داشت. همچنین بین کارآیی فتوسیستم II و کلروفیل a همبستگی مثبت معنی دار مشاهده شد. تجزیه خوشه ای به روش Ward با صفت عملکرد بلال و صفات فیزیولوژیکی، ژنوتیپ های ذرت را در دو گروه متفاوت طبقه بندی کرد. براساس نتایج حاصل می توان از فلورسانس کلروفیل برای گزینش افراد با عملکرد بالا استفاده کرد.

    کلیدواژگان: گروه بندی، گزینش، وراثت پذیری، همبستگی
  • حسین مظلومی، همت الله پیردشتی*، احمد احمدپور، سید جابر حسینی صفحات 41-53

    به منظور بررسی تعداد 49 لاین پیشرفته گندم آزمایشی به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی واقع در قراخیل شهرستان قایمشهر اجرا شد. در این پژوهش صفاتی نظیر تعداد پنجه، ارتفاع بوته، طول برگ، عرض برگ، سطح برگ، وزن تر و خشک برگ پرچم، ساقه و سنبله، قطر ساقه و SPAD ، وزن هزار دانه و عملکرد دانه مورد ارزیابی و اندازه گیری قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس مشاهده شد که اختلاف بسیار معنی داری (در سطح یک درصد) بین ژنوتیپ های مختلف گندم بر اساس تمامی صفات مورد مطالعه وجود دارد. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های مورد مطالعه را به سه گروه مجزا از هم تفکیک نمود. نتایج مقایسه میانگین بین گروه های حاصل از کلاستر نشان داد که گروه سوم دارای بالاترین میزان صفات مطلوب از نظر خصوصیات فتوسنتزی شامل طول (07/30 سانتی متر)، عرض (54/1 سانتی متر)، سطح برگ (22/35 سانتی متر مربع) و SPAD (33/46)، میزان وزن تر (06/3 گرم) و خشک سنبله (07/1 گرم)، وزن تر (29/1 گرم) و خشک برگ پرچم (42/0 گرم)، وزن تر (63/9 گرم) و خشک ساقه (28/3 گرم)، قطر ساقه (02/5 میلی متر) و همچنین وزن هزار دانه (51/48 گرم) می باشد. همچنین نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که در ژنوتیپ های موجود در گروه سوم ارتباط قوی تری از نظر صفات وزن تر برگ پرچم و SPAD با صفت عملکرد دانه وجود دارد. از این رو می توان از ژنوتیپ های گروه سوم (نه لاین پیشرفته) برای برنامه های به نژادی آینده استفاده نمود.

    کلیدواژگان: آنالیز حساسیت، برگ، تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ، ساقه
  • حوریه مسعودی، حسین صبوری*، فاختک طلیعی، جبار جعفربای صفحات 54-68

    به منظور ارزیابی عملکرد و برخی صفات مورفوفنولوژیک گندم و بررسی تنوع ژنتیکی آن ها، بررسی های مزرعه ای و آزمایشگاهی روی 115 ژنوتیپ مختلف گندم در سال زراعی 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. طبق نتایج به دست آمده صفات مورد بررسی از تنوع بالایی برخوردار بوده و بین ژنوتیپ ها تفاوت معنی داری از لحاظ کلیه صفات مورد ارزیابی به جزء طول دانه وجود داشت. نتایج نشان داد که تعداد پنجه در مترمربع بیشترین همبستگی را با عملکرد دانه داشت (**79/0). بر اساس نتایج به دست آمده از رگرسیون مرحله ای تعداد کل پنجه در متر مربع بیشترین اثر را برروی عملکرد دانه داشت به طوری که اولین صفتی بود که وارد مدل شد. نتایج حاصل از تجزیه علیت نشان داد که صفت شاخص برداشت بیشترین اثر مستقیم را بر عملکرد دانه در مترمربع داشت (64/0) و بیشترین اثر غیر مستقیم مربوط به صفت تعداد کل پنجه در متر مربع از طریق عملکرد بیولوژیک بود (458/0). با استفاده از تجزیه خوشه ای دو گروه براساس دندروگرام حاصل شد که از لحاظ شجره ارقام و برخی صفات مورد بررسی شباهت بیشتری داشتند. بنابراین می توان از تعداد پنجه و شاخص برداشت به عنوان صفات برتر در برنامه های انتخاب غیر مسقیم استقاده نمود.

    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، رگرسیون مرحله ای، تجزیه علیت، تجزیه خوشه ای، گندم
  • گیتی ستوده اردبیلی، رسول اصغری زکریا*، ناصر زارع، لیلا غفارزاده نمازی صفحات 69-79

    در این مطالعه، به منظور تعیین مناسب ترین روش القای پلی پلوییدی در گیاه خشخاش برگ ریزان آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و سه فاکتور شامل سطوح مختلف کلشی سین (0، 05/0، 1/0، 2/0 و 5/0 درصد)، مدت زمان تیمار (12، 24 و 48 ساعت) و نوع ریزنمونه (بذر، گیاهچه و جوانه انتهایی ساقه)، در سال های 1397-1396 در دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. در کنار ارزیابی های مورفولوژیکی و روزنه ای، روش فلوسایتومتری افزایش محتوای ماده ژنتیکی را در برخی از گیاهان تیمار شده تایید نمود. نتایج نشان داد که تیمار جوانه انتهایی ساقه با غلظت کلشی سین 05/0 یا 1/0 درصد در زمان تیمار 48 ساعت، به دلیل دارا بودن بیشترین درصد زنده مانی (%4/44) و القای تتراپلوییدی (%9/18) بهترین روش تولید گیاهان تتراپلویید در خشخاش برگ ریزان است. با بررسی اثرات اتوپلی پلوییدی بر برخی صفات مورفوفیزیولوژیک مشخص شد که میانگین فواصل میانگره، ارتفاع بوته و تراکم سلول های روزنه در گیاهان تترا پلویید کاهش و اندازه و ضخامت برگ، اندازه کپسول، تعداد برگ، وزن خشک کل بوته، اندازه سلول های روزنه ای، محتوای کلروفیل، پروتئین، کربوهیدرات و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز افزایش یافته است. این در حالی است که تغییری در میزان فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز در نتیجه القای تترا پلوییدی مشاهده نشد. علاوه بر این، افزایش محتوای مورفین و کاهش محتوای کدیین در گیاهان تترا پلویید حاصل مشاهده شد. در مجموع با توجه به اینکه کلشی سین نقش موثری در القای تتراپلوییدی گیاه خشخاش برگ ریزان و تغییر در خصوصیات مورفولوژیکی و فرآیندهای متابولیکی آن دارد می‎توان از این نتایج در برنامه های به نژادی این گیاه دارویی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: پلی پلوئیدی، خشخاش، کدئین، کلشی سین، فلوسایتومتری، مورفین
  • توحید نجفی میرک*، منوچهر دستفال، حسین فرزادی، منوچهر سیاح فر، بهرام اندرزیان صفحات 80-90

    با توجه به محدودیت آب کشاورزی در اغلب مناطق ایران بویژه مناطق گرم کشور، شناسایی و معرفی ژنوتیپ هایی که در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی پتانسیل عملکرد  و پایداری عملکرد بالایی داشته باشند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به منظور بررسی اثر متقابل ژنوتیپ در محیط بر روی عملکرد دانه گندم دوروم در دو شرایط نرمال و تنش خشکی و دستیابی به ژنوتیپ هایی با عملکرد پایدار در هر دو شرایط، تعداد 19 لاین و رقم گندم دوروم به همراه یک رقم گندم نان (مهرگان) بعنوان شاهد در دو ایستگاه تحقیقاتی اهواز و داراب با اعمال تنش خشکی و در دو ایستگاه تحقیقاتی دزفول و خرم آباد بدون اعمال تنش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و به مدت دو سال  زراعی (98-1397 و 97-1396)  کشت گردید. پس از برداشت، تجزیه واریانس مرکب و تجزیه پایداری به روش غیر پارامتری رتبه و انحراف معیار رتبه  و روش چند متغیره امی بر روی داده های عملکرد دانه انجام شد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های شماره D-96-4 و  D-96-6 با خرم آباد، D-96-5،D-96-9 و D-96-18 با اهواز و ژنوتیپ شماره D-96-16 در کنار گندم نان مهرگان (D-96-3) با داراب و دزفول سازگاری خصوص خوبی دارند. براساس میانگین عملکرد دانه و آماره پایداری ASV  در مدل AMMI1، ژنوتیپ های شماره D-96-11، D-96-17،  D-96-18 و D-96-20 و براساس رتبه و انحراف معیار رتبه، ژنوتیپ های D-96-13 و  D-96-18 بعنوان ژنوتیپ هایی با عملکرد و پایداری عملکرد بالا انتخاب شدند. در نهایت ژنوتیپ شماره D-96-18 که براساس هر دو روش از عملکرد و پایداری عملکرد بیشتری برخوردار بودند، بعنوان ژنوتیپ  برتر برای کشت در هردو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی آخر سال انتخاب شد.

    کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، دوروم، تجزیه امی، تنش خشکی، پایداری و سازگاری
  • فرشید حسنی*، کبری مسلم خانی، زهرا طاهرنژاد، محمدرضا جزائری نوش آبادی صفحات 91-101

    در راستای دست یابی به امنیت غذایی بیشتر، گیاه سیب زمینی نقش زیادی را در زنجیره غذایی انسان ها ایفا نموده است و حصول حداکثر عملکرد این گیاه در کنار سایر مولفه های مطلوب، می تواند از طریق ارزیابی پایداری و سازگاری ژنوتیپ های متنوع در مناطق مختلف کشور، بدست آید. در این مطالعه با هدف ارزیابی پایداری و سازگاری ژنوتیپ های جدید سیب زمینی، تعداد 10 ژنوتیپ جدید متوسط رس و زودرس به نام های آنابلا، تاروس، کررا، لیستا، ولومیا، کلومبا، کریسپ فور آل، اینوویتور، لیوناردو و سیلوانا به همراه یک ژنوتیپ متوسط رس رایج مورد کشت و کار در کشور به عنوان شاهد و به نام سانته در سه منطقه مختلف (مشهد، زنجان و همدان) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در طی دو سال (1395 و 1396) در اراضی بخش خصوصی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس داده های ژنوتیپ های متوسط رس و زودرس در مکان های مختلف آزمایش نشان دهنده اختلاف معنی دار برای ژنوتیپ و ژنوتیپ در سال برای تمامی صفات مورد ارزیابی بود. همچنین اثر سال، مکان در سال و ژنوتیپ در مکان تنها برای صفات عملکرد کل غده، عملکرد قابل فروش، تعداد غده بذری در بوته و تعداد کل غده هر بوته تفاوت معنی داری را نشان دادند. در بین ژنوتیپ های متوسط رس و زودرس، ژنوتیپ های لیستا، لیوناردو، سیلوانا، کلومبا و کررا با توجه به بالا بودن عملکرد (66/4 تا 03/5 کیلوگرم بر مترمربع) معرفی شدند اما به طور اختصاصی در مکان های ارزیابی شده، ژنوتیپ های کلومبا، لیستا و کررا با بیشترین عملکرد غده (به ترتیب با 03/5، 90/4 و 74/4 کیلوگرم در مترمربع)، برای منطقه زنجان و ژنوتیپ آنابلا با عملکرد غده 25/4 کیلوگرم در متر مربع برای مشهد و ژنوتیپ سانته با عملکرد غده 53/4 کیلوگرم در متر مربع برای همدان جزی سازگارترین ژنوتیپ ها بودند. ژنوتیپ های کریسپ فور آل، اینووتور و تاروس به طور خاص با هدف مصرف در بخش صنعت (چیپس و سیب زمینی سرخ کرده) با توجه به درصد بالای ماده خشک آنها (به ترتیب 88/23، 91/21 و 24/21 درصد)، پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: اثرمتقابل ژنوتیپ در محیط، پایداری، ژنوتیپ، سازگاری، سیب زمینی
  • زهزه حاجی برات، عباس سعیدی، احمد موسی پور گرجی*، محمدرضا غفاری، مهرشاد زین العابدینی صفحات 102-112

    سیب زمینی به عنوان یک محصول استراتژیک در تامین امنیت غذایی کشور شناخته شده و چهارمین محصول پرمصرف غذایی مردم ایران است. این گیاه به دلیل دارا بودن سیستم ریشه ایی کم عمق، حساس به تنش خشکی است. ارزیابی تحمل به خشکی 20 ژنوتیپ سیب زمینی در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر واقع در کرج در سال 1397 انجام شد. آزمایش به صورت کرت های نواری بر پایه طرح بلوک کاملا تصادفی با سه تکرار و تحت دو تیمار (تنش کم آبیاری و شاهد) انجام شد. نتایج نشان داد که اثر ساده تیمار ژنوتیپ بر تمامی صفات مورد مطالعه شامل عملکرد کل، عملکرد خوراکی (اندازه غده بزرگتر از 55 میلی متر)، عملکرد بذری (اندازه غده بین 35-55 میلی متر)، عملکرد قابل فروش (مجموع عملکرد خوراکی و بذری) و عملکرد غیرقابل فروش (اندازه غده کوچکتر از 35 میلی متر) در سطح احتمال %1 معنی دار بودند. در این آزمایش، 11 شاخص تحمل به تنش شامل شاخص تحمل به خشکی (STI)، میانگین هندسی بهره وری (GMP)، میانگین شاخص عملکرد (MP)، میانگین هارمونیک (HM)، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص تحمل (TOL)، شاخص پاسخ به خشکی (DRI)، شاخص تحمل نسبی (RDI)، شاخص تحمل به تنش غیر زیستی (ATI) و درصد شاخص حساسیت به تنش (SSPI) محاسبه شد. همچنین عملکرد غده تحت تنش (Ys) و شرایط نرمال (Yp) برآورد گردید.  نتایج حاصل از تجزیه مولفه اصلی و تجزیه خوشه ایی نشان داد که ژنوتیپ های متحمل  و حساس در تنش خشکی با الگوی مشابهی در یک گروه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که همبستگی بالا و معنی داری بین MP، Yp و Ys وجود دارد. در بین ژنوتیپ ها و ارقام مورد بررسی ژنوتیپ های 902027 و 1-8703 بالاترین میزان  MPو GMP را داشتند که نشان دهنده تحمل بالای ژنوتیپ ها در پاسخ به تنش کم آبیاری بوده است.

    کلیدواژگان: آنالیز همبستگی، تنش کم آبیاری سیب زمینی، شاخص های تنش، عملکرد کل
  • حسن امیری اوغان*، امیرحسین شیرانی راد، فرناز شریعتی صفحات 113-124

    به منظور مطالعه نحوه توارث صفات مربوط به کیفت دانه شامل میزان روغن دانه و اسیدهای چرب کیفی کلزا تحت شرایط کاشت معمول و تاخیری، 31 ژنوتیپ شامل هفت لاین و سه تستر زمستانی و 21 دورگ F1 در قالب دو طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار در دو تاریخ کشت نیمه اول مهر (نرمال) و نیمه اول آبان (تاخیری) در مزرعه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج کشت شدند (91-90). تجزیه واریانس مرکب اختلاف معنی داری بین تیمار ها از لحاظ میزان روغن دانه و اکثر اسید های چرب در هر دو شرایط کاشت نرمال و تاخیری نشان داد. از این رو، تنوع ژنتیکی قابل توجهی از لحاظ همه صفات بین ژنوتیپ های مورد بررسی وجود داشت. برآورد های وراثت‎پذیری عمومی و خصوصی اکثر صفات در شرایط کاشت تاخیری کمتر از شرایط کاشت معمول بدست آمد و این امر عمدتا به دلیل برآورد کمتر اجزای واریانس در شرایط کاشت تاخیری بود. افزون براین، وراثت‎پذیری عمومی در هر دو شرایط کاشت معمول و تاخیری عموما متوسط به بالا (بین 01/72 تا 100) برآورد شد. وراثت‎پذیری خصوصی صفات در هر دو شرایط کاشت از 81/20 تا 20/80 درصد در نوسان بود، بنابراین گزینش برای صفاتی با وراثت‎پذیری خصوصی متوسط به پایین در نسل های اولیه چندان راه گشا نخواهد بود و بهتر است برای بهبود این صفات از پدیده هتروزیس بهره مند شد. در هر دو محیط نقش اثر غیر افزایشی ژن ها در کنترل صفات کیفی بیشتر مشهود بود، بنابراین گزینش برای این صفات بدون بهره وری از اثر غالبیت ژنی چندان موثر نخواهد بود.

    کلیدواژگان: اثرات افزایشی و غیر افزایشی، تجزیه لاین×تستر، تنش سرما، کلزا، نحوه عمل ژن
  • رقیه فتحی، مهدی محب الدینی*، اسماعیل چمنی صفحات 125-139

    مرزه (Satureja hortensis L.) یک گیاه دارویی ارزشمند و با خواص و کاربردهای مفید می باشد و به دلیل داشتن کارواکرول، تیمول و رزمارینیک اسید در صنایع داروسازی به طور گسترده استفاده شده است. در این پژوهش توده های مختلف این گیاه از سایر کشور ها و مناطق مختلف ایران جمع آوری شد. به منظور بررسی صفات مورفولوژیکی، فیتوشیمیایی و عملکرد اسانس در آن ها در شرایط اقلیمی اردبیل، در سال 1398 آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که در بین 20 توده از نظر بیشتر صفات اختلاف معنی داری وجود داشت. صفات مهمی از جمله سطح مقطع بوته بین 78/19 تا 29/45 سانتی متر مربع، وزن خشک شاخساره بین 08/0 تا 05/2 گرم، وزن صددانه بین 021/0 تا 126/0 گرم و عملکرد اسانس بین 23/0 تا 21/2 گرم در هکتار در بین توده ها متغیر بود. توده های اهواز و یونان به ترتیب در صفات رویشی و فیتوشیمیایی بهتر بودند. بیشترین میزان همبستگی بین تعداد برگه و طول بذر (96/0) مشاهده شد. تجزیه خوشه ای توده های مورد بررسی را در پنج گروه طبقه بندی نمود. تجزیه به عامل ها نشان داد که پنج عامل اول توانستند 78/77 درصد از واریانس کل را توجیه کنند. نتایج تجزیه ی علیت نشان داد که صفات سطح برگ، نسبت طول به عرض برگ، تعداد گل در گل آذین، فنول کل و وزن خشک شاخساره در عملکرد اسانس توده های مرزه تاثیر داشتند و فنول کل بیشترین اثر مستقیم و مثبت (8/0) را داشت. براساس نتایج این تحقیق، تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین توده های مرزه ی ایرانی و خارجی وجود داشت.

    کلیدواژگان: تنوع، توده، عملکرد اسانس، صفات فیتوشیمیایی، ویژگی های مورفولوژیکی
  • حسین دشتی*، مژگان قلی زاده، محمدرضا بی همتا صفحات 140-150

    بازوی کروموزومی 1RS چاودار (Secale cereale) یکی از موفق‎ترین منابع بیگانه انتقال‎یافته در گندم نان است که اثرات اصلاحی قابل ‏توجهی در گندم داشته است. شناسایی جابجایی‎های 1AL.1RS و 1BL.1RS در ژرم‎پلاسم گندم در برنامه‎های اصلاحی اهمیت زیادی داشته است. جهت بررسی توزیع بازوی 1RS در 956 ژنوتیپ گندم نان از سه آغازگر اختصاصی استفاده شد. آغازگر O-SEC با تکثیر نوارهای 1530 و 710 جفت باز در 68/6 درصد از ژنوتیپ‎ها جابجایی 1BL را شناسایی نمود و نوار 900 و 1530 جفت‏ باز را در دو ژنوتیپ تولید کرد که  بیانگر حضور جابجایی از نوع 1AL است. آغازگر PAW161 در 86/21 درصد از ژنوتیپ‎ها نوار 366 و در 85/14 درصد نوار 750 جفت‎باز را تکثیر کرد و آغازگر RyeR3/F3 نیز در 29/11 درصد از ژنوتیپ‎ها نوار 1451 جفت‎باز را تکثیر نمود . این آغازگرها نوارهای 1200، 1500، 800 و 400 جفت‎باز را در این جمعیت تولید کردند که در منابع گزارش نشده است. گونه آگروپیرون اینترمدیوم نیز با آغازگر PAW161، نوارهای 366، 750 و 1200 جفت‎باز را تکثیر نمود، احتمالا این گونه نیز حامل قطعاتی از 1RS بوده که به گندم انتقال یافته است. به طور کلی این سه آغازگر، ژنوتیپ های مورد بررسی را به دو گروه تقسیم نمودند؛ 686 ژنوتیپ هیچ نواری تولید نکردند و 270 ژنوتیپ حداقل یک نوار را تکثیر نمودند و در تجزیه خوشه‎ای این 270 ژنوتیپ دامنه  دامنه تغییرات فاصله  از 10 تا 25  را نشان دادند و  در فاصله ژنتیکی 15 به پنج  گروه تفسیم شدند. به طور کلی با توجه به ارتباط این نشانگرها با تحمل به انواع تنش ها از نتایج این پژوهش می توان در برنامه های به نژادی برای تولید ارقام گندم مقاوم به تنش های زیستی و غیرزیستی و همچنین با عملکرد بالا استفاده نمود.

    کلیدواژگان: آغازگر اختصاصی، گندم، جابجایی، بازوی 1RS، آگروپیرون اینترمدیوم
  • مریم شاداده، محمدهادی پهلوانی، خلیل زینلی نژاد، محسن اسماعیل زاده مقدم، سعید باقری کیا* صفحات 151-160

    بهبود کیفیت نانوایی یکی از مهمترین اهداف اصلاحی گندم نان است و ترکیبات زیرواحدهای سنگین گلوتنین نقش کلیدی در ارزش نانوایی دارند. در تحقیق حاضر ترکیب زیرواحدهای سنگین گلوتنین و امتیاز کیفی تعداد 41 رقم گندم نان تجاری ایران با استفاده از نه جفت نشانگر اختصاصی STS تعیین شد. بر اساس نتایج به استثنای دو رقم اروند و روشن که ارزش نانوایی متوسطی داشتند (امتیاز کیفی 6)، ارزش نانوایی سایر ارقام، مطلوب ارزیابی شد (امتیاز کیفی بین 8 تا 10). در مکان های ژنی مختلف 11 آلل شناسایی شدند که سه آلل مربوط به Glu-A1، شش آلل مربوط بهGlu-B1  و دو آلل مربوط به Glu-D1 بود. بالاترین فراوانی در مکان ژنی Glu-A1 مربوط به آلل *2 (73/70 درصد)، در مکان ژنی Glu-B1 مربوط به آلل 8+7 (66/53 درصد) و در مکان ژنی Glu-D1 مربوط به آلل 12+2 (22/51 درصد) بود. از میان 15 ترکیب منحصر به فرد بدست آمده ترکیب 12+2، 8+7، *2 (83/26 درصد) با امتیاز کیفی 8 رایج ترین ترکیب زیرواحدهای سنگین گلوتنین بود. مجموعه نشانگرهای استفاده شده در این پژوهش امکان شناسایی تمامی زیرواحدهای معمول سنگین گلوتنین در ارقام گندم ایرانی را فراهم آورد و به عنوان روشی دقیق و مطمین برای جایگزینی تکنیک SDS-PAGE قابل استفاده می باشند.

    کلیدواژگان: ارزش نانوایی، گلوتنین، گندم نان، نشانگر STS
  • حسین رحیم سروش، مریم حسینی چالشتری*، فرهاد نظریان فیروزابادی، احمد اسماعیلی، علی اکبر عبادی صفحات 161-176

    صفات ظاهری دانه برنج بر ترجیح مصرف کنندگان و پذیرش بازار تاثیر می گذارند و برنج های دانه بلند در بازارهای بین المللی دارای مشتری زیادی هستند. به منظور تعیین مکان های ژنی کنترل کننده طول، عرض و نسبت طول به عرض (شکل) دانه برنج و برهمکنش آن ها با محیط، آزمایشی بر روی دو مجموعه لاین خالص نوترکیب از دو جمعیت برنج حاصل از تلاقی IR/ علی کاظمی (ALIR) و صالح/ علی کاظمی (ALSA) انجام شد. تیمار های هر جمعیت RIL به همراه پنج رقم شاهد در قالب طرح آگمنت بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در 5 تکرار در دو منطقه رشت و تنکابن در شمال ایران ارزیابی شدند. نقشه پیوستگی هر دو جمعیت با استفاده از 87 نشانگر ریز ماهواره (SSR) چندشکل، 1356 سانتی مورگان از ژنوم برنج را با فاصله متوسط 58/15سانتی مورگان بین نشانگر ها پوشش داد. در این تحقیق در مجموع 13 QTL اصلی و ده جفت QTL اپیستاتیک برای سه صفت مذکور شناسایی گردید که شامل هفت QTL اصلی و پنج جفت QTL اپیستاتیک برای جمعیت ALIR و شش QTL اصلی و پنج جفت QTL اپیستاتیک برای جمعیت ALSA بودند. دو مکان ژنی qRGL4  (1.1)و qSGL5  (1.01)با اثر افزایشی مثبت و بیشترین واریانس فنوتیپی توجیه شده به ترتیب به مقدار2/25 و 4/18 درصد، باعث افرایش طول دانه شدند.  دو خوشه QTL روی کروموزوم سه شناسایی شدند که با دارا بودن آلل هایی از والد مشترک علی کاظمی در کنترل هر سه صفت ارزیابی شده در دو جمعیت موثر بودند. سومین خوشه QTL روی کروموزوم هفت (qGW7 و qGSh7) برای عرض دانه و شکل دانه در جمعیت ALIR مشخص گردید. بنابراین می توان گفت که QTLهای هر خوشه یا به شدت پیوسته بوده و یا دارای اثرات پلیوتروپیک با تاثیر قابل توجه در کنترل صفات APQ برنج بودند. در این تحقیق در مجموع ده جفت QTL اپیستاتیک شامل پنج جفت برای هر جمعیت برای سه صفت شناسایی گردید. اثرات اپیستاتیک در جمعیت ALIR عمدتا تحت تاثیر QTLهای اصلی معنی دار (80 درصد) بیان شدند. در حالی که اثرات اپیستازی در جمعیت ALSA بیشتر توسط QTLهای غیر معنی دار (60 درصد) بروز یافتند. سهم واریانس فنوتیپی توجیه شده QTLهای اصلی در کنترل ژنتیکی صفات کیفیت ظاهری دانه بیشتر از QTLهای اپیستاتیک بود. بررسی برهمکنش QTL با محیط نشان داد که فقط یک QTL اصلی دارای برهمکنش معنی دار با محیط بود، درحالی که هیچ یک از جفت QTLهای اپیستازی دارای برهمکنش افزایشی× افزایشی معنی دار با محیط نبودند. مکان های ژنی مطلوب و نشانگرهای پیوسته این تحقیق می توانند بعد از ریز نقشه یابی و اعتبار سنجی، در برنامه به نژادی برای بهبود کیفیت ظاهری دانه برنج استفاده شوند.

    کلیدواژگان: برنج، اپیستازی، محیط، شکل دانه، QTL
  • سارا علی محمدزاده، علی اصغر نصرالله نژادقمی*، خلیل زینلی نژاد، سیده ساناز رمضانپور، محمدعلی دهقان صفحات 177-188

    زنگ قهوه ای با نام علمی Puccinia recondite.tritici یکی از بیماری های مهم گندم در دنیا محسوب می شود. اطلاع از ژن های مقاومت و انتخاب ژنوتیپ های مقاوم برای به نژادگران گندم دارای اهمیت زیادی است. این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی مقاومت به بیماری زنگ قهوه ای و تجزیه ارتباطی برای شاخص های مرتبط با مقاومت در گندم نان با استفاده از نشانگرهای مولکولی SSR انجام شد. در این پژوهش 32 رقم گندم نان در سال زراعی 96-1395 در مزرعه ایستگاه تحقیقاتی عراقی محله گرگان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. ژنوتیپ ها از نظر صفات نوع آلودگی، درصد آلودگی و سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری مورد ارزیابی قرارگرفتند. تجزیه ارتباطی با استفاده از دو روش رگرسیون گام به گام و روش تک نشانگری بر اساس  طرح کاملا تصادفی نامتعادل انجام گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ ها از لحاظ صفات مورد بررسی اختلاف معنی داری در سطح احتمال یک درصد داشتند. بیش ترین ضریب همبستگی مثبت بین صفت نوع آلودگی و درصد  آلودگی و سپس بین درصد آلودگی و سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری مشاهده شد. نتایج  رگرسیون گام به گام نشان داد که در مجموع نه نشانگر SSR با حداقل یکی از سه صفت مورد بررسی پیوستگی معنی دار داشته اند. ضریب تبیین در مجموع نشانگرهای SSR از 1/24 درصد (درصد آلودگی) تا 9/95 درصد (تیپ آلودگی) متغیر بود. نشانگر Xgwm344 در صفت نوع آلودگی و درصد آلودگی به ترتیب  با 62 و 3/58 درصد و پس از آن Xgwm547 در صفت تیپ آلودگی با 6/51 درصد بیش ترین ضریب تبیین را به عنوان نشانگر سرگروه به خود اختصاص دادند. نتایج روش تک نشانگری نشان داد که نشانگرهای Xgwm146، Xgwm344، Xgwm547، Xwmc317، Xcfa2257 و Xbarc159 با هر سه صفت و نشانگر Xgwm582 با دو صفت تیپ آلودگی و درصد آلودگی پیوستگی نشان دادند. با توجه به نتایج بدست آمده از هر دو روش پنج نشانگر Xgwm146، Xgwm344، Xgwm547، Xwmc317 و Xbarc159 با هر سه صفت مقاومت پیوستگی نشان دادند و نشانگر Xbarc8 با هیچ کدام از صفات پیوستگی نشان نداد.

    کلیدواژگان: گندم، زنگ برگی، مقاومت به بیماری، نشانگر ریزماهواره
  • همایون کانونی*، داود صادق زاده اهری، علی سعید، محمد کمال الدین عباسی، امین رستمی، کاظم ستوده مرام، علی حسامی صفحات 189-201

    اصلاح و معرفی آخرین رقم نخود تیپ دسی به بیش از 40 سال قبل برمی گردد. این پروژه تحقیقاتی به منظور خالص سازی و ارزیابی تنوع ژنتیکی توده های محلی نخود تیپ دسی مناطق کردستان، آذربایجان غربی و آذربایجان شرقی اجراء شد. طی سال های 93-1391 بذر توده های محلی از مناطق یاد شده جمع آوری و بطور فیزیکی خالص سازی گردید. در سال1394، 70 ژنوتیپ برتر به همراه دو رقم شاهد کاکا و پیروز در قالب طرح لاتیس مستطیل ساده 9×8 در سه ایستگاه سارال کردستان، مراغه و ارومیه در شرایط دیم کشت و ارزیابی شدند. در مدت اجرای آزمایش، از صفات استقرار بوته، تعداد روز از کاشت تا گلدهی، تعداد روز از کاشت تا رسیدگی، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، ارتفاع بوته، وزن صد دانه و عملکرد دانه یادداشت برداری شدند. تجزیه واریانس مرکب، وجود تفاوت معنی دار بین ژنوتیپ ها از نظر تعداد روز از کاشت تا رسیدگی، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، وزن صد دانه و عملکرد دانه نشان داد. همچنین اثر متقابل ژنوتیپ در مکان برای صفات تعداد روز از کاشت تا رسیدگی، تعداد غلاف در بوته، ارتفاع بوته و عملکرد دانه معنی دار بود. بیشترین میزان عملکرد دانه مربوط به ژنوتیپ شماره 2 بود، که با شاهد پیروز اختلاف معنی داری نداشت. بالاترین وراثت پذیری به ترتیب مربوط به صفات وزن صد دانه، عملکرد دانه و تعداد روز از کاشت تا گلدهی بود. از بین این صفات عملکرد دانه بیشترین پیشرفت ژنتیکی را داشت. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را در چهار کلاس گروه بندی کرد. این نتایج با استفاده از تجزیه تابع تشخیص، با دقت 98 درصد تایید شدند. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی و ترسیم گرافیکی بای پلات نشان داد که عملکرد دانه با تعداد غلاف در بوته و وزن صد دانه همبستگی مثبت و معنی دار داشت. از طرف دیگر، ژنوتیپ های شماره 1، 2، 21و 67 را می توان به عنوان بهترین ژنوتیپ ها برای برنامه های اصلاحی معرفی نمود .

    کلیدواژگان: Cicer arietinum L.، نخود تیپ دسی، تنوع ژنتیکی، عملکرد دانه، خصوصیات زراعی، زراعت دیم
  • بهرام علیزاده*، عباس رضایی زاد، محمد یزداندوست همدانی، غلامحسین شیراسماعیلی، فرشاد ناصرقدیمی، حمیدرضا خادم حمزه، امیر قلی زاده صفحات 202-212

    ارزیابی ژنوتیپ های کلزا تحت شرایط محیطی مختلف، می تواند در شناسایی ژنوتیپ های پایدار و با پتانسیل عملکرد بالا مفید باشد. به منظور مطالعه پایداری عملکرد ژنوتیپ های کلزای زمستانه، تعداد نه لاین پیشرفته جدید به همراه چهار رقم اکاپی، احمدی، نیما و نفیس در شش ایستگاه تحقیقاتی اصفهان، همدان، کرج، کرمانشاه، خوی و زرقان در چارچوب طرح بلوک های کامل تصادفی به مدت دو سال زراعی (96-1394) ارزیابی شدند. نتایج تجزیه مرکب عملکرد دانه نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ × محیط معنی دار بود. معنی دار بودن برهمکنش ژنوتیپ × محیط، بیانگر واکنش متفاوت ژنوتیپ ها در محیط های مختلف بود؛ از اینرو، امکان تجزیه پایداری ژنوتیپ ها وجود داشت. تجزیه خوشه ای میانگین عملکرد دانه و آماره های ناپارامتری، ژنوتیپ های کلزا را در سه گروه اصلی قرار داد. بر اساس میانگین رتبه همه آماره های ناپایداری مورد مطالعه، ژنوتیپ های G1، G2، G5 و G13 با کمترین مقادیر میانگین رتبه به عنوان پایدارترین و ژنوتیپ های G4، G11، G7 و G9 با بیشترین میانگین رتبه به عنوان ناپایدارترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند. همچنین نتایج نشان داد که آماره های ناپارامتری Si(3)، Si(6)، NPi(2)، NPi(3)، NPi(4) و KR با میانگین عملکرد دانه و مفهوم دینامیک پایداری رابطه داشتند، ازاین رو استفاده از این روش ها برای گزینش ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا در کلزای زمستانه مناسب می باشند. بر اساس این آماره ها ژنوتیپ های G13 با میانگین عملکرد دانه 4086 کیلوگرم در هکتار و G2 با میانگین عملکرد دانه 3829 کیلوگرم در هکتار به عنوان ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا شناسایی شدند و برای کشت در اقلیم سرد و معتدل سرد کشور پیشنهاد می شوند.

    کلیدواژگان: اقلیم سرد و معتدل سرد، برهمکنش ژنوتیپ × محیط، تجزیه پایداری، روش های ناپارامتری، کلزا
  • شعله کیانی، نادعلی بابائیان جلودار*، هاله اخوان نیاکی، نادعلی باقری، حمید نجفی ذرینی صفحات 213-224

    تنش های زنده و غیر زنده از مهم ترین عوامل تاثیر گذار روی تولیدات کشاورزی می باشند، برای ارزیابی اثر تنش خشکی ناشی از مانیتول در سه سطح (صفر، 88 و 176 میلی مولار) بر صفات بیوشیمیایی، مرفولوژیکی و پلی فنلیک شش ژنوتیپ بروکلی (گرین ماجیک، ساکورا، هراکلیون، ماراتون، ماتسوری و کاستل دم)، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1395 اجرا شد. نتایج نشان داد که استفاده از مانیتول به عنوان تنش خشکی، موجب کاهش معنی دار وزن خشک (10 تا 25 درصد) و طول جوانه (12 تا 30 درصد) شد.  فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی به طور متوسط 19 تا 230 و فعالیت 2،  2-دیفنیل-1-پریکیل هیدرازیل، 3ȳ= در شرایط استفاده از مانیتول در سطح 176 میلی مولار نسبت به شاهد افزایش معنی داری در سطح پنج درصد داشته است. همچنین نتایج نشان داد که تنش مانیتول، مقدار آنتی اکسیدان سولفورفان را افزایش داد، به طوری که پاسخ سولفورفان به سطوح تنش در ژنوتیپ های مختلف، متفاوت بود. ماراتون بالاترین میزان سولفورفان را در بین تمام ژنوتیپ ها، در شرایط طبیعی (139/6) و تحت تنش (122/14) نشان داد. نتایج حاصل از تجزیه مسیر نشان داد که فنل و برخی از آنزیم های آنتی اکسیدانی دارای رابطه مستقیم و معنی داری با سولفورفان در هر دو شرایط نرمال و تنش بودند. تجزیه به مولفه اصلی نشان داد که 5/73 درصد در شرایط نرمال و 68 درصد در شرایط تنش از تغییرات کل، توسط دو مولفه اول توجیه شدند. نتایج بای پلات، ژنوتیپ های مورد مطالعه را در سه گروه قرار داد. در شرایط تنش، سولفورفان و آنزیم های آنتی اکسیدانی و ژنوتیپ ماراتون در گروه اول، آنتوسیانین، فلاونویید و مالون دی الدیید و ژنوتیپ های هراکلبون و گرین ماجیک در گروه دوم و 2 ،2-دیفنیل-1-پریکیل هیدرازیل، وزن خشک و طول جوانه و ژنوتیپ های ماتسوری و کاستل دم در گروه سوم قرار گرفتند. در نتیجه، ماراتون مناسب ترین ژنوتیپ برای کشت اقتصادی در مزارع کشاورزی بود.

    کلیدواژگان: تحلیل عاملی، سولفورفان، فلاونوئید، کلم بروکلی، مالون دی آلدئید
  • ناهید حبیبی، رضا درویش زاده*، بابک عبدالهی مندولکانی صفحات 225-237

    در این پژوهش تحمل لاین های آفتابگردان روغنی به تنش شوری در سطح مولکولی با بررسی بیان نسبی ژن های PMP3 و Dehydrin در سطوح مختلف شوری 2، 5، 8، 11 و 14 ds/m (معادل 20، 50، 80، 110 و 140 میلی مولار NaCl) در دو لاین AS5305 (لاین متحمل) و 9CSA3 (لاین حساس) آفتابگردان با استفاده از تکنولوژی real time PCR مطالعه شده است. نمونه برداری از برگ های آفتابگردان در مرحله 8 برگی در پنج زمان صفر، 6، 12، 24 و 48 ساعت پس از اعمال تنش انجام گرفته . نتایج تحقیق نشان داد در مراحل اولیه ی اعمال تنش شوری، بیشترین میزان بیان ژن PMP3 در لاین AS5305 در شوری کمتر از آن برای لاین 9CSA3 مشاهده شد (8 در مقابل 11 ds/m). در مراحل پیشرفته تر از اعمال تنش شوری (24 ساعت بعد از اعمال تنش) افزایش بیان ژن PMP3 در لاین AS5305 در شوری های پایین تر (2 و 5 ds/m) و در لاین 9CSA3 در شوری های نسبتا شدیدتر (5 و 8 ds/m) مشاهده شد. در رابطه با ژن Dehydrin، افزایش بیان در مراحل اولیه ی تنش شوری فقط در لاین 9CSA3 مشاهده شد. در مراحل پیشرفته از اعمال تنش شوری در شوری های شدیدتر (14 ds/m) افزایش بیان در لاین AS5305 5/1 برابر بیشتر از لاین 9CSA3 بود. در مقابل در شوری های پایین تر 5 و 8 ds/m افزایش بیان ژن Dehydrin در لاین 9CSA3 در مقایسه با ژنوتیپ AS5305، بیشتر بود. بنابراین احتمالا غلظت شدیدتر تنش شوری در مراحل پیشرفته و پیشرفته تر، بیان ژن Dehydrin را در لاین AS5305 بیشتر از لاین 9CSA3 القاء می نمایند. جمع بندی نتایج نشان می دهد الگوی بیان ژن ها در 2 لاین مورد مطالعه متفاوت می باشد که ناشی از واکنش متفاوت آنها به تنش شوری است. این مسئله نشان دهنده درگیر بودن این ژن ها در تحمل به تنش شوری می باشد که در جهت اصلاح و توسعه گیاهان بالقوه متحمل می تواند مفید باشد.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، بیان ژن، تنش شوری، واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی
  • حمیدرضا بابایی*، نسرین رزمی، ابراهیم هزارجریبی، مجتبی هاشمی جزی صفحات 238-250

    گزینش ژنوتیپ های مطلوب با عملکرد و پایداری بالا هدف نهایی اغلب برنامه های اصلاحی سویا است. این تحقیق با هدف بررسی سازگاری و پایداری عملکرد دانه 19 لاین خالص سویا همراه با رقم شاهد ویلیامز (20 ژنوتیپ) طی دو سال زراعی (1394- 1393) در چهار منطقه کرج، گرگان، مغان و شهرکرد انجام گردید. در کلیه مناطق آزمایشی از طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده گردید. جهت تعیین سازگاری و پایداری عملکرد از دو روش تجزیه امی (AMMI) و GGE بای پلات استفاده شد. تجزیه واریانس مرکب بیانگر اثرات معنی دار محیط، ژنوتیپ، اثر متقابل ژنوتیپ × محیط و مولفه های IPCA1 و IPCA2 (تجزیه امی) در سطح 1% بود. واریانس اثر متقابل ژنوتیپ × محیط 42% از واریانس کل و دو مولفه IPCA1 و IPCA2 در مجموع 81 % از واریانس اثر متقابل را به خود اختصاص دادند. براساس معیارهای امی (IPCA1،  IPCA2 و ASV) ژنوتیپ G17 (Williams x Steel/L3) با عملکرد 2449 کیلوگرم در هکتار به عنوان پایدارترین ژنوتیپ تعیین گردید در حالیکه بر اساس معیار بای پلات ژنوتیپ هایG18  (Steel/L4 (Williams x و G20 (شاهد/ Williams) به ترتیب با عملکرد 2865 و 2927 کیلوگرم در هکتار به عنوان مطلوب ترین ژنوتیپ ها شناخته شدند. همچنین بر اساس هر دو روش بای پلات و امی محیط هایE7 وE8  (شهرکرد سال اول و دوم) به عنوان مطلوب ترین محیط ها انتخاب شدند و دو ژنوتیپ G18 و G20  در دو محیطE8  و E9 جزء چهار ژنوتیپ برتر بودند. در تجزیه بای پلات دو محیط کلان شناسایی شد که اولین محیط کلان شامل محیط های E3 (گرگان سال اول)، E5 (مغان سال اول) و E6 (مغان سال دوم) و دومین محیط کلان شامل محیط های E1 (کرج سال اول) و E2 (کرج سال دوم) و E4 (گرگان سال دوم) بود.

    کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، ژنوتیپ ایده آل، محیط مطلوب، محیط کلان
|
  • Rahmatollah Karimizadeh, Tahmasb Hosseinpour, Jabar Alt Jafarby, Kamal Shahbazi Homonlo, Mohammad Armion, Peyman Sharifi* Pages 1-17

    Nineteen durum wheat lines selected from preliminary yield trial along with Dehdasht as a control cultivar, were evaluated in a randomized complete block design with three replications at five regions in Iran including Gachsaran, Gonbad, Khoramabad, Moghan and Ilam during three cropping seasons of 2012-2015. Combined analysis of variance indicated significant effects of year, location, genotype and year × location, year × genptype and year × location × genotype interactions on durum wheat grain yield. Screet test indicated the first foure principal components had high contribution of geenotype × environmentinteractions (GEI), so that the PC1 and PC2 was explained 22.0% and 18.71% of GEI variation. Mosaic plot revealed that 11.54% of total variation is illustrated by genotype and 88.46% by GEI effects. Heatmap plot was also indicated G16, G19 and G20 had high grain yield in many of environments. The polygon view of biplot indicated G8, G7, G20 and G13 were as stable genotypes to the tested environments according to the closest distance to biplot origin, while  G18, G15 and G11 was not adaptable to any of environments. The simultaneous studying of the effects of genotype (G) and genotype-environment interactions (G×E) by average tester coordinate (ATC) view of biplot illustrated that G2, G7, G1 and G20, in addition to high grain yield, are also more stable to the tested environments than the other genotypes, and can be proposed as stable genotypes. G1 and G2 are placed close to the ideal genotype, are most desirable than the other genotypes. The vector view of GGE biplot indicated discriminating and representative environments (E5 and E3) are good environments for selecting generally adapted genotypes. Consequently, G7, G8, G20 and G13 with strong stability and high grain yield can be used in selection/ recommendation process of cultivar.

    Keywords: Genetic Divergence, Genotypes × Environment, Ideal Genotypes, Mosaic Plot, Heatmap Plot
  • Abdolmajid Khorshid*, Ali Akbar Asadi Pages 18-29

    The quality of sugar beet is a combination of all the physical and chemical states of the sugar beet root that affects the process of production or the product of sugar or other products. On the other hand, dehydration and high temperatures during the growth period increase the impurities of sugar beet root, especially nitrogenous compounds, and ultimately cause a change in the quality of sugar beet. To investigate the changes in the quality characteristics of sugar beet, full-sib families from breeding programs were investigated in two separate dry and normal tests in 2017 on the Motahari research station in Karaj. The results showed that drought stress significantly decreased root yield, sugar yield, pure sugar yield, potassium content, nitrogen content, and molasses sugar content, and increased sodium content and purity of syrup. Full sibs were significantly different for nitrogen traits and alkalinity coefficients. Despite the lack of significant differences between genotypes in terms of root and sugar yield, the highest root yield was related to full sibs 5 and 6, and the lowest yield was related to full-sib 15 and controls 20, 23, 21, and 19. In finally full sibs 5, 1 and 6 had the highest and full sibs 2, 15, 9, 2 and control 23 had the lowest sugar yield.

    Keywords: Sugar yield, Root yield, Full sib families
  • Sajjad Moharramnejad*, Mohammadreza Shiri Pages 30-40

    To evaluate genetic diversity of 11 maize genotypes, an experiment based on complete randomized block design with three replications at the Moghan Agriculture Research Station during 2019 growing season. Analysis of variance showed that the significant differences among maize hybrids for ear yield, chlorophyll index, chlorophyll a, maximum fluorescence (Fm), variable fluorescence (Fv) and maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm), but there were not significant differences among maize hybrids for leaf temperature, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoid and minimum fluorescence (Fo). KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3 hybrid with high ear yield and photosynthetic system introduced the best hybrid to comparing with other hybrids. The range of heritability was from 14% for chlorophyll b to 87 % for variable fluorescence (Fv). Correlation between ear yield, leaf temperature, chlorophyll index, pigment contents and chlorophyll fluorescence indicated that ear yield was correlated with chlorophyll pigment (p< 0.05), and maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm) was correlated with chlorophyll a (p< 0.05). The cluster analysis based Ward method, with ear yield and photosynthetic system, was classified maize genotypes in two different groups. It can be concluded that chlorophyll fluorescence can be used for selecting genotype with high yield.

    Keywords: Correlation, Clustering, Heritability, Selection
  • Hossein Mazlomi, Hemmatollah Pirdashti*, Ahmad Ahmadpour, Seyed Jaber Hosseini Pages 41-53

    In order to study of 49 wheat advanced lines, a randomized complete block design with three replications was conducted on the Agricultural Research Center farm located in Gharakheil, Ghaemshahr city. In this study traits such as tiller number, plant height, flag leaf length, flag leaf width, flag leaf area, fresh and dry weight of flag leaf, stem and spike, stem diameter and SPAD, 1000 grain weight and grain yield were evaluated and measured. Based on the results of variance analysis, it was observed that there was a significant difference (at 1% probability level) between different genotypes of wheat based on all studied traits. Cluster analysis separated the studied genotypes into three distinct groups. Results of mean comparison between clustered groups showed that the third cluster had the highest desirable traits for photosynthetic characteristics including leaf length (30.07 cm), leaf width (1.54 cm), leaf area (35.22 cm2) and SPAD (46.33), fresh (3.06 g) and dry (1.07 g) weight of spike, fresh (1.29 g) and dry (0.42) weight of flag leaf, fresh (9.63 g) and dry (3.28 g) weight of stem, stem diameter (5.02 mm) and 1000 grain weight (48.51 g). Also, results of sensitivity analysis showed that genotypes in the third group had a stronger relationship with flag leaf fresh weight and SPAD traits with yield. Therefore, genotypes of the third group (nine advanced lines) can be used for future breeding programs.

    Keywords: Genotype, Yield, Sensitivity Analysis, Cluster Analysis, Wheat
  • Horiyeh Masoudi, Hosein Sabouri*, Fakhtak Taliey, Jabbar Jaafarby Pages 54-68

    In order to evaluate the yield and some morpho-phenological traits of wheat genotypes and their genetic diversity, 115 wheat genotypes were assessed based on field and laboratory experiments and RCBD design with 3 replications in Gonbad-kavous University in 2015-16. According to the results, there was significant difference between all measured traits except grain length. Though the number of tillers per square meter has positive correlation with the highest grain yield (0.794, p<0.01). Based on the results of step wise regression, the total number of tillers per square meter has been the greatest effect on grain yield. The results of path analysis showed that the highest direct effect on grain yield/m3 was related to the harvest index (0.640) and the total number of tillers per cubic meter had the most indirect effect on grain yield through biological yield (0.458). in addition, 115 wheat genotypes were clustered into two groups which had similarities in terms of genealogy and some measured traits. Therefore, it could be concluded that the harvest index and the number of tillers per m3 are the most suitable indirects selection for improving yield of seeds in screening programs.

    Keywords: Genetic Diversity, Stepwise Regression, Path Analysis, Cluster Analysis, Wheat
  • Giti Sotoudeh Ardabili, Rasool Asghari Zakaria*, Nasser Zare, Leila Ghaffarzadeh Namazi Pages 69-79

    In this study, in order to determine the best method of polyploidy induction in bride rose poppy (Papaver fugax Poir.), a factorial experiment based on completely randomized design with three replications and three factors including different colchicine concentrations (0, 0.05, 0.1, 0.2 and 0.5%), different treatments duration (12, 24 and 48 h) and explant type (seeds, seedlings and terminal buds) were investigated in Mohaghegh Ardabili University in 2017-2018. In addition to morphological and stomatal evaluations, flow cytometry technique confirmed the increasing of DNA content in some of the treated plants. The results showed that, the treatment of terminal buds with 0.05% or 0.1% colchicine for 48 h, due to the highest percentage of survival (44.4%) and tetraploidy induction (18.9%), is the best method for production of tetraploid plants. The assessment of autopolyploidy effects on some of the studied traits revealed that, average internode length, plant height and stomata cells density in tetraploid plants decreased, while, leaf size and thickness, capsule size, number of leaves and dry weight of plants, stomata cell size, chlorophyll, protein and carbohydrate content and activity of catalase and peroxidase antioxidant enzymes increased. However, there was no significant change in the polyphenol oxidase activity as a result of tetraploidy induction. In addition, enhanced morphine content and declined codeine content in tetraploid plants were observed in this study. In conclusion, with regards to effective role of colchicine in tetraploidy induction along with morphological characteristics and metabolic process changes of bride rose poppy plants, the results can be used in breeding programs of this medicinal plant.

    Keywords: Bride Rose Poppy, Codeine, Colchicine, Flow Cytometry, Morphine, Polyploidy
  • Tohid Najafi Mirak*, Manoochehr Dastfal, Hosein Farzadi, Manoochehr Sayyahfar, Bahram Andarzian Pages 80-90

    Due to inadequate agricultural water in warm area of Iran, Identification and introduction of stable and adaptable genotypes with high grain yield in non-stress and drought stress conditions is the most important issue in durum wheat breeding program. In order to study adaptability and grain yield stability of durum wheat genotypes in non-stress and terminal drought stress conditions, 19 durum line/cultivars along with Mehregan, as a check commercial bread wheat cultivar, were used. Genotypes assessed in four locations, i.e. Ahvaz and Darab for drought stress conditions and Dezful and Khorramabad for normal conditions in two cultivation years, 2017-18 and 2018-19. The experiments were conducted in a RCBD design with three replications. For grain yield, combined analyses of variance and stability analysis using parametric and non-parametric methods such as AMMI, Ranking and STDEV of Ranking were undertaken. Based on the results, Genotypes with specific adaptation were included: D-96-4 and D-96-6 for Khorramabad; D-96-5, D-96-9 and D-96-18 for Ahvaz; D-96-3(Mehregan) and D-96-16 for Darab and Dezful. Genotypes D-96-11, D-96-17, D-96-18 and D-96-20 were selected as stable and wide adaptable based on mean yield and ASV parameter in AMMI1 model and genotypes D-96-13 and D-96-18 were selected based on ranking and STDEV of ranking. Finally, based on the results of two methods, Genotype D-96-18 with high grain yield and the low G×E interaction was selected as a superior durum wheat line in both non-stress and drought stress conditions.

    Keywords: AMMI, Drought stress, Durum, G×E interaction, Stability analysis, Yield
  • Farshid Hasani*, Cobra Moslemkhany, Zahra Tahernezhad, Mohammadreza Jazayeri Nooshabadi Pages 91-101

    In order to achieve greater food security, potato has played a major role in human food chains and achieving maximum yield along with other desirable components can be evaluated by stability and adaptation of diverse genotypes in different regions of our country. In this study, stability and adaptation of new genotypes of potato were evaluated that comprise 10 new early and medium maturity genotypes (Anabella, Taurus, Carrera, Liseta, Volumia, Colomba, crisps4all, Innovator, Leonardo and Sylvana) plus one control of medium maturity genotypes (Sante) and then they were planted in three different regions (Mashhad, Hamedan and Zanjan). All experiments were done in RCBD with three replications in two years (2016-2017). Moreover, they were planted in the fields of private section. Analysis of variance (ANOVA) results of early - medium maturity genotypes were investigated in different locations, genotype and genotype in year were significant for every single trait. The effects of year, location in year, and genotype in location were revealed by the results of combined analysis that only showed significant difference for traits of total tube yield, marketable tuber yield, and tuber seed number in plant. Among the medium and early maturity genotypes, the Liseta, Leonardo, Sylvana, Colomba and Carrera genotypes according to high tuber yield (4.66 to 5.03 kg.m-2) are introduced but Colomba, Liseta, and Carrera genotypes (5.03, 4.90 and 4.74 kg.m-2) with highest tuber yield and Anabella genotype with 4.25 kg.m-2 yield had highest adaptation for Zanjan and Mashhad regions respectively and also Sante genotype with 4.53 kg.m-2 yield for Hamedan. The Crisp4all, Innovator, and Taurus genotypes with the aim of consuming in the industrial sector (Chips and French fries) are introduced in particular with respect to high dry matter percentage (23.88, 21.91 and 21.24 % respectively).

    Keywords: Genotypes × environment interaction, Adaptation, Genotype, Stability, Potato
  • Zohreh Hajibarat, Abbas Saidi, Ahmad Mouapour Gorji*, Mohammas Reza Ghaffari, Mehrshad Zeinalabedini Pages 102-112

    Potato is considered as a strategic product in the food security of the country and is the fourth most consumed food product in Iran.  Due to its shallow rooting system, this plant is sensitive to water deficit.  In order to study the response of 20 potato genotypes to drought stress, a field experiment was conducted during 2018–2019 at the Seed and Plant Improvement Institute located at Karaj, Iran. The experimental design utilized was a Strip-plot based on randomized complete block design with three replications under two irrigation regimes (normal and stressed). ANOVA showed a significant difference for genotypes at 1% level for overall tuber yield, ware yield (tubers larger than 35 mm), seed yield (tubers between 35 and 55 mm), small yield (non-marketable potatoes), and marketable yield (total ware yield and seed yield). Eleven drought tolerance indices including STI, SSI, TOL, HARM, GMP, MP, YSI, DSI were calculated based on tuber yield under water deficit (Ys) and irrigated (Yp) conditions.  Our results showed a highly significant and positive correlation between MP, Yp and Ys.  The results of the analysis of PCA and the analysis of clustering showed that the drought-tolerance and drought-sensitive genotypes with the clustering pattern are consistent.  The MP, GMP, STI and MSTI identified 902027 genotypes as the best genotype under normal and stress conditions.  Among the genotypes and cultivars studied, 902027 and 8703- genotypes showed the highest MP and GMP, indicating high stability of genotypes in response to drought stress and thus can be considered as drought tolerant genotypes.

    Keywords: Correlation analysis, Drought stress, Potato, Tolerance indices, Total yield
  • Hassan Amiri Oghan*, Amir Hossein Shirani Rad, Farnaz Shariati Pages 113-124

    To study of inheritance of oilseed rape quality traits in normal and late sowing date conditions, 31 genotypes including 7 winter lines as females, and 3 winter testers and their 21 F1 generation were grown under normal sowing date (early October) and late sowing date (early November) conditions in two separate RCB designs with two replications at the field of Seed and Plant Improvement Institute, Karaj (2011-12). Combined analysis of variance showed significant differences between treats of oil seed content and most fatty acids traits in both sowing dates. Therefore, significant genetic variation existed for all traits among the genotypes studied. Estimates of broad and narrow heritability of most traits under late sowing date were less than the normal sowing date and this was mainly due to less esti mation of variance components under late sowing date conditions. In addition, broad heritability was estimated to be generally medium to high (between 72.01 to 100) in both normal and late sowing date conditions. The narrow heritability of traits in both sowing conditions ranged from 20.81% to 80.20%. Therefore, selection for traits with moderate to low narrow heritability in early generations would not be much useful, and it is preferable to use heterosis to improve these traits. In both sowing dates non-additive effect was more evident in control of quality traits. Therefore, selection for these traits would not be effective without using the effect of gene dominance.

    Keywords: Additive, non additive effects, Cold stress, Gene action, Line×Tester analysis, Oilseed rape
  • Roghayeh Fathi, Mehdi Mohebodini*, Esmaeil Chamani Pages 125-139

    Summer savory (Satureja hortensis L.) is a valuable medicinal plant with useful properties and applications, has been recently used in the pharmaceutical industry due to its high level of carvacrol, thymol and rosmarinic acid. In this research, different accessions of this plant were collected from other countries and different regions of Iran. An experiment was conducted in 2019 year based on randomized complete block design to evaluate the morphological, phytochemical and essential oil traits of these accessions in Ardabil climatic condition. Analysis of variance showed that there were significant differences for the most studied traits among 20 accessions. The important traits such as plant diameter (19.78-45.29 cm2), shoot dry weight (0.08-2.05 g/p), 100-seed weight (0.021 to 0.126 g/p), and essential oil yields (0.23 to 2.21 g/h) were varied among accessions. The Ahvaz and Greece accession were the best in term of vegetative and phytochemical traits respectively. Maximum correlation was shown between bract number and seed length per plant (0.96). Cluster analysis, classified the accessions into five major groups. Factor analysis indicated that the five factors explained 77.78 of the variation among the accessions. The results of path analysis showed that the leaf area, leaf length/width, number of flowers in inflorescence, phenolic content and shoot dry weight had effect in essential oil yield of accessions and phenolic content had the highest direct and positive effect (0.8). The results suggested that there was a considerable genetic variation among S. hortensis accessions.

    Keywords: Accession, Diversity, Essential oil yield, Morphological characteristics, Phytochemical traits
  • Hossein Dashti*, Mozhgan Gholizadeh, Mohammadreza Bihamta Pages 140-150

    Chromosomal arm 1RS of rye (Secale cereale) is one of the most successful foreign resources which was transferred into bread wheat (Triticum aestivum) and have significant effects on wheat breeding. Identifying of two 1AL.1RS and 1BL.1RS translocations in wheat germplasm had important role in breeding programs. In order to study of distribution of 1RS arm in 956 genotype of bread wheat three specific primers were used. The O-SEC primer identified 1BL translocation by amplification of 1530 and 710 bp bands in 63 genotypes (6.68 percent of genotypes) and amplified 900 and 1530 bp bands in two genotypes that can be attributed to the translocation of 1AL. The PAW161 primer was able to amplified 366bp band in 21.86% and 750bp in 14.85% of genotypes and the RyeR3/F3 primer amplified 1451 bp band in 11.29% of the genotypes which indicates the presence of rye arm (1RS) in these genotypes. These primers has amplified several new bands including 1200bp, 1500bp, 800and 400bp in this population. The Agropyron intermedium species has produced 366, 750 and 1200 bp bands by PAW161 primer. Probably this species also carries pieces of 1RS that transmitted into wheat. Generally, these three primers divided the studied genotypes into two groups; 686 genotypes not produced any bands and 270 genotypes produced at least one band. Cluster analysis based on molecular data divided 270 genotypes into five groups, at a genetic distance of 15. The range of rescaled distance was from 10 to 25. In general, because of relationship between these markers and various stresses tolerance, the results of this study can be used to improve wheat cultivars for resistance to biotic and abiotic stresses and as well as high yield.

    Keywords: Specific Primer, Wheat, Translocation, 1RS arm, Agropyron intermedium
  • Maryam Shadadeh, Mohammad Hadi Pahlevani, Khalil Zenalinezhad, Mohsen Esmaeilzadeh Moghaddam, Saeed Bagherikia* Pages 151-160

    Improving the baking quality is one of the main goals in bread wheat breeding and high molecular weight (HMW) glutenin subunits compositions has a key role in bread-making quality. In the current study, HMW glutenin subunit composition and quality scores were determined in 41 Iranian commercial breed wheat cultivars using nine STS specific markers. Based on the results, the exception of two cultivars, Arvand and Roshan that had a moderate bread-making quality (quality score 6), in other cultivars bread-making quality were evaluated as desirable (quality score between 8 to 10). Eleven alleles were identified at different loci. Three alleles were on the Glu-A1, six alleles on the Glu-B1 and two alleles on the Glu-D1. The highest frequency was at Glu-A1 locus related to 2* allele (70.73%), at Glu-B1 locus related to 7+8 allele (53.66%) and Glu-D1 locus on 2+12 allele (51.22%). Among the 15 unique combinations obtained, the combination of 2*, 7+8, 2+12 (26.83%) with quality score of 8 was the most common combination of HMW glutenin subunits. The set of markers used in this study provided the ability to identify the all common HMW subunits in Iranian wheat cultivars and as accurate and confident way to replace the SDS-PAGE technique can be used.

    Keywords: Bread-making quality, Bread wheat, Glutenin, STS marker
  • Hossein Rahim-Soroush, Maryam Hosseini Chaleshtori*, Farhad Nazarian Firouzabadi, Ahmad Esmaeili, Ali Akbar Ebadi Pages 161-176

    Rice grain appearance quality traits (APQ) affect consumer preference and marketing acceptance and long grain rice has many customers on the international markets.In order to identify QTLs controlling grain length, width and length to width ratio (shape) and QTL by environment interactions a study was conducted on two set of recombinant inbred lines (RILs) of two rice populations derived from crosses of Alikazemi / IR67017-180-2-1-2 (ALIR population) and Alikazemi / Saleh (ALSA) cultivars.The treatments of each RIL population with five check varieties were evaluated in augmented based on randomized complete block design with 5 replications in two regions of Rasht and Tonekabon in northern of Iran. Linkage map of the two populations using 87 polymorph microsatellite markers (SSR) covered 1356.0 cM of rice genome with an average distance of 15.58 cM between two markers. In this study, a total of 13 main QTLs (M-QTLs) and 10 pairs of epistatic QTLs (E-QTLs) were identified for three above mentioned traits, including seven M-QTLs and five pairs of E-QTLs for the ALIR population and six M-QTLs and five pairs of E-QTLs for the ALSA population. Two QTLs, qRGL4 (1.1) and qSGL5 (1.01), were increased the grain length with positive additive effect and the highest justified phenotypic variance of 25.2 and 18.4%, respectively. In this study, three QTL clusters were identified for APQ traits. Of these, two clusters were identified on chromosome 3 that was effective in controlling all APQ traits in two populations with alleles from a common Alikazemi parent. The third QTL cluster was determined on chromosome 7 consisting of qGW7 and qGSh7 for grain width and shape in the ALIR population. Therefore it could be stated that the QTLs on each cluster were either tightly linked or had pleiotropic effects with considerable influences in controlling rice APQ traits. A common marker of RM5955 was found in the ALIR population with a genetic distance of about 3.7 centimeters with QTLs of all three traits, and could be considered as a linked marker in breeding program. In this study, ten pairs of E-QTL were identified for three traits including five pairs per population. The epistatic effects in the ALIR population were mostly expressed by significant main QTLs (80%), while they were expressed in the ALSA population more by non-detected main QTLs (60%).The contribution of explained phenotypic variances of M-QTLs in controlling APQ traits were more than epistatic QTLs. QTL by environment interactions revealed that only one main QTL had significant interaction with environment, while no epistatic QTLs with additive × additive effect were found to be interacted with environment. The appropriate QTLs and linked markers in this study can be used in the breeding program to improve the appearance quality of rice grains after fine-mapping and validation.

    Keywords: Rice, Epistasis, Environment, Grain Shape, QTL
  • Sara Alimohamadzadeh, Ali Asghar Nasrollahnezhad Ghomi*, Khalil Zaynali Nezhad, Seyedeh Sanaz Ramezanpour, Mohammad Ali Dehghan Pages 177-188

    Leaf rust of wheat caused by Puccini recondite tritici is one of the most important diseases of wheat in the world. It is important to know the resistance genes and genotypes for wheat breeders. This study was performed to investigate the genetic variation of resistance to brown rust disease and to analyze the association of resistance indices in bread wheat using SSR molecular markers. In this study, 32 bread wheat cultivars were planted in a randomized complete block design with three replications in 1965-1959 at the Iraqi Research Station in Gorgan. Genotypes were evaluated for traits such as infection type, percentage of infection and area under disease progression curve. Communication analysis was performed using two steps of stepwise regression and single marker based on completely unbalanced randomized design. Results of analysis of variance showed that genotypes were significantly different at 1% probability level for the studied traits. The highest positive correlation coefficient was observed between the type of infection and the percentage of infection and then between the percentage of infection and the area under the curve of disease progression. Stepwise regression results showed that in total nine SSR markers were significantly associated with at least one of the three traits studied. Coefficients of explanation for SSR markers varied from 24.1% (severity of infection) to 95.9% (infection type). Xgwm344 marker in the infection type and infection percentage with 62% and 58.3% and Xgwm547 marker in the infection type with 51.6% had the highest coefficient of explanation as group marker. Results of single marker method showed that markers Xgwm146, Xgwm344, Xgwm547, Xwmc317, Xcfa2257 and Xbarc159 with all three traits and Xgwm582 marker with two traits of infection type and percentage of contamination. According to the results of both methods, five markers Xgwm146, Xgwm344, Xgwm547, Xwmc317 and Xbarc159 showed correlation with all three traits and Xbarc8 marker did not show any association with any of the traits.

    Keywords: Wheat, Leaf Rust, Resistance to Disease, Microsatellite Marker
  • Homayoun Kanouni*, Davoud Sadeghzadeh, Ali Saeid, Mohammad Kamaledin Abbasi, Amin Rostami, Kazem Sotoudeh Maram, Ali Hesami Pages 189-201

    Development of the last Dise type chickpea cultivar goes back more than 40 years. This project was performed aimed to purify and evaluate genetic variation of local Desi type chickpea landraces of Kurdistan, West Azerbaijan and East Azerbaijan. During 2012-14 seed of local varieties of these locations were collected and purified physically. In 2015, 70 top lines along with two control varieties, Kaka and Pirouz were cultivated and evaluated in an 8 × 9 simple rectangular lattice design at three stations including Saral of Kurdistan, Maragheh and Urmia. During the experiment period, traits including plant standing, days to flowering, days to maturity, seed per pod, pod per plant, plant height, 100 seeds weight and seed yield were recorded. Combined analysis of variance was revealed significant differences among genotypes for days to maturity, seed per pod, pod per plant, 100 seeds weight and seed yield. Also, the interaction of genotype× location was significant for traits of days to maturity, pod per plant, plant height and seed yield. The highest seed yield was obtained by line No. 2, which was not significantly different from the check variety, Pirouz. The highest heritability was related to the 100 seeds weight, seed yield and number of days to flowering, respectively. Among these traits, grain yield had the greatest genetic advance. According to the results of cluster analysis, genotypes were grouped into four classes. These results were confirmed with 98% accuracy using discriminant function analysis. The results of principle component analysis and graphical display of biplot showed that the grain yield was positive and significant correlation with the number of pods per plant and the weight of one hundred seeds. On the other hand, genotypes No. 1, 2, 21 and 67 could be identified as the best genotypes for improvement programs.

    Keywords: Desi Type Chickpeas, Cicer Arietinum L., Grain Yield, Agronomic Characteristics, Dryland Farming
  • Bahram Alizadeh*, Abbas Rezaizad, Mohammad Yazdandoost Hamedani, Gholamhossein Shiresmaeili, Farshad Nasserghadimi, Hamid Reza Khademhamzeh, Amir Gholizadeh Pages 202-212

    Evaluating of the rapeseed genotypes under different environmental conditions would be useful to identify genotypes with stable and high yield potential. In order to study yield stability of winter rapeseed genotypes, 9 new advanced lines along with four cultivars Okapi, Ahmadi, Nima and Nafis were evaluated in a randomized complete block design in six experimental field stations including Esfahan, Hamedan, Karaj, Kermanshah, Khoy and Zarghan during 2015–2017 growing seasons. Results of combined analysis of variance indicated that the effects of environments, genotypes and genotype × environment interaction were significant, suggesting that the genotypes responded differently in the studied environment conditions. So, there was the possibility of stability analysis. Cluster analysis based on the mean yield and nonparametric stability statistics showed that there were three main clusters. According to mean rank of nonparametric stability parameters, the genotypes G1, G2, G5 and G13 with the lowest value for mean rank were stable, whereas genotypes G4, G11, G7 and G9 with highest values were unstable. Also, the results indicated that the nonparametric statistics Si(3), Si(6), NPi(2), NPi(3), NPi(4) and KR were associated with mean seed yield and the dynamic concept of stability. Therefore, these methods were suitable for selecting stable and high yielding genotypes in winter rapeseed. Based on these parameters, the genotypes G13 and G2 with mean seed yield 4086 and 3829 kg h-1 respectively, were identified as high yield stable genotypes. So, these genotypes could be used for cultivation in cold and mild cold regions of the country.

    Keywords: Genotype × environment interaction, Cold, mild cold climate, Non-parametric methods, Stability analysis, Rapeseed
  • Sholeh Kiani, Nadali BABAEIANJELODAR*, Haleh Akhavan Niaki, Nadali BAGHERI, Hamid Najafi Zarrini Pages 213-224

    Biotic and abiotic stress are one of the most important factors affecting agricultural production. To assess the effect of drought stress induced by mannitol at three levels (0, 88 and 176 mM) on biochemical and polyphenolic traits of six F1 broccoli hybrids, (Green Magic, Sacura, Heraklion, Marathon, Matsuri and Castell Dom) a factorial experiment based on completely randomized design was implemented at research station of Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Mazandaran, Iran in 2016. The results showed that using mannitol as drought stress reduced dry weight (10-25%) and stem length (12 to 30%). The activity of antioxidant enzymes averaged 19 to 230 and the activity of 2,2-diphenyl-1-perryl hydrazil, ȳ=3 Was significantly  in 0.05 level increased in mannitol at 176 mM compared with control. Also, the results showed that mannitol stress increased the amount of sulforaphane, so that the response of sulforaphane to the stress levels was different in different genotypes. Marathon showed the highest sulphoraphane content in all genotypes under normal conditions (6.139) and under stress (14.122). The results of path analysis showed that phenol and some antioxidant enzymes had a direct and significant relationship with sulforaphane in both normal and stress conditions. The Principal Component Analysis showed that 73.5% in normal conditions and 68% in stress conditions from total variation were explained by the first two components. Biplot results categorized the genotypes into three groups. In terms of stress, sulphoraphane and antioxidant enzymes and marathon genotype in the first group, anthocyanin, flavonoids and malondialdehyde, and genotypes of Heraclion and Green magic in the second group and 2, 2-diphenyl-1-perryl hydrazyl, dry weight and stem length, and Genotypes of Matsuri and Castell Dom were placed in the third group. As a result, marathon was the most suitable genotype for economic cultivation in agricultural fields.

    Keywords: Analysis Factor, Broccoli, Flavonoid, Malondialdehyde, Sulforaphan
  • Nahid Habibi, Reza Darvishzadeh*, Babak Abdollahi Mandoulakani Pages 225-237

    In this study, the tolerance of sunflower lines was investigated to salinity stress at the molecular level by studying the expression of PMP3 and Dehydrin genes in two oilseed sunflower lines [AS5305 (tolerant) and 9CSA3 (susceptible)] under different levels of salinity; 2, 5, 8, 11 and 14 dS/m (equivalent to 20, 50, 80, 110 and 140 mM NaCl) using real time PCR technique. Sampling of sunflower leaves was performed in 8-leaf stage at five time intervals; 0, 6, 12, 24 and 48 hours after stress application. The results of the study showed that in the early stages of salinity stress, the highest expression of PMP3 gene in AS5305 line was observed at salinity level lower than that for 9CSA3 line (8 vs 11 ds/m). In more advanced stages of salinity stress (24 hours after stress application), the increased expression level of PMP3 gene in AS5305 line was observed at low salt intensity (2 and 5 dS/m) whereas in the case of 9CSA3 line it was observed at more severe salt intensity (5 and 8 dS/m). In relation to Dehydrin gene, an increase in the expression level at the early stages was observed only in 9CSA3 line. In the advanced stages at more sever salinity stress (14 ds/m), the increased expression level of Dehydrin gene was 1.5 times higher in AS5305 line than that in 9CSA3 line. In contrast, at low salt intensity (5 and 8 dS/m), the increased expression level of Dehydrin gene was greater in 9CSA3 line than that in AS5305 line. Therefore, the higher concentrations of salinity stress in advanced and more advanced stages of salinity stress may induce morely the expression level of Dehydrin gene in AS5305 line than that in 9CSA3 line. Totaly the results show that the pattern of expression of studied genes in two investigated lines is different, which is due to their different response to salinity stress. This suggests that these genes are potentially involved in tolerance to salinity stress, which can be useful in breeding and development of plants potentially resistance to stress.

    Keywords: Gene Expression, Real Time PCR, Salinity Stress, Sunflower
  • Hamid Reza Babaei*, Nasrin Razmi, Ebrahim Hezarjaribi, Mojtaba Hashemi Jazi Pages 238-250

    Selection of desirable genotypes with high yield and stability is the main goal of most soybean breeding programs. The aim of this study was to evaluate the grain yield and stability of 19 pure soybean lines along with Williams’s control (20 genotypes) during two cropping years (2014-2015) in four regions: Karaj, Gorgan, Moghan and Shahrekord. A randomized complete block design with three replications was used in all experimental areas. The AMMI and GGE Biplot methods were used to determine the compatibility and stability of performance. Combined analysis of variance showed significant effects of environment, genotype, genotype × environment interaction, and components of IPCA1 and IPCA2 (AMMI analysis) at 1% level of significance. Genotype × environment interaction variance accounted for 42% of the total variance and the two components of IPCA1 and IPCA2 accounted for 81% of the total variance. Based on AMMI criteria (IPCA1, IPCA2 and ASV) genotype G17 (Williams x Steel / L3) with yield of  2449 kg ha-1 was determined as the most stable genotype while based on GGE biplot G18 (Williams x Steel/L4) with 2865 kg ha-1 and G20 (Williams/Check) with 2927 kg ha-1 yield  were identified as the most favorable genotypes. Also environments: E7 and E8 (first and second year Shahrekord) were selected as the most favorable environments and genotypes: G18 and G20 based on GGE biplot were also among the top four genotypes of the two environments. Two mega environments were identified in the bi-plot analysis that the first mega environment includes the E3 (Gorgan first year), E5 (Moghan first year) and E6 (moghan second year) and the second mega environment includes the E1 (Karaj first year) and E2 (karaj second year) and E4 (Gorgan second year).

    Keywords: Genotype X Environment Interaction, Ideal Genotype, Favorable Environments, Mega Environment