فهرست مطالب

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
پیاپی 37 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/12
  • تعداد عناوین: 20
|
  • سودا ترکمان*، امید سفالیان، ناصر زارع، سمیرا حسنیان صفحات 1-10

    پونه به عنوان یکی از گیاهان دارویی مهم ایران به خانواده نعناعیان متعلق است. با توجه به خواص دارویی متعدد و بسیار مفید پونه، این گیاه موردتوجه بسیاری از مطالعات قرار می گیرد. در این بررسی 11 اکوتیپ مختلف پونه از گونه Mentha longifolia متعلق به 11 منطقه مختلف ایران شامل آذربایجان غربی، یزد، گیلان، چهارمحال بختیاری، خوزستان، لرستان، کرمان، هرمزگان، خراسان، قزوین و اردبیل جمع آوری و موردمطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های پونه در دانشگاه محقق اردبیلی، آزمایشی در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی در 11 اکوتیپ (تیمار) و 3 تکرار اجرا شد. DNA استخراج و با استفاده از 23 آغازگر گوناگون ISSR موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاصل بیانگر وجود پلی-مورفیسم (چندشکلی) کافی در بین این اکوتیپ ها است. درمجموع 60 نوار واضح و قابل امتیازدهی تولید گردید، که 60 نوار آن چند شکل هستند. دو نشانگر P9 وp8  بر اساس شاخص های تنوع ژنتیکی شانون، تنوع ژنی نی و محتوی اطلاعات چندشکلی به ترتیب بالاترین و کمترین مقدار تنوع بین ارقام را نشان دادند همچنین این دو نشانگر به ترتیب بالاترین و کمترین میزان تعداد آلل موثر را دارا بودند.در ضمن بر اساس شاخص شانون و نی دو جمعیت کرمان و یزد به ترتیب دارای بالاترین و کمترین مقدار این دو صفت بودند. همین طور بر اساس فاصله ژنتیکی نی فاصله ژنتیکی بین اکوتیپ ها از 0/285 بین اکوتیپ های کرمان و قزوین تا 0/672 بین اکوتیپ های هرمزگان و کرمان تا 0/652 بین اکوتیپ های یزد و قزوین متغیر هست. گروه بندی که بر اساس ماتریس تشابه نشانگرهای ISSR صورت می پذیرد، اکوتیپ ها را به 3 گروه تقسیم بندی می کند. در PCA دو مولفه اول بیش از 56 درصد واریانس را توجیه کرد. وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های پونه امکان انجام مقاصد گزینش را فراهم خواهد کرد.

    کلیدواژگان: اکوتیپ، تنوع ژنتیکی، Mentha longifolia، ISSR، PCR
  • معصومه کنفی لسکوکلایه، نادعلی باقری*، نادعلی باباییان جلودار، مهدی قاجار سپانلو صفحات 11-21

    کادمیوم یک آلاینده مهم از فلزات سنگین است که برای گیاهان و حیوانات بسیار سمی است. برنج یکی از انواع پر مصرف غلات در جهان است که به طور گسترده در رژیم غذایی مردم وجود دارد. به منظور بررسی میزان تحمل ژنوتیپ‌های برنج به فلز کادمیوم، 40 ژنوتیپ برنج در شرایط هیدروپونیک در مرحله گیاهچه‌ای از نظر تحمل به میزان کادمیوم در سطوح مختلف تنشی (شاهد، 100، 200 و 300 میکرومولار کادمیوم) و در یک آزمایش کرت‌های خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها و سطوح تنش از نظر صفات ارزیابی شده تفاوت معنی‌داری وجود دارد. از لحاظ جذب کادمیوم ژنوتیپ‌های میر طارم، سنگ‌ طارم، F12L49-3، 229R و KOSHIHIKARI دارای کمترین مقدار جذب کادمیوم بودند. در تجزیه به مولفه‌های اصلی بر مبنای صفات ارزیابی شده به تنش به ترتیب 70/160، 70/351، 72/641 و 66/305 درصد از تغییرات در سطوح شاهد، 100، 200 و 300 میکرومولار کادمیوم توسط مولفه‌های اول و دوم قابل توجیه بود. تجزیه‌ خوشه‌ای نیز بر اساس صفات مورد مطالعه در سطوح شاهد، 100، 200 و 300 میکرومولار کادمیوم، ژنوتیپ‌های مورد بررسی را به ترتیب در دو، پنج، سه و دو خوشه گروه‌بندی نمود. در مجموع، بر طبق نمودار تحلیل بای‌پلات و تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های سنگ طارم، میر طارم، F12L49-3، 229R و KOSHIHIKARI به عنوان ارقام متحمل به کادمیوم و ژنوتیپ‌های M30، ARIAS HALUS و Kinan Dang Patong به عنوان ارقام حساس و دارای جذب بالای کادمیوم تعیین شدند. از نسلهای حاصل از تلاقی ارقام متحمل و حساس میتوان به منظور تولید جمعیتهای در حال تفرق برای مطالعات ژنتیکی و مولکولی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: بای پلات، برنج، تجزیه کلاستر، کادمیوم، مولفه های اصلی
  • بهزاد صادق زاده*، لیلا قدسی زاد، نوشین صادق زاده، ابراهیم سپهر، مهدی فیضی صفحات 22-40

    در دیم زارها، تنش خشکی می تواند جذب روی توسط غلات را به طرق مختلف از جمله با کاهش رشد و توسعه ریشه، کاهش میزان تحرک و جابجایی روی در خاک تحت تاثیر قرار داده و کاهش دهد. از طرف دیگر، تحمل به تنش های محیطی نظیر خشکی معمولا با نیاز بالا به عنصر روی برای تنظیم و حفظ بیان ژن های دخیل در محافظت از سلول ها در برابر اثرات مضر تنش همراه است. علاوه بر این، تحت شرایط کمبود روی، گیاهان قادر به کاهش تولید رادیکال های آزاد حاصل از خشکی و نیز غیر سمی کردن اکسیژن فعال نیستند. از اینرو، تاثیر توام کمبود روی و تنش خشکی در دیم زارها موجب کاهش عملکرد دانه غلات و نیز کیفیت تغذیه ای گشته و در نتیجه موجب سوء تغذیه در میلیاردها انسان در جهان می گردد. گرچه کاربرد کود روی می تواند به حل این مشکل کمک نماید، ولی به دلیل مشکلاتی نظیر خشکی سطح خاک در دیم زارها، تثبیت قسمت اعظم کود در خاک های رسی و عدم دسترسی زارعین به کود روی، جهت نیل به یک راه حل اساسی و پایدار برای تصحیح کمبود روی در دیم زارها، استفاده از ژنوتیپ های کارا در جذب و استفاده از روی می تواند تکمیل کننده کاربرد کود روی در نظر گرفته شود. از اینرو استفاده از روش های به نژادی در زمینه معرفی ارقامی با کارایی بالا در جذب و کارایی روی تحت شرایط دیم جهت تهیه و نیز بهبود وضعیت غذایی بخش مهمی از 8 میلیارد انسان در سال 2025 بیش از پیش اهمیت می یابد. کمبود عنصر روی در خاک گسترده ترین کمبود عناصر ریزمغذی در گیاهان زراعی است و تقریبا 50 درصد خاک های تحت زراعت غلات با کمبود عنصر روی قابل دسترس گیاه مواجه هستند. مشکل کمبود روی در شرایط دیم به دلیل نبود رطوبت کافی در اطراف ریشه تشدید می گردد. کمبود روی باعث کاهش عملکرد و کیفیت تغذیه ای غلات از جمله گندم شده و باعث سوء تغذیه بیش از یک میلیارد انسان مخصوصا در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران شده است. مرور منابع نشان می دهد که راه حل اساسی و پایدار برای افزایش میزان روی در دانه استفاده از سیستم های کشاورزی از حمله اصلاح نباتات می باشد. صفات موثر در افزایش جذب روی، در ژنوم گندم موجود بوده و می تواند در اصلاح ارقامی با غلظت بالای روی و آهن بدون کاهش پروتئین و عملکرد مورد استفاده قرار گیرند. ضمنا این صفات در محیط های مختلف از پایداری مطلوبی نیز برخوردار هستند. البته لازم به ذکر است فاکتورهای منفی در خاک از قبیل pH بالا و مواد ارگانیک کم می توانند میزان روی قابل دسترس برای گیاه را کاهش داده و توانایی ارقام اصلاح شده را در جذب و تجمع روی در بذر به شدت تحت تاثیر قرار دهند. تنوع ژنتیکی برای کارایی روی در غلات مشاهده شده، که این تنوع می تواند در برنامه های اصلاح غلات برای معرفی ارقامی با کارایی بهتر در جذب و تجمع روی مورد بهره برداری قرار گیرد. سازوکارهای مختلفی نظیر افزایش جذب روی از خاک، افزایش دسترسی عنصر در ناحیه ریزوسفر ریشه در نتیجه آزادسازی ترشحات ریشه ای، کارایی بهتر در استفاده از روی در داخل گیاه می توانند باعث افزایش کارایی روی در گیاهان زراعی گردد. در گندم و جو توانایی جذب روی از طریق ریشه یکی از مکانیسم های مهم در کارایی روی می باشد. تنش خشکی و کمبود روی از عوامل عمده محدود کننده تولید محصول در دیمزارهای ایران می باشد، ولی متاسفانه اصلاح برای کمبود روی و مطالعه برهم کنش بین تنش خشکی و کمبود روی به صورت وسیعی در دیم زارها انجام نگرفته است. وضعیت تغذیه روی در گیاه ممکن است حساسیت گیاه به کمبود آب را به طرق مختلف تحت تاثیر قرار دهد. گیاهان در معرض تنش روی، کارایی کمتری در استفاده از آب داشته و توانایی آنها در تنظیم فشار اسمزی جهت مقابله با تنش رطوبتی کمتر از گیاهانی است که به میزان کافی روی دسترسی دارند. به علاوه، تنش خشکی گیاهان را با القای تولید اکسیژن فعال می کشد. میزان کافی از روی در غیر سمی کردن اکسیژن فعال و نیز کاهش تولید رادیکال های آزاد موثر است. از این رو، کمبود روی احتمال کاهش عملکرد در نتیجه خشکی را تشدید می کند. از طرف دیگر، منابع موجود نشان می دهند کاربرد کودهای روی می تواند دسترسی گیاه به روی را افزایش داده و موجب افزایش تحمل به خشکی گردد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، دیمزار، عنصر روی، غلات
  • آزاده کریمی افشار*، غفار کیانی، حمید نجفی، امین باقی زاده صفحات 41-50

    زنیان (Trachyspermum copticum L.) یکی از گیاهان با ارزش دارویی خانواده چتریان در مناطق نیمه خشک ایران است و از نظر تولید اسانس حاوی متابولیت های ثانویه به ویژه تیمول دارای اهمیت است. به‎منظور تعیین نمایه متابولیتی زنیان تحت تنش خشکی، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار طی دو سال زراعی (1396-1395) در ایستگاه مرکز تحقیقات جهاد کشاورزی کرمان انجام شد. عامل اصلی در دو سطح شامل آبیاری معمولی و تنش خشکی و عامل فرعی شامل 36 اکوتیپ زنیان متعلق به 9 استان مختلف کشور بود. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب، تنش خشکی بر اجزاء اسانس تاثیر معنی دار داشت. نتایج به دست آمده از گاز کروماتوگرافی متصل به طیف سنج جرمی نشان داد که تیمول، پاراسیمن و گاما ترپینن از بین 13 ترکیب شناسایی شده، اصلی ترین ترکیبات اکوتیپ های مختلف در دو تیمار آبیاری بودند. بر اساس نمودار فاصله بای پلات، دو گروه اصلی شامل: اکوتیپ ها با تیمول بالا و اکوتیپ ها با پاراسیمن بالا شناسایی شد. در این مطالعه افزایش فاصله زمان آبیاری طی مرحله گل دهی به عنوان یک استراتژی برای بهبود ترکیبات دارویی برخی اکوتیپ های زنیان موثر بود. به طور کلی، اکوتیپ با منشا زابل با توجه به داشتن محتوای بالای تیمول به ویژه در شرایط تنش خشکی به عنوان اکوتیپ مناسب برای کشت دیم و کشت در مناطقی که خشکی در پایان فصل رشد اتفاق می افتد پیشنهاد می شود. به علاوه اکوتیپ های زابل و محمدیه به عنوان اکوتیپ های کرانه ای پاسخ به تنش خشکی در مرحله زایشی شناسایی شدند و توصیه می شود در برنامه های به‎نژادی مرتبط با سطح تیمول در گیاه دارویی زنیان در نظر گرفته شوند.

    کلیدواژگان: تجزیه به مولفه های اصلی، تیمول، خشکی، زنیان، گاز کروماتوگرافی متصل به طیف سنج جرمی
  • لیلا فهمیده*، ایوب مزارعی، شهین مددی، پریسا پهلوان صفحات 51-62

    خشکی یکی از مهمترین تنش هایی است که از رشد گیاهان ممانعت نموده و با ایجاد اختلال در تعادل بین تولید گونه های فعال اکسیژن و فعالیت های دفاعی آنتی اکسیدان گیاه، سب ایجاد تنش اکسیداتیو و واکنش های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک متفاوتی در گیاهان می گردد. بنابراین، ارزیابی تحمل به خشکی گیاهان به منظور کشت در مناطق خشک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این راستا پژوهش حاضر با هدف بررسی و مقایسه دو رقم جو بومی منطقه سیستان براساس اندازه گیری برخی خصوصیات فیزیولوژیکی، میزان فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانی، رنگیزه های فتوسنتزی، میزان پروتئین، محتوی نسبی آب برگ (RWC) و همچنین برخی تنظیم کننده های اسمزی تحت تنش خشکی بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه تحقیقاتی مرکز زیست فناوری کشاورزی دانشگاه زابل و به صورت گلدانی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل تنش خشکی (50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی) و دو رقم جو بومی منطقه سیستان (نیمروز و نومار) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر رقم، تنش خشکی و برهم کنش رقم و تنش خشکی در سطح احتمال یک درصد برصفات مورد بررسی معنی دار شد. همچنین نتایج مقایسه میانگین نشان داد با افزایش سطوح تنش خشکی نسبت به سطح نرمال، میزان رنگیزه های فتوسنتزی، محتوی نسبی آب برگ و پروتئین کاهش یافت ولی غلظت پرولین و کربوهیدرات، میزان کاروتنویید و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی آسکوربات پراکسیداز، پلی فنول اکسیداز و کاتالاز افزایش یافت. بر اساس نتایج برهم کنش رقم و تنش خشکی، مشخص شد که رقم نیمروز عکس العمل بهتری از نظر میزان پروتئین، محتوی نسبی آب برگ، کاروتنویید، تنظیم کننده های اسمزی و آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز نسبت به رقم نومار در طول تنش خشکی نشان داد. در حالی که رقم نومار دارای بالاترین میانگین از نظر میزان کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، پروتئین و آنزیم پلی فنل اکسیداز نسبت به رقم نیمروز در طول تنش خشکی بود.

    کلیدواژگان: ارقام جو، محتوی نسبی آب برگ، میزان پروتئین، واکنش های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک
  • هوشنگ رحمتی*، علی نخ زری مقد، علی راحمی کاریزکی، زینب اورسجی صفحات 63-74

    گندم دوروم با نام علمی Triticum turgidum var. durum تتراپلویید و دارای 28 کروموزوم می باشد و یکی از مهم ترین غلات دنیا است که در مناطق نیمه خشک جهان کشت میشود. معرفی ژنوتیپ هایی با عملکرد بیشتر، متحمل به کم آبی و دارای پایداری بالا یکی از ضرورت های توسعه کشت گندم دوروم است. اثر متقابل ژنوتیپ در محیط یکی از موضوعات مهم در برنامه های اصلاحی می باشد و در صورت وجود اثر متقابل باید پایداری و سازگاری ژنوتیپ ‎ها در محیط های مختلف برای تولید محصول مطمین ارزیابی شود. در تحقیق حاضر به منظور بررسی پایداری 10 ژنوتیپ گندم دوروم، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در دو شرایط دیم و آبیاری انتهایی طی سال های زراعی1397-1396و 1398-1397، در شهرستان کوهدشت استان لرستان انجام شد. نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه ژنوتیپ ها برای اجرای آزمایش در طی دوسال و در دو محیط نشان داد که تنوع معنی داری (01/0 p<)  برای عملکرد در بین ژنوتیپ ها وجود داشت، اثر سال معنی دار نشد و اثر دو محیط در سطح 1% معنی دار بود، همچنین اثر متقابل ژنوتیپ× محیط نیز در سطح 1 درصد معنی دار شد. براساس میانگین عملکرد، Omrbi3، هانا، بهرنگ و آریا بیشترین پایداری را داشتند، اما در مقابل Dm-73-13، دهدشت، مراغه 1 و مراغه 2 کمترین پایداری را نشان دادند. پایداری ژنوتیپ ها با روش های پارامتری و ناپارامتری  براساس عملکرد دانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، که هیچکدام از پارامترها با عملکرد همبستگی مثبت و معنی داری نداشتند، بنابراین ژنوتیپ های دارای بیشترین عملکرد براساس این پارامترها دارای پایداری بالایی نبودند. بر اساس روش های پارامتری دو ژنوتیپ آریا و شبرنگ دارای بیشترین پایداری و عملکرد متوسط بودند. در روش های ناپارامتری نیز مشاهده شد که ژنوتیپ های آریا، هانا و Omrbi3 که پتانسیل بالایی برای عملکرد داشتند براساس RS و kr نیز پایداری بالایی نشان دادند.

    کلیدواژگان: پایداری، عملکرد دانه، گندم دوروم، محیط رطوبتی
  • سعدالله منصوری، مسعود سلطانی نجف آبادی* صفحات 75-84

    شناسایی مقایسه‎ ای روابط بین عملکرد و اجزای عملکرد گیاهان در شرایط تنش و نرمال، اصلاحگران را در تدوین استراتژی یاری می رساند. کنجد گیاهی روغنی با محتوی روغن بالا و کیفیت مناسب می باشد. در این بررسی تاثیر کم آبی بر مولفه های عملکردی 15 ژنوتیپ چند شاخه کنجد از کلکسیون بخش تحقیقات دانه های روغنی مورد بررسی قرار گرفت. رگرسیون عملکرد دانه بر اساس صفات مختلف فنولوژیک و اجزای عملکرد گویای اثر معنی دار مثبت طول شاخه فرعی زاینده و تعداد دانه در کپسول در شرایط نرمال و فقط طول شاخه فرعی زاینده در شرایط کم آبی بود. تجزیه عاملی مقایسه ای بین شرایط نرمال و شرایط کم آبی حاکی از تغییر اولویت بندی گیاه کنجد از جهت تخصیص مواد فتوسنتزی به اندام ها و مخازن مختلف در شرایط تنش بود. با این حال، رجحان اول گیاه در هر دو شرایط نرمال و کمبود آب اختصاص مواد فتوسنتزی به شاخه های فرعی بود. در شرایط کم آبی، گیاه اصلی ترین و قوی ترین سیستم کنترل مرکزی خود را بر تعداد شاخه فرعی بیشتر معطوف نمود، اما با بهره گیری از دو سیستم کنترل دیگر که اثرات به مراتب کمتری داشتند، بر افزایش وزن دانه به عنوان شاخصی از بقا و تمدید نسل آتی متمرکز گردید. تمرکز بر ارتباطات رفتاری و بیولوژیک گیاهان و روابط بین اجزای آنها از یک سو و تغییر نگرش از دیدگاه بیومتریک به دیدگاه -بیومتریک -فیزیولوژیک، کارآیی اصلاح برای شرایط نامساعد نظر تنش ها را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: کم آبی، رفتار های فیزیولوژیک، تجزیه عاملی، سیستم کنترل گیاه
  • میلاد قاسمی، سعید اهری زاد*، مجید نوروزی، علی بنده حق، رقیه اژدری صفحات 85-93

    به منظور گروه بندی 19 جمعیت گیاه دارویی رازیانه از نظر صفات زراعی و مورفولوژیک، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در دو شرایط آبیاری نرمال و محدود در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات شرایط مختلف آبیاری، جمعیت و اثر متقابل شرایط در جمعیت برای اکثر صفات مورد ارزیابی معنی دار است؛ که نشانگر وجود اختلاف معنی دار بین جمعیت های مورد مطالعه رازیانه و همچنین واکنش متفاوت جمعیت ها در شرایط مختلف آبیاری بود. همچنین تحت تنش کم آبی صفات تعداد چتر، تعداد دانه در چتر، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد اسانس در تمامی جمعیت های مورد مطالعه با کاهش معنی دار روبه رو بوده اند. این در حالی بود که تمامی جمعیت های مورد مطالعه در شرایط تنش کم آبی با افزایش معنی دار میزان اسانس همراه بودند. همبستگی در شرایط تحت تنش کم آبی بین عملکرد دانه و عملکرد اسانس (0/949)، تعداد چتر (0/696)، تعداد دانه در چتر (0/469)، ارتفاع بوته (0/641)، تعداد پنجه (0/617) و بیوماس (0/891) مثبت و معنی دار بود. این نشان می دهد صفات مذکور بیشترین تاثیر را بر روی عملکرد دانه در شرایط تنش کم آبی داشتند. در شرایط آبیاری نرمال جمعیت های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات در سه گروه قرار گرفتند و جمعیت های بناب و بیرجند از نظر تمام صفات مورد ارزیابی از جمله عملکرد دانه و اسانس در گروه برتر قرار گرفتند. در شرایط تنش کم آبی نیز جمعیت های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات در سه گروه قرار گرفتند و گروه برتر شامل جمعیت های گرینه، 11486 (آلمان)، 1182 (آلمان)، همدان و بناب بود. گروه بندی جمعیت ها بر اساس شاخص های تحمل به خشکی نشان داد که جمعیت های بناب، بیرجند، 11486 (آلمان) و همدان از نظر تحمل به خشکی نسبت به دیگر جمعیت های مورد ارزیابی، برتری دارند.

    کلیدواژگان: تتجزیه ی خوشه ای، تنش کم آبی، رازیانه، شاخص تحمل به خشکی، عملکرد و اسانس دانه
  • رسول اصغری زکریا*، مریم خضری، ناصر زارع، سمیرا مینایی میناباد صفحات 94-108

    این پژوهش با هدف ارزیابی اثر نوع و غلظت های مختلف تنظیم کننده های رشد گیاهی بر کالوس زایی و باززایی ریزنمونه های مختلف گیاه دارویی گالگا (Galega officinalis) در محیط کشت MS انجام شد. به منظور القای کالوس، ریزنمونه های برگ، ریشه، هیپوکوتیل و ساقه گره دار این گیاه روی محیط کشت MS حاوی غلظت های مختلف از 2,4-D (0/5، 1، 3 و 5 میلی گرم در لیتر) در ترکیب با BAP و یا Kin (هر یک صفر، 0/5، 1 و 3 میلی گرم در لیتر) کشت شدند. نتایج نشان داد که 2,4-D در ترکیب با Kin در القای کالوس بسیار موثر بوده و در بیشتر غلظت های مورد استفاده منجر به القای 100 درصدی کالوس شد. از بین آنها، ترکیب 5 میلی گرم در لیتر 2,4-D با 0/5 میلی گرم در لیتر Kin در ریزنمونه ساقه گره دار موجب بیشترین رشد کالوس با میانگین 1450 میلی گرم وزن تر کالوس شد. به منظور القای باززایی، ریزنمونه های برگ، کوتیلدون و ساقه گره دار در محیط حاوی غلظت های مختلف از BAP یا Kin در ترکیب با NAA کشت شدند. با این حال باززایی تنها در ریزنمونه ساقه گره دار مشاهده شد. بیشترین میزان باززایی مربوط به غلظت 0/1: 0/25 در هر دو ترکیب BAP:NAA و Kin:NAA با میانگین 93/33 درصد بود. بیشترین میزان شاخساره القا شده (با میانگین 2/86 شاخساره(و بیشترین طول شاخساره (با میانگین 5/6 سانتی متر) در هر ریزنمونه مربوط به ترکیب BAP:NAA به ترتیب با غلظت 0/5 : 2 و 0/1: 2 میلی گرم در لیتر بود. نوساقه های حاصل از آزمایش باززایی جهت ریشه دار شدن، به محیط کشت MS حاوی سطوح مختلف NAA و IAA منتقل شدند. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که غلظت های 0/25 و 0/5 میلی گرم در لیتر NAA یا IAA منجر به بیشترین درصد ریشه زایی با میانگین حدود 90 درصد شدند. بیشترین تعداد ریشه القا شده مربوط به گیاهچه های کشت شده در تیمار 0/25 میلی گرم در لیتر از هر دو تنظیم کننده رشد NAA و IAA (با میانگین 4 ریشه در ریزنمونه) و همچنین بیشترین طول ریشه، در گیاهچه های کشت شده در غلظت 0/25 میلی گرم در لیتر IAA (با میانگین 6/5 سانتی متر) مشاهده شد. در این پژوهش، مناسب ترین ترکیب محیط کشت و ریزنمونه به منظور کالوس زایی و باززایی مستقیم گیاه گالگا معرفی شد که می تواند در مطالعات زیست فناوری آتی در این گیاه دارویی مفید باشد.

    کلیدواژگان: باززایی، کالوس، کشت درون شیشه ای، هورمون های گیاهی، Galega officinalis
  • ایرج مروتی*، علاالدین کردناییج، حمیدرضا بابایی صفحات 109-118

    40 لاین برگزیده سویا (Glycine max L. Merr) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار تحت شرایط آبیاری نرمال و تنش در دو مکان مجزا، در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج در سال زراعی 95-1394 مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس عملکرد در شرایط بدون تنش (Yp) و تنش (Ys)، شاخص های کمی تحمل به تنش خشکی، شاخص تحمل (TOL)، میانگین هندسی (GMP)، تحمل تنش (STI)، حساسیت به تنش (SSI)، حساس خشک (SDI)، درصد حساسیت به تنش (SSPI)، میانگین هارمونیک (HARM)، پایداری عملکرد (YSI)، خشکی نسبی (RDI)، محاسبه شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس بیانگر اختلاف معنی دار ژنوتیپ ها از نظر عملکرد در شرایط نرمال و تنش کم آبی بود. نتایج حاصل از مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین میانگین عملکرد در شرایط آبی و دیم به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های 19و 34 بوده است. کمترین مقادیر، شاخص تحمل، حساسیت به تنش، درصد حساسیت به تنش، حساس خشکی، به ترتیب متعلق به ارقام شماره 7،10،7،10 بوده و بیشترین مقادیر شاخص میانگین هندسی، تحمل تنش، پایداری عملکرد، خشکی نسبی، میانگین هارمونیک، به ترتیب متعلق به ارقام شماره 1،7،7،1،1 بوده است. تحلیل همبستگی عملکرد و شاخص های تحمل خشکی در محیط تنش و بدون تنش نشان داد، شاخص STI وGMP مناسب ترین شاخص ها برای گزینش ژنوتیپ های برتر هستند. همچنین تجزیه به عامل ها نشان داد که دو عامل اول 98درصد (عامل اول 58/9 درصد و عامل دوم 39/3  درصد) از تغییرات مورد بررسی را در شرایط تنش و بدون تنش توجیه می کند. براساس تجزیه بای پلات بر مبنای مولفه های اصلی اول و دوم، ژنوتیپ های 1 و 34 در ناحیه با پتانسیل تولید بالا و حساسیت کم به تنش قرار دارند و تجزیه بای پلات نیز گزینش ژنوتیپ متحمل به تنش را براساس شاخص GMP.STI توجیه می نماید.

    کلیدواژگان: تجزیه بای پلات، تجزیه به مولفه اصلی، شاخص های تنش کم آبی، سویا
  • سهیلا مرادی*، جلال صبا، افشین توکلی، کامران افصحی صفحات 119-131

    مهم ترین هدف در تمام برنامه های اصلاحی محصولات زراعی افزایش عملکرد است و بهبود عملکرد نیاز به استفاده از روش های آماری کارامد برای تعیین ژنوتیپ های برتر دارد. در تعیین برتری ژنوتیپ علاوه بر عملکرد بالا، پایداری عملکرد در محیط های مختلف نیز باید در نظر گرفته شود. تجزیه بای پلات روش مناسبی برای انتخاب ژنوتیپ های برتر و افزایش کارایی انتخاب است. در این تحقیق از روش GGE biplot برای بررسی پایداری عملکرد دانه 205 لاین و رقم عدس در قالب طرح آگمنت طی سه سال زراعی در دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان تحت شرایط دیم استفاده شد. نتایج تجزیه مرکب ارقام شاهد نشان داد که اثر سال و اثر متقابل سال × رقم برای عملکرد دانه معنی دار بود به این ترتیب لاین ها با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot مورد بررسی قرار گرفتند که نتایج نشان داد که مولفه اول و دوم به ترتیب 68/3 و 28/5 درصد (در مجموع 96/8 درصد) از کل تغییرات عملکرد را توجیه نمودند که نشان دهنده اعتبار بالای بای پلات در تبیین تغییرات G+GE است. همچنین نتایج نشان داد لاین های 170 و 164 بهترین لاین در سال اول و لاین های 157 و 183 بهترین لاین در سال سوم بودند. لاین شماره 167 علاوه بر داشتن عملکرد بالا نوسانات عملکرد کمتری داشت. این لاین با قرار گرفتن در مرکز دوایر به عنوان لاین ایده آل و لاین های 164، 170، 147، 122 و 7 بعد از آن در رتبه های بعدی قرار گرفتند. لاین های 147، 128، 7، 160، 51، 148، 156 و 160 نیز علاوه بر داشتن عملکردی بیشتر از عملکرد میانگین دارای فاصله کمی با محور پایداری بوده و نوسانات عملکرد کمتری داشتند. لاین های شماره8، 57، 157، 86، 186، 83، 140، 164 و 170 با وجود داشتن عملکرد بالا، دارای نوسانات عملکرد بالا بودند. بررسی چند ضلعی بای پلات منجر به شناسایی دو ابرمحیط شد که در بین این محیط ها سال اول بیشترین قدرت تمایز کنندگی را در بین سال ها داشت. وجود زاویه 90 درجه بین سال اول و دوم نشان دهنده عدم همبستگی بین این دو سال و متفاوت بودن شرایط آن ها و زاویه بزرگتر از 90 درجه سال دوم با این سال ها نشان دهنده همبستگی منفی آن با سال اول و دوم بود.

    کلیدواژگان: ابرمحیط، پایداری عملکرد، شرایط دیم، عدس، لاین ایده آل
  • پیام پزشکپور*، رحمت الله کریمی زاده، امیر میرزایی، محمد برزعلی صفحات 132-145

    به منظور بررسی اثر ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، برای عملکرد دانه، 18 ژنوتیپ عدس در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در چهار محیط (خرم آباد، گچساران، ایلام و گنبد) طی سه سال زراعی (96- 1393) مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس تجزیه واریانس مرکب، اثرات اصلی مکان، ژنوتیپ، اثرات متقابل ژنوتیپ × مکان و ژنوتیپ × مکان × سال معنی‏ دار بودند. نتایج تجزیه واریانس مرکب برای محیط‏های مختلف نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای عملکرد دانه معنی دار گردید. بر اساس نتایج تجزیه واریانس AMMI، محیط منبع اصلی تغییرات بود که 83/6 درصد از مجموع مربعات کل را به خود اختصاص داد. بر این اساس چهار مولفه اثر متقابل بر عملکرد دانه معنی دار بودند. دو مولفه اصلی اول مدل AMMI، 52/56 درصد از کل واریانس عملکرد را توجیه کردند. نتایج مقادیر پایداری AMMI (ASV) نیز نشان داد که برای عملکرد دانه، ژنوتیپ های شماره G8، G7، G9، G18، G6، G16 وG17  کمترین مقدار و درنتیجه بالاترین پایداری عمومی به تمام محیط های آزمایش را داشتند. ژنوتیپ شماره G5 با مقدار ASV 33/7 بیشترین پایداری خصوصی را به محیط دوم (E2) داشت. در بین ژنوتیپ هایی که دارای کمترین ASV بودند، فقط ژنوتیپ‏های G6 و G16 دارای میانگین عملکرد دانه بالاتر از میانگین کل ژنوتیپ ها بودند. بر اساس مقادیر دو مولفه اصلی اول، ارزش پایداری AMMI (ASV) و شاخص پایداری ژنوتیپ (GSI)، ژنوتیپ‏های G6، G1 و G13 به عنوان پایدارترین ژنوتیپ‏ها شناخته شدند، و نزدیک ترین ژنوتیپ‏ها به ژنوتیپ ایده ‏آل بودند.

    کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، ارزش پایداری، ژنوتیپ های عدس
  • رضا برادران*، محمدرضا وصالی، داود حسن پناه، محمدجواد ثقه الاسلامی صفحات 146-158

    به منظور تعیین میزان تحمل هیبریدهای حاصل از تلاقی ارقام تجاری سیب زمینی به شرایط مختلف کم آبی در استان اردبیل آزمایشی در دو سال به صورت اسپلیت پلات برپایه طرح بلوک‏های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. فاکتور اصلی شامل سه سطح آبیاری (100، 85 و 70 درصد نیاز آبی گیاه) و فاکتور فرعی شامل 12 جمعیت سیب‏زمینی بود اجرا گردید. نتایج نشان داد که از نظر سطوح آبیاری، ژنوتیپ و اثر متقابل سطوح ابیاری در ژنوتیپ از نظر عملکرد غده اختلاف معنی‌داری در سطوح احتمال 1 و 5 درصد وجود داشت. در این بررسی در شرایط آبیاری نرمال بالاترین عملکرد غده با میانگین 53/6 تن در هکتار مربوط به R12 (♀Luca × Esprit♂) بود و کمترین عملکرد غده با میانگین 28/9 تن در هکتار مربوط به S34 (♂Esprit × Agria♀) بود. بیشترین عملکرد غده در شرایط تنش 85 و 70 درصد آب قابل استفاده به ترتیب با میانگین های 40/3 و 35/5 تن در هکتار مربوط به S14 (♂Luca × Esprit♀) و کمترین عملکرد غده در شرایط سطوح آبیاری 85 و 70 درصد آب قابل استفاده به ترتیب با میانگین های 20/02 و 18/7 تن در هکتار مربوط به S34 (♂Esprit × Agria♀) بود. بین میزان عملکرد غده در شرایط آبیاری نرمال (100 درصد آب قابل استفاده) و تنش کم آبی ملایم و شدید (85 و 70 درصد آب قابل استفاده) با شاخص MP, GMP, TOL و STI همبستگی مثبت و معنی داری بدست آمد. البته بین میزان عملکرد غده در شرایط تنش ملایم و شدید (85 و 70 درصد آب قابل استفاده) با شاخص حساسیت به تنش (SSI) همبستگی منفی و غیرمعنی دار وجود داشت. در مقابل بین شاخص SSI و TOL همبستگی مثبت و معنی دار در سطح احتمال 5 درصد مشاهده گردید. ضرایب عامل ها در صفات مورد مطالعه برای تیمارهای مورد بررسی بین صفات کمی و کیفی هیبریدهای حاصل از تلاقی ارقام تجاری سیب زمینی نشان داد که در شرایط تنش نرمال (85 درصد آب قابل استفاده) چهار عامل در مجموع 86/508 درصد از کل تغییرات را تبیین نمودند و هیبرید های S24 (♂Banba × Agria♀)، S14 (♂Luca × Esprit♀)، R24 (♀Banba × Agria♂) و S23 (♂Banba × Esprit♀) از نظر عامل اول که عامل صفات موثر بر عملکرد و دوم عامل ساختاری نسبت به هیبریدهای دیگر ارزش بیشتری داشتند. همچنین در شرایط تنش شدید (70 درصد آب قابل استفاده) که چهار عامل 87/45 درصد کل تغییرات را تبیین نمودند، هیبرید هایS13 (♀Luca× Esprit♂)، R24 (♀Banba × Agria♂) و S23 (♂Banba × Esprit♀) از نظر عامل اول که عامل صفات موثر بر عملکرد و دوم عامل ساختاری نسبت به هیبریدهای دیگر ارزش بیشتری داشتند.

    کلیدواژگان: تجزیه به عامل ها، تنش کم آبی، شاخص های تحمل، هیبرید سیب زمینی
  • مهدی وثوقی، متین جامی معینی، مجید طاهریان*، محمد آرمین صفحات 159-170

    خشکی مهم ترین عامل محدود کننده تولید گندم دوروم در نواحی مدیترانه ای و سایر مناطق می باشد. ایران در زمره مناطق خشک و نیمه خشک دنیا قرار دارد. به منظور شناسایی موثرترین شاخص های تحمل تنش خشکی و همچنین ژنوتیپ های متحمل خشکی گندم دوروم، این مطالعه به صورت دو آزمایش مجزا (یکی در شرایط آبیاری نرمال و دیگری قطع آبیاری بعد از 50 درصد سنبله دهی) انجام شد. در هر آزمایش 20 لاین امیدبخش گندم دوروم در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی نیشابور به مدت دو سال زراعی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. شاخص های تحمل تنش با استفاده از میانگین دو ساله عملکرد محاسبه شدند که عبارت بودند از  REIو MP, GMP, STI ,SSI , TOL , YI , YSI , RDI , DI , MRP   بررسی همبستگی بین شاخص ها و عملکرد دانه در دو محیط تنش و بدون تنش با استفاده از نمودار بای پلات، نشان داد که شاخص های MP,GMP و STI بهترین شاخص ها جهت شناسایی ژنوتیپ های برتر در دو محیط آزمایش بودند. بر اساس چند ضلعی GGEBiplot لاین های 7 و 8 برترین ژنوتیپ ها شناخته شدند. بررسی همزمان عملکرد و پایداری ژنوتیپ ها با استفاده از GGEBiplot براساس عملکرد دانه در مجموع دو شرایط نیز نشان داد که لاین شماره 7 (ALLA*2/4/ARMENT//SRN_3/NIGRIS_4/3/CANELO_9.1)  با داشتن عملکرد و پایداری بالا بهترین ژنوتیپ بود. همچنین لاین شماره 7 در بای پلات تعیین ژنوتیپ ایده ال به عنوان ژنوتیپ برتر شناخته شد. در مجموع نتایج نشان دادند GGEBiplot روش مناسبی جهت شناسایی ژنوتیپ های برتر براساس بای پلات شاخص های مختلف در مقابل ژنوتیپ ها و گزینش همزمان بر اساس عملکرد و پایداری عملکرد می باشند.

    کلیدواژگان: شاخص های تحمل تنش، تنش خشکی انتهای فصل، عملکرد، GGEBiplot
  • امیر قلی زاده*، مهدی غفاری، کمال پیغام زاده، شهریار کیا صفحات 171-184

    بررسی رابطه بین عملکرد و سایر صفات زراعی، راندمان برنامه های اصلاحی را با تعیین معیار انتخاب مناسب، بهبود می بخشد. در این راستا تعداد 24 هیبرید جدید آفتابگردان به همراه رقم گلسا به عنوان شاهد در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان در قالب طرح لاتیس ساده (5×5) با دو تکرار طی سال زراعی 1399 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار همبستگی بین صفات قطر طبق و وزن هزاردانه با عملکرد دانه مشاهده شد. از روش رگرسیون چندگانه گام به گام برای قرار دادن صفات پیش بینی کننده در مسیرهای رتبه اول، دوم و سوم بر اساس سهم صفات در توجیه تنوع موجود در عملکرد و نیز حداقل همراستایی صورت گرفت. بر اساس مقادیر تورم واریانس و بزرگی اثرات مستقیم، صفات تعداد دانه در طبق، وزن هزاردانه و قطر ساقه به عنوان متغیرهای رتبه اول انتخاب و 70 درصد از تغییرات عملکرد را توجیه کردند. آزمون t که با استفاده از مقادیر اشتباه معیار بدست آمده از تحلیل بوت استرپ (Bootstrap) انجام شد، حاکی از معنی دار بودن تمامی اثرات مستقیم بود. به طور کلی نتایج نشان داد که سه صفت تعداد دانه در طبق، وزن هزاردانه و قطر ساقه می توانند به عنوان شاخص انتخاب جهت افزایش عملکرد در آفتابگردان در نظر گرفته شوند. همچنین نتایج نشان داد که در میان ژنوتیپ های مورد بررسی، ژنوتیپ های شماره 2، 4، 5، 10، 11، 19 و 22 به عنوان ژنوتیپ های برتر برای عملکرد دانه و صفات مرتبط با عملکرد شناخته شدند.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، تجزیه ضرایب مسیر ترتیبی، عملکرد دانه، همبستگی
  • سجاد محرم نژاد*، علی بنده حق، یگانه شفیعی صفحات 185-196

    به منظور ارزیابی اثر تنش شوری روی فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، پروتئین های درگیر در سیستم فتوسنتزی و میزان سدیم و پتاسیم گیاهچه های لاین ذرت، آزمایشی در گلخانه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام گرفت. فاکتور اول شامل دو لاین ذرت (B73 وMO17) و فاکتور دوم دو سطح شوری شامل صفر و 200 میلی مولار کلرید سدیم بودند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تنش شوری اثر معنی دار روی وزن خشک و میزان سدیم و پتاسیم گیاهچه های لاین ذرت داشت. تجزیه الکتروفورزی آنزیم سوپراکسید دیسموتاز نشان داد که سه ایزوفرم وجود داشت. تنش شوری باعث افزایش معنی دار فعالیت ایزوفرم های آنزیم سوپراکسید دیسموتاز شد. نتایج حاصل از الکتروفورز دوبعدی نشان داد که در لاین های ذرت تحت تنش شوری به ترتیب 10 و 2 لکه پروتئینی تکرارپذیر درگیر در سیستم فتوسنتزی برای B73  و MO17 شناسایی گردید. تنش شوری باعث افزایش بیان 12 لکه پروتئینی درگیر در فتوسنتزی لاین های ذرت شد. با توجه به نتایج به دست آمده و بررسی صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی در دو لاین  B73 و MO17 پس از اعمال تنش شوری، لاین  MO17 دارای حساسیت نسبی بالایی نسبت به تنش شوری بود. نتایج حاصل نشان داد که لاین های ذرت از طریق افزایش فعالیت ایزوفرم های آنزیم سوپراکسید دیسموتاز و افزایش بیان پروتئین های درگیر در فتوسنتز و تنظیم سدیم و پتاسیم اثرات ناشی از تنش شوری را کنترل می کنند.

    کلیدواژگان: ایزوفرم، پروتئین، ذرت، شوری، فتوسنتز
  • حیدر عزیزی*، عادل پدرام، پرویز فصاحت صفحات 197-204

    به منظور شناسایی صفات موثر بر عملکرد ریشه و تعیین روابط علت و معلولی بین آن ها در 20 رقم مختلف چغندرقند، آزمایشی در سال زراعی 1396 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. صفات مورد ارزیابی شامل عملکرد ریشه، عملکرد قند خالص و ناخالص، درصد قند خالص و ناخالص، ضریب استحصال شکر، میزان α-آمینو نیتروژن، سدیم و پتاسیم ریشه، ضریب قلیاییت و درصد قند ملاس بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین ارقام مورد بررسی از نظر صفت مقدار نیتروژن مضره ریشه در سطح احتمال پنج درصد و برای سایر صفات، در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی برای اکثر صفات بالا بود که بیانگر وجود تنوع نسبتا بالا در ارقام مورد مطالعه برای صفات ارزیابی شده می باشد. ضرایب همبستگی بین صفات نشان داد که بیشترین همبستگی منفی و معنی دار به ترتیب در بین صفت عملکرد ریشه با صفات درصد قند ناخالص (0/62-)، درصد قند خالص (0/53-)، ضریب قلیاییت (0/52-)، مقدار پتاسیم (0/49-)، سدیم ریشه (0/45-) و همچنین میزان قند ملاس (0/49-) و با صفات عملکرد قند ناخالص (0/95)، عملکرد قند خالص (0/90) و ضریب استحصال شکر (0/58) همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشت. در تجزیه رگرسیون چندگانه به روش گام به گام، صفات درصد قند خالص و ناخالص، میزان نیتروژن مضره و ضریب قلیاییت به ترتیب وارد مدل شدند که 82 درصد از تغییرات عملکرد ریشه را توجیه کردند. بر اساس نتایج تجزیه همبستگی، رگرسیون و علیت، از بین صفات مورد بررسی، صفات میزان نیتروژن مضره (0/35) و درصد قند خالص (0/31-) به ترتیب با بیشترین اثر مستقیم بر عملکرد ریشه موثر بوده و در شناسایی ژنوتیپ ها مفید خواهند بود.

    کلیدواژگان: تتجزیه علیت، رگرسیون گام به گام، عملکرد کمی و کیفی، همبستگی
  • حبیب الله سوقی*، منوچهر خدارحمی صفحات 205-212

    به منظور برآورد پارامترهای ژنتیکی و ترکیب پذیری عمومی و خصوصی گندم نان جهت تعیین والدین مناسب برای تلاقی ها و تولید واریته های جدید، شش رقم گندم تجاری و لاین امیدبخش شامل فلات، مهرگان، احسان، سیستان، بم و N-80-19 در سال زراعی 1395-96 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان کشت گردیدند. تلاقی های دو طرفه بین شش والد یاد شده به منظور تولید نسل های F1 انجام شد. در سال زراعی 97-1396 آزمایش مقایسه ای بین شش والد فوق به همراه 30 نتاج  آنها در مجموع 36 تیمار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار کشت شدند. نتایج برای صفت وزن صد دانه نشان دادند که رقم احسان می تواند بهترین ترکیب شونده از حیث افزایش این صفت در جهت مثبت محسوب شود. رقم احسان و لاین 19-80N- به ترتیب با دارا بودن بالاترین قابلیت ترکیب پذیری عمومی برای عملکرد دانه و زیست توده برای افزایش این دو صفت مناسب هستند. واریانس افزایشی برای صفات ارتفاع بوته، طول سنبله، وزن دانه در سنبله و وزن صد دانه بیشتر از واریانس غالبیت بود. برای صفت عملکرد دانه و عملکرد زیست توده رقم احسان دارای بیشترین مقدار ترکیب پذیری عمومی (GCA) و دورگ 3×2 (احسان× مهرگان) دارای بالاترین مقدار ترکیب پذیری خصوصی برای عملکرد دانه و عملکرد زیست توده است.

    کلیدواژگان: ترکیب پذیری خصوصی، ترکیب پذیری عمومی، روش دی آلل، گندم، گریفینگ، وراثت پذیری
  • مسعود گلستانی* صفحات 213-221

    این پژوهش به منظور تعیین مناسب ترین شاخص های تحمل به خشکی و شناسایی اکوتیپ های متحمل به خشکی بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.)، در دو محیط تنش خشکی و بدون تنش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. شاخص های تحمل به خشکی مورد استفاده در این مطالعه شامل شاخص تحمل (TOL)، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص میانگین بهره وری (MP)، شاخص میانگین هندسی عملکرد (GMP)، شاخص میانگین هارمونیک (HM)، شاخص تحمل تنش (STI)، شاخص عملکرد (YI) و شاخص پایداری عملکرد (YSI) بود که با استفاده از وزن خشک اندام هوایی اکوتیپ ها در شرایط بدون تنش (Yp) و تنش خشکی (Ys) محاسبه شدند. تجزیه واریانس مرکب وزن خشک اندام هوایی نشان داد که اثر اکوتیپ ، تنش و اثر متقابل تنش×اکوتیپ برای این صفت معنی دار بود. تجزیه واریانس ساده برای شاخص های تنش نیز اختلاف معنی دار بین اکوتیپ ها از نظر  Ypو Ys و شاخص های MP، GMP، HM، STI و YI نشان داد. بین شاخص های MP، GMP، HM، STI و YI با وزن خشک اندام هوایی در شرایط بدون تنش و تنش همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد و بنابراین شاخص های مذکور، مناسب ترین شاخص ها برای انتخاب اکوتیپ ها شناخته شدند. توزیع اکوتیپ ها در فضای بای پلات وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ ها را جهت انتخاب برای تحمل به تنش خشکی نشان داد و مقایسه اکوتیپ های مختلف بادرشبو با استفاده از نمودار بای پلات نشان داد که اکوتیپ های فریدن، گرمسار، خمینی شهر و ارومیه به علت قرار گرفتن در مجاورت شاخص های مناسب تحمل به خشکی، به عنوان اکوتیپ های برتر در هر دو شرایط محسوب می شوند. تجزیه خوشه ای نشان داد که می توان اکوتیپ های فریدن، گرمسار، خمینی شهر و ارومیه را به عنوان اکوتیپ های متحمل به خشکی پیشنهاد نمود.

    کلیدواژگان: بادرشبو، بای پلات، تجزیه خوشه ای، تنش خشکی، شاخص های تحمل به خشکی
  • مهدی حسنی*، حمزه حمزه، حامد منصوری صفحات 222-235

    به منظور بررسی سازگاری و پایداری عملکرد ریشه و عملکرد قند خالص در  47 ژنوتیپ چغندرقند (44 هیبرید جدید همراه با دو شاهد خارجی و یک شاهد داخلی)، در آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با شش تکرار در چهار منطقه همدان، کرمانشاه، شیراز و مشهد در سال زراعی 1398 مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور تجزیه الگوی اثر متقابل ژنوتیپ در محیط از مدل اثرات اصلی افزایشی و اثرات متقابل ضرب پذیر (AMMI) و روش گرافیکی  GGEبای پلات استفاده شد، نتایج اثرات افزایشی جمع پذیر (تجزیه واریانس) و اثرات متقابل ضرب پذیر (تجزیه به مولفه های اصلی) نشان داد که اثر ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط بر عملکرد ریشه و عملکرد قند خالص در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. نتایج نشان داد دو مولفه اول به ترتیب 89/10 و 95/48 درصد از واریانس اثر متقابل را برای عملکرد ریشه و عملکرد قند خالص تبیین کردند. نمودار بای پلات حاصل از اولین مولفه اصلی اثر متقابل و میانگین عملکرد ریشه و عملکرد قند خالص برای ژنوتیپ ها و محیط ها نشان داد که ژنوتیپ های 28، 26 و  به ترتیب با متوسط عملکرد ریشه 63/85 ، 65/35 و 62/46 تن در هکتار و عملکرد قند خالص 8/17، 8/35 و 7/79 تن در هکتار، عملکردهای بیشتر از میانگین کل و با کمترین مقدار برای اولین مولفه اثر متقابل به عنوان ژنوتیپ های پایدار شناخته شدند، بر اساس نتایج نمودار دو بعدی مربوط به دو مولفه اصلی اول اثر متقابل ژنوتیپ در محیط ژنوتیپ شماره 24 از لحاظ عملکرد ریشه و عملکرد قند خالص برای محیط های همدان، شیراز و مشهد دارای سازگاری خصوصی بالایی بود، در حالیکه ژنوتیپ 46 از لحاظ عملکرد ریشه و ژنوتیپ 36 از لحاظ عملکرد قند خالص برای محیط کرمانشاه سازگاری خصوصی مناسبی نشان دادند. همچنین ژنوتیپ شماره 37 از لحاظ عملکرد ریشه و ژنوتیپ 44 از نظر عملکرد قند خالص نسبت به سایر ژنوتیپ ها از سازگاری عمومی بالاتری برخوردار بودند. در مقایسه با ارقام شاهد خارجی هیبریدهای 28، 26 و 43 از عملکرد ریشه، عملکرد قند خالص و پایداری مناسبی برخوردار بودند و گزینش آنها برای برنامه های آتی به نژادی توصیه می شود.

    کلیدواژگان: اثر اصلی، چغندرقند، گزینش، محیط، مولفه
|
  • Sevda Torkaman*, Omid Sofaliyan, Naser Zare, Samira Hasaniyan Pages 1-10

    One of the most important medicinal plants of Iran, Poneh belongs to the mint family. Due to the numerous and very useful medicinal properties of oregano, this plant has attracted many studies. In this study 11 different ecotypes of Mentha longifolia belonging to 11 different regions of Iran including West Azarbaijan, Yazd, Gilan, Chaharmahal Bakhtiari, Khuzestan, Lorestan, Kerman, Hormozgan, Khorasan, Qazvin and Ardabil were studied. In order to investigation genetics variety between pennyroyal ecotypes in Mohaghegh Ardebili University, an experiment was implemented in framework of complete random block in 11 ecotypes (treatments) and 3 repeats. DNA was extracted and evaluated using 23 different ISSR primers to evaluate the genetic diversity among ecotypes. The results indicated sufficient polymorphism among these ecotypes. A total of 60 clear and scalable bands were produced, 60 of which are polymorphic. In p9 and p8 markers based on Shannon’s genetics variety, Ni‘s gene variety and multiple-shaped content had the most highest and lowest values between cases respectively. Also two mentioned markers had most highest and lowest values for effective alleles number. According to Shannon’s and Ni’s markers, Kerman and Yazd population had most highest and lowest values for mentioned two features. Also, based on Ni’s genetic distance; genetics distance between ecotypes is variable from 0.285 in Kerman and Qazvin to 0.672 in Hormozghan and Kerman and 0.625 in Yazd and Qazvin.  Grouping is done based on ISSR markers similarity matrix and ecotypes were classified in 3 cases. In PCA, 2 primitive components describe more than 56% of variance. Existence of genetics variety between pennyroyal ecotypes for goals selection possibility.

    Keywords: Ecotype, Genetic Diversity, ISSR, Mentha longifolia, PCR
  • Masoumeh Kanafi Lesko Kelayeh, Nadali Bagheri*, Nadali Babaeian Jelodar, Mehdi Ghajar Sepanlou Pages 11-21

    Cadmium is an important pollutant of heavy metals, which is very toxic to plants and animals. Rice is the most popular food among Iranians and the presence of heavy metals in trace level in rice has received special attention because they are directly related to health. In order to evaluate the tolerance of rice genotypes to cadmium, 40 rice genotypes under hydroponic conditions were used for seedling tolerance and absorption of cadmium in different levels of stress (control, 100, 200 and 300 μm cadmium) and in a split plot experiment in a completely randomized design template was examined. The results showed a significant difference between genotypes. In terms of cadmium adsorption, genotypes of Mirtarom, Sangtarom, F12L49-3، 229R and KOSHIHIKARI had the lowest cadmium adsorption. Principal components analysis based on the traits evaluated for cadmium show 70.160, 70.357, 72.641 and 66.305 percent of the changes by the first and second components, respectively, at the control levels of 100, 200 and 300 micromolar of cadmium. Cluster analysis based on the studied traits at control, 100, 200 and 300 micromolar of cadmium classified the genotypes in two, five, three and two clusters, respectively. In sum, genotypes of Sangtarom, Mirtarom, F12L49-3, 229R and KOSHIHIKARI as genotypes tolerant to cadmium and genotypes of M30, ARIAS HALUS and Kinan Dang Patong as genotypes classified as Noncompliant were determined according to biplot analysis and cluster analysis. The generations obtained from crossing between tolerant and susceptible cultivars could be used as segregating population in genetic and molecular studies.

    Keywords: Biplot, Cadmium, Cluster analysis, Principal components, Rice
  • Behzad Sadeghzadeh*, Leila Ghodsizad, Nooshin Sadeghzadeh, Ibrahim Sepehr, Mehdi Feizi Pages 22-40

    Drought stress limits zinc absorption by cereal plant because of reduction of root growth and development as well as declining zinc movement in soil. On the other hand, tolerance to drought needs enough available zinc for plant to well regulate expression of genes that are responsible for cell protection against drought stress. Moreover, zinc deficient plants unable to detoxify reactive oxygen species (ROS) under drought stress conditions. Hence, zinc deficiency along with drought lessen grain yield and its nutritional quality, which cause hidden hunger in billions people worldwide. Although, zinc fertilizers can solve the problem, but it is not a sustainable solution in drylands because of soil surface dryness, zinc fixation in clay soils, and fertilizer unavailability. Along with zinc fertilizers, cultivation of zinc efficient varieties will be a complementary and viable solution in drylands. Hence, breeding zinc efficient cereals is a sustainable and necessary method to improve grain yield and nutritional quality of people food in 2025. Zinc deficiency in crops is the most widespread micronutrient deficiency, with about 50% of the cereal-growing area worldwide containing low levels of plant-available Zn. Zinc deficiency in soils reduces yield and nutritional quality of cereal (e.g. wheat) and afflicts 1 billion people especially in many developing countries like Iran. Sustainable solutions can only be developed through agricultural system approaches such as plant breeding. Micronutrient enrichment traits are available within wheat genomes that could allow for substantial increases in Fe, Zn and without negatively impacting protein and yield. There is considerable genotypic variation both within and between cereals for micronutrient efficiency. A number of studies have demonstrated differential Zn efficiency in barley, suggesting that genotypic variation could be exploited in breeding programs to produce genotypes with higher Zn efficiency. Various mechanisms may explain Zn efficiency in crops, including increased Zn uptake, increased Zn availability in the rhizosphere due to release of root exudates, and more efficient internal Zn use. In wheat and barley, Zn-uptake capacity of roots is one of the mechanisms of Zn efficiency. Drought stress and zinc (Zn) deficiency are serious abiotic stress factors limiting crop production in drylands of Iran, but the interaction between Zn deficiency and drought stress has not been studied extensively. Zinc nutritional status of plants may affect the drought sensitivity of plants in different ways. Zinc-deficient plants use water less efficiently and are less able to respond to increasing soil water deficits by osmotic adjustment than plants that are supplied with adequate levels of Zn. Moreover, drought stress kills plants by inducing production of reactive oxygen species (ROS). An adequate Zn nutrition can be involved in detoxification of ROS, and it is also important for reducing the production of free radicals. Therefore, likely that drought stress-related yield loss is additionally accentuated when plants would simultaneously suffer from Zn-deficiency stress. On the other hand, the review of literature indicates that application of Zn fertilizers has a potential to increase availability of Zn to plants, which will result in enhanced drought tolerance.

    Keywords: Cereals, Drought stress, Drylands, Zinc deficiency
  • Azadeh Karimi Afshar*, Ghafar Kiani, Hamid Najafi, Amin Baghi Zadeh Pages 41-50

    Ajowan (Trachyspermum copticum L.) is one of the most important herbs of the Apiaceae family in semi-arid tropical regions of Iran, which is considerable in the production of essential oils with valuable secondary metabolites, especially thymol. In order to determine the secondary metabolites profile of ajowan under drought stress, a split plots experiment was conducted in two irrigation conditions (normal and drought stress) as main factor and 36 ecotypes of ajowan belong to 9 different provinces of Iran as sub plots were planted based on a randomized complete block design with 3 replications during 2015 and 2016 in Agricultural Jahad Research Station of Kerman. Based on the results of combine analysis, water stress has significant effect on the components of essential oil. Gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) analysis revealed the presence of 13 compounds with the major constituents including thymol, p-cymene and γ-terpinene constituents in all ecotypes in both irrigation conditions. Based on bi-plot, two groups of high thymol and high p-cymene were identified. In this experiment, increasing the irrigation interval effected as an advantageous strategy to improve pharmacological component in some ecotypes. In conclusion, Zabol ecotype was superior to others, in terms of its relatively good performance of thymol, special in drought stress and it is recommended as suitable ecotype for cultivating in dryland and also where drought stress usually happens at the end of cropping season. Also, two ecotypes included Zabol and Mohammadieh were identified as extreme ecotypes in response to drought stress in reproductive stage, these ecotypes could be recommended for breeding programs to obtain drought tolerant thymol-chemotype cultivars ajowan.

    Keywords: Drought, GC, MS, PCA, Thymol, Trachyspermum copticum
  • Leila Fahmideh*, Ayoub Mazarie, Shahin Madadi, Paris Pahlevan Paris Pahlevan Pages 51-62

    Drought is one of the most important stresses that inhibit growth of plants and due to mainly disturbance of the balance between the production of reactive oxygen species and antioxidant defense, causes oxidative stress and different biochemical and physiological responses in plants. So, the evaluation of plants for drought tolerance to cultivate in dry regions is very important.In this way, the present study aimed to investigate and compare two native barley cultivars of Sistan region (Nimroz and Nomar) based on measurement of some defense mechanisms and physiological properties including Antioxidant enzymes activity (Catalase (CAT), Ascorbate Peroxidase (APX), Polyphenol oxidase (PPO)) photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids), protein content, relative leaf water content (RWC) and some Osmotic regulators (proline and carbohydrate) were under drought stress. This experiment was performed as a factorial in a completely randomized design with three replications, conducted at the Institute for Biotechnological Research in the University of Zabol. Experimental treatments included drought stress (50%, 75% and 100% of the field capacity (control)) and two cultivars native to Sistan region (Nimroz and Nomar). Analysis of variance showed that the effect of cultivar, drought stress and interaction of cultivar and drought stress were significant at 1% probability levels, on all studied traits. Results indicated that with increasing drought stress levels compared to normal levels, the amount of photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids), protein content and relative leaf water content (RWC) decreased. However, proline and carbohydrate concentration, carotenoid content, the activity of antioxidant enzymes CAT, PPO and APX were increased. Based on the results of the interaction, it was identified that Nimroz cultivar had a better reaction than Nomar cultivar in terms of protein, relative leaf water content, carotenoids, osmotic regulators and antioxidant enzymes (catalase and ascorbate peroxidase) during drought stress. While the Nomar cultivar was the highest average in terms of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, protein and enzyme polyphenol oxidase compared to the Nimroz cultivar during drought stress.

    Keywords: Barley cultivars, Biochemical, Physiological responses, Protein content, Relative leaf water content
  • Hoshang Rahmati*, Ali Nakhzari Moghaddam, Ali Rahemi Karizaki, Zeinab Evarsaji Pages 63-74

    Triticum turgidum var. tetraploid durum and has 28 chromosomes and one of the worldchr('39')s most important crops in semi-arid regions of the world are grown. Introduced genotypes with greater yield, drought tolerance and high stability are one of the necessities of cultivation of durum wheat. Genotype interaction in the environment is one of the important issues in breeding programs and if there is an interaction, the stability and compatibility of genotypes in different environments should be evaluated to produce a safe product. In the present study, in order to investigate the stability of 10 durum wheat genotypes, an experiment was conducted in the form of a randomized complete block design with 3 replications in both rained and end irrigation conditions during the cropping years 2019-2018 and 2020-2019, in Koohdasht, Lorestan province. The results of analysis of variance of grain yield of genotypes for the experiment during two years in two environments showed that there was a significant variation (p <0.01) for yield between genotypes, the effect of the year was not significant and the effect of the two environments was significant at 1%. Also, the interaction of genotype × environment was significant at 1% level. Based on the average yield, Omrbi3, Hana, Behrang and Aria had the most stability, but in contrast to Dm-73-13, Dehdasht, Maragheh 1 and Maragheh 2 showed the least stability. Stability of genotypes was investigated by parametric and non-parametric methods based on grain yield. The results showed that none of the parameters had a positive and significant correlation with yield, so the genotypes with the highest yield based on these parameters did not have high stability. Based on parametric methods, Aria and Shebrang genotypes had the highest stability and moderate yield. In nonparametric methods, it was observed that Aria, Hannah and Omrbi3 genotypes, which had high potential for yield based on RS and kr, also showed high stability.
    .

    Keywords: Durum wheat, Grain yield, Moisture environment, Stability
  • Sadollah Mansouri, Masood Soltani Najafabadi* Pages 75-84

    Comparative identification of relations among yield components under stress and normal situation can provide novel breeding strategies to plant breeders. Sesame is an oil crop with high quantity and quality of edible oil, suitable for human food. In this study, effects of limiting in avalibility of water to 15 sesame genotypes from germplasm collection of Oil Seed Crop Res. Dep on yields components was investigated. Regression analysis of seed yield on various phonologic and yield components revealed significant effects of fertile axillary branch and number of seed per capsule under normal condition and merely fertile axillary branch under water limiting situation. Comparative factor analysis between normal and water limiting conditions revealed shifting in the priority of photosynthate allocating to various organs and sinks upon water limitation. Nevertheless, axillary branches constitute the first and primary target for allocating assimilates under both normal and water limiting conditions. Under water limiting condition, plant focuses itchr('39')s most strong and primary control system on number of axillary branches, followed by two successive less important and less strong control systems, which affect on seed weight, a parameter that determines plant maintenance in the nature and guarantee survival of the next generations. Focusing on the biologic behavior and relations among the behaviorchr('39')s components on one hand, and shifting from biometrical point of view to biometrical-physiological concepts will increase efficiency of stress breeding programs.

    Keywords: Factor Analysis, Physiologic Behavior, Plant Control System, Water Limiting
  • Milad Ghasemi, Saeid Aharizad*, Majid Norouzi, Ali Bandehagh, Roghayeh Azhdari Pages 85-93

    In order to grouping 19 populations fennel from the agronomic and morphological traits, an experiment was conducted in randomized complete block design with three replications under limited and favorable condition of irrigation at the Agricultural Research Station, University of Tabriz. Combined analysis of variance showed that the effects of different irrigation conditions, population and population × environment interaction was significant for most of the studied traits; That was representing a significant difference between the fennel studied populations and also showed populations different reactions under different of irrigation condition. Also, under limited condition of irrigation, the number of umbel per plant, the number of seed per umbel, 1000-seed weight, grain yield, essential oil yield for all studied populations were significantly reduced. However, all studied populations were associated with a significant increase in essential oil under limited condition of irrigation. Correlation of grain yield with essential oil yield (0/949), the number of umbel per plant (0/696), the number of seed per umbel (0/469), plant height (0/641), tillers(0/617) and biomass(0/891) was significant positively under water deficit stress condition. This indicates the traits had the greatest effect on grain yield under water deficit stress condition. In favorable conditions of irrigation, the studied populations were divided into three groups for all traits. Bonab and Birjand populations were in the best group the evaluated traits including grain and essential oil yields. In terms of water stress, the studied populations were divided into three groups for all traits. The best groups the all evaluated traits included Garineh, German (11486), German (1182), Hamadan and Bonab populations. Grouping populations based on drought tolerance indices showed that Bonab, Birjand, German (11486) and Hamadan populations are superior from the drought tolerance than other evaluated populations.

    Keywords: Cluster analysis, Drought tolerance indices, Fennel, Water deficit stress, Yield, essential oil of grain
  • Rasool Asghari Zakaria*, Maryam Khezri, Nasser Zare, Samira Minaei Minabad Pages 94-108

    This study aimed to evaluate the effect of different types and concentrations of plant growth regulators in MS medium on callus formation and regeneration of different explants of medicinal plant Galega officinalis. To callus induction, leaf, root, hypocotyl, and stem nodes explants were cultured on MS medium containing different concentrations of 2,4-D (0.5, 1, 3, and 5 mg/l) in combination with BAP (0, 0.5, 1 and 3 mg/l) or Kin (0, 0.5, 1, and 3 mg/l). It was observed that 2,4-D in combination with Kin was very effective and in most of the used concentrations, it resulted in 100% callus induction. Among them the 5:0.5 mg/l concentration of 2,4-D:Kin in the nodal stem explant showed the highest callus growth with an average of 1450 mg fresh callus weight. In order to direct regeneration, leaf, cotyledon, and stem nodes were cultured in MS medium containing different concentrations of BAP and Kin in combination with NAA, while regeneration was observed only in the stem nodes. The highest regeneration rate was related to 0.25:0.1 mg/l in both BAP: NAA and Kin:NAA with an average of 93.33%. The highest amount of induced shoots (with an average of 2.86 shoots in each explant) and the highest shoot length (5.6 cm) were observed at 2:0.5 and 2:0.1 mg/l of BAP:NAA, respectively. The shoots obtained from the regeneration experiment were transferred to MS medium containing different levels of NAA and IAA for rooting. The results of mean comparisons showed that 0.25 or 0.5 mg/l of NAA or IAA resulted in the highest percentage of rooting with an average of about 90%. The highest number of roots was related to explants cultured in 0.25 mg/l of both NAA and IAA growth regulators (with an average of 4 roots per explant) and also, the highest root length was observed in explants cultured in 0.25 mg/l of IAA (with an average of 6.5 cm). At all, in this study, the most appropriate combination of plant growth regulators and explant for callus induction and direct regeneration of G. officinalis was introduced, which can be useful in future biotechnological studies of this medicinal plant.

    Keywords: Callus, Galega officinalis, In vitro culture, PGRs, Regeneration
  • Iraj Morovati*, Alaedin Kordenaeej, HamidReza Babaei Pages 109-118

    Forty selected soybean (Glycine max L. Merr) in the form of a randomized complete block design with three replications under normal irrigation and stress conditions in two separate locations, in the research farm of Karaj Seedling and Seed Breeding Research Institute in 2015-2015 crop year Was examined.Based on performance under non-stress (Yp) and stress (Ys) conditions, quantitative indices of drought tolerance, tolerance index (TOL), geometric mean (GMP), stress tolerance (STI), stress sensitivity (SSI), dry sensitivity (SDI), stress sensitivity percentage (SSPI), harmonic mean (HARM), stability Yield (YSI), relative dryness (RDI), were calculated. The results of analysis of variance showed a significant difference in genotypes in terms of yield per hectare under normal conditions at 5% probability level and a significant difference at 1% probability level of genotypes under water stress conditions. The results of mean comparison showed that the highest mean yield in irrigated and rainfed conditions belonged to 19 and 34 genotypes, respectively. The lowest values ​​of tolerance index, stress sensitivity, stress sensitivity percentage, drought sensitivity, belong to cultivars 7, 10, 7, 10, respectively, and the highest values ​​of geometric mean index, stress tolerance, performance stability, relative drought, harmonic mean, Belonged to the numbers 1,7,7,7,1, respectively. Correlation analysis of yield and drought tolerance indices in stress and non-stress environment showed that STI and GMP indices are the most suitable indices for selection top genotypes. Factor analysis also showed that the first two factors explain 98% (the first factor of 58.9% and the second factor of 39.3%) of the studied changes in stress and non-stress conditions. Based on biplot analysis based on the first and second main components, genotypes 1 and 34 are located in the region with high production potential and low sensitivity to stress, and biplot analysis justifies the selection of stress tolerant genotype based on GMP.STI ​​index.

    Keywords: Biplot analysis, Drought stress indices, Principle Components Analysis, Soybean
  • Soheila Moradi*, Jalal Saba, Afshin Tavakoli, Kamran Afsahi Pages 119-131

    The most important goal in all crop breeding programs is to increase yield, and yield improvement requires the use of efficient statistical methods to identify superior genotypes. In determining the superiority of genotype, in addition to high yield, yield stability in different environments must also be considered.Biplot analyses are good tools for selecting superior genotypes and to increase efficiency in selection. In this study, GGE biplot method was used to evaluate the stability of grain yield of 205 lines and lentil cultivar in augmented design during three cropping years in the Faculty of Agriculture of Zanjan University under rainfed conditions. The results of combined analysis of control cultivars showed that the effect of year and year × cultivars interaction were significant for grain yield. Thus, the lines were examined using GGE biplot graphic method. The results showed that the first component and second component explained 68.3 and 28.5 percent (in total 96.8 percent) of total variation respectively, which indicates the high validity of the bipod in the explain. The results also showed that lines 170 and 164 were the best lines in the first year and lines 157 and 183 were the best lines in the third year. Line 167, in addition to having high yield, had lower stable yield. This line was placed in the center of the circle as the ideal line and the lines 164, 170, 147, 122 and 7 were placed in the next ranks. Lines 147, 128, 7, 160, 51, 148, 156 and 160, in addition to having higher yield than the average, had a short distance from the stability axis and had low unstable yield. Lines 8, 57, 157, 86, 186, 83, 140, 164 and 170, despite having high performance, had high unstable yield. Biplat polygonal analysis led to the identification of two mega-environments, among which the first year had the most discriminating ability among the years. Existence of 90º angle between the first and second year showed no correlation between these two years and their conditions were different and greater than 90º angle of the second year with these years showed its negative correlation with the first and second year.

    Keywords: Ideal line, Lentil, Mega-environment, Rainfed conditions, Yield stability
  • Payam Pezeshkpour*, Rahmatolah Karimizadeh, Amir Mirzaei, Mohammad Barzali Pages 132-145

    In order to investigate the effect of genotype, environment and the interaction of genotype × environment, for seed yield, 18 lentil genotypes in a randomized complete block design with three replications in four environments (Khorramabad, Gachsaran, Ilam and Gonbad) during three years (2014-2017) Were evaluated. Based on combined analysis of variance, the main effects of location, genotype and genotype × location and genotype × location × year interactions were significant. The results of combined analysis of variance for different environments showed that environment, genotype and genotype × environment interaction for Showed seed yield. According to the results of AMMI analysis of variance, the environment was the main source of change, which accounted for 83.6% of the total squares. The results of AMMI analysis of variance also showed that the four-component interaction effect on seed yield was significant. The first two main components of the AMMI model accounted for 52.56% of the total yield variance. The results of AMMI stability values (ASV) showed that for seed yield, the genotypes including G8, G7, G9, G18, G6, G16 and G17 had the lowest values and therefore the highest general stability to all experimental environments. Genotype G5 with ASV value of 33.7 was highest private stability to the second environment (E2). Among the genotypes with the lowest ASV, only G6 and G16 genotypes had higher average seed yield than the average of all genotypes. Based on the values of the first two principal components, AMMI (ASV) stability value and genotype stability index (GSI), the genotypes G6, G1 and G13 were identified as the most stable genotypes, and the closest genotypes to the ideal genotype.

    Keywords: Genotype interaction in environment, Lentil genotypes, Stability value
  • Reza Baradaran*, Mohammadreza Vesali, Davoud Hasanpanah, MohammadJavad Soqa Al-Islami Pages 146-158

    An experiment was conducted in split plot based on randomized complete block design with three replicates in the greenhouse of Zar Gostar Arta Agricultural Company for 2 years in order to determine the tolerance of hybrids from combination of potato cultivars to different dehydration conditions in Ardebil province. The main factor included three levels of irrigation (100, 85 and 70% of plant water requirement) and the sub factor included 12 potato cultivars. The results showed that there was a significant difference between irrigation levels, genotypes and the interaction of irrigation levels on genotype in terms of tuber yield at 1 and 5% probability levels. In this study, under normal irrigation conditions, R12 (Luca × Esprit) had the highest average of tuber yield by (53.6 ton/ha) and S34 (Esprit × Agria) and had the lowest average of tuber yield by 28.9 ton / ha. S14 (Luca × Esprit) had the highest average of tuber yield by 40.3 and 35.5 (ton/ha) respectively, in the stress condition of 85 and 70% of usable water and S34 (Esprit × Agria) had the lowest average of tuber yield by 40.3 and 35.5 (ton/ha) respectively, under irrigation levels of 85 and 70% of usable water. There was a significant and positive correlation between tuber yield under normal irrigation condition (100% usable water) and mild and severe water dehydration stress (85 and 70% usable water) with MP, GMP, TOL and STI indicator. However, there was a negative and significant correlation between tuber yield and indicator of sensitivity to stress (SSI) under mild and severe stress conditions (85 and 70% of usable water). There was a positive and significant correlation between SSI index and TOL at 5% probability level. Factor coefficients in the studied traits for the studied treatments between quantitative and qualitative traits of hybrids obtained from potato cultivars composition showed that four factors explained 86.508% of total changes under normal stress conditions (85% of usable water) and S24 (Banba × Agria)، S14 (Luca × Esprit)، R24 (Banba × Agria)and S23 (Banba × Esprit) were more valuable than other hybrids in terms of effective traits on yield factor and structural factor.

    Keywords: Decomposing into the elements, Dehydration stress, Potato hybrid, Tolerance indicators
  • Mehdi Vosoughi Rad, Matin Jami Moeini, Majid Taherian*, Mohammad Armin Pages 159-170

    Drought is the most important limiting factor for durum wheat production in the Mediterranean and other regions. Iran is located in arid and semi-arid parts of the word. In order to identify the most effective stress tolerance indices and the most tolerant durum wheat genotypes, this study was conducted as two separate experiments (one under normal irrigation conditions and the other cut off  irrigation after 50% spike) on 20 promising durum wheat lines in a randomized complete block design at three replications. The research was implemented at Neishabour Agricultural Research Station for two cropping seasons. Stress tolerance indices were calculated using the two-year average yield, which were MP, GMP, STI, SSI, TOL, YI, YSI, RDI, DI, MRP and REI. Biplot correlation equations could explain relation between grain yield and calculated indices where GMP, MP and STI were the best ones under both conditions. Lines 7 and 8 were identified as superior genotypes based on GGEBiplot polygon. Keeping in view both yield and stability adopting GGEBiplot, line 7 was favorable. Also Line 7 was ideal genotype in relevant biplot. Generally, results showed that GGEBiplot was suitable methods for identifying superior genotypes based on biplot indices considering both yield and stability.

    Keywords: GGEBiplot, Stress tolerance indices, Terminal drought stress, Yield
  • Amir Gholizadeh*, Mehdi Ghaffari, Kamal Payghamzadeh, Shahriar Kia Pages 171-184

    Study on relationships between yield and other agronomic traits will improve the efficiency of a breeding program with appropriate selection criteria. In this regard, 24 new sunflower hybrids along with Golsa cultivar were evaluated in a simple lattice design with two replications in agriculture research station of Gorgan during 2020 cropping season. The results indicated that the highest coefficient correlation was obtained between head diameter and thousand seed weight with seed yield. Sequential stepwise multiple regression analysis was performed to organize the predictor variables into first, second and third order paths based on their respective contributions to the total variation of yield and minimum collinearity. Based on the variance inflation factor and magnitude of direct effects, seed number per plant, thousand seed weight and stem diameter were considered as first order variables and accounted for 70 percent of total variation of seed yield. The t-test of significance, using standard error values, obtained through bootstrap resampling, indicating that all direct effects were significant. Generally, the results indicated three traits of seed number per plant, thousand seed weight and stem diameter could be considered as selection criterion in selecting for increased yield in sunflower. Also, the results indicated that among studied genotypes, genotypes No. 2, 4, 5, 10, 11, 19 and 22 were recognized as superior genotypes regarding seed yield and traits related to yield.

    Keywords: Correlation, Seed yield, Sequential path analysis, Sunflower
  • Sajjad Moharramnejad*, Ali Bandehagh, Yeganeh Shafiei Pages 185-196

    To evaluate the effect of salinity stress activity of superoxide dismutase, photosynthetic proteins involved and sodium and potassium contents on maize line seedlings, a factorial experiment based on completely randomized design with four replicates was performed under greenhouse conditions. Two maize inbred lines as B73 and MO17, and two salinity levels including 0 and 200 mM NaCl were considered as the first and second factors, respectively. The results indicated that salinity stress had a significant effect on the dry weight and Na+ and K+ contents in maize line seedlings. Electrophoresis analysis of superoxide dismutase enzyme revealed three different isoforms. Salinity stress increased the activity of superoxide dismutase isoforms. The results obtained from 2-D electrophoresis of maize lines showed 10 and 2 repeatable protein spots in photosynthetic system in B73 and MO17 maize lines, respectively. Salinity stress increased the expression of 12 protein spots involved in photosynthesis of maize lines. As results indicated that MO17 line more salt-sensitive than B73 line. The results show that maize lines as B73 and MO17 can control the adverse effects of salinity stress by increasing the activity of superoxide dismutase isoforms and enhancing the expression of proteins involved in photosynthesis and regulating the Na+ and K+.

    Keywords: Isoform, Maize, Photosynthetic, Protein, Salinity
  • Heydar Azizi*, Adel Pedram, Parviz Fasahat Pages 197-204

    In order to identification of effective traits on root yield and also determination of cause-and-effect relationships between in 20 different sugar beet cultivars, an experiment was carried out in West Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Miandoab Research Station based on RCB design with four replications in 2017 crop season. The assayed traits included root yield, sugar yield, white sugar yield, sugar content, white sugar content, extraction coefficient of sugar, root α-amino nitrogen, sodium and potassium, alkalinity coefficient and molasses sugar. The results of analysis of variance showed that difference between studied cultivars for amino nitrogen (α-N) all traits was significant at the 0.05 probability level and for other traits was significant at the 0.01 probability level. Phenotypic and genotypic coefficients of variation for most traits were high, indicating relatively high variability in studied cultivars for evaluated traits. Correlation coefficients between traits showed that there is the most negative and significant correlation between root yield trait with sugar content (-0.62), white sugar content (-0.53), alkalinity coefficient (-0.52), potassium (-0.49), sodium (-0.45) and also molasses sugar content (-049) traits, and the most positive and significant correlation with sugar yield (0.95), white sugar yield (0.90) and extraction coefficient of sugar (0.58) traits, respectively. In multiple regression analysis by stepwise method, sugar content and white sugar content, amino nitrogen and alkalinity coefficient traits were entered into model, respectively, that explained 82 percent of root yield variations. Based on correlation, stepwise regression and path analysis results, among the studied traits, amino nitrogen (0.35) and white sugar content
    (-0.31) traits with most direct effect were effective on root yield and will be useful in identifying genotypes.

    Keywords: Correlation, Path analysis, Quantitative, qualitative yield, Stepwise regression
  • HABIBALLAH SOUGHI*, Manouchre Khodarahmi Pages 205-212

    In order to estimate genetical parameters, general and specific combining ability of bread wheat to determine proper parents for crossing and producing new cultivars, six promised lines planted in randomized complete block design with three replications, in 2017-18 cropping and varieties including, Falat, Mehergan, Ehsan, Sistan, Bam and N-80-19 were planted in Eraghi Mohalle (Gorgan) station in 2016-17 cropping season. A full diallel mating among six parents for generating F1 progenies were done. Sixparental genotypes and 30 F1 progenies were season. The results revealed that cultivar Ehsan was the best general combiner for hundred grain weight. Cultivar Ehsan and Line N-80-19 had the highest general combining ability for grain yield and biomass, respectively. Therefore, it is recommended that these genotypes can be applied in hybridization to increase grain yield and biomass. Additive variance of traits including plant height, peduncle length, grain weight in spike and hundred grain weight was more than dominance variance. Furthermore, Ehsan cultivar had the highest general combining ability (GCA) for grain yield and biomass and hybrids raised from 2×3 (Ehsan×Mehrgan) cross had the highest specific combining ability (SCA) for grain yield and biomass.

    Keywords: Diallel method, Heritability, General combining ability, Griffing, Specific combining ability, Wheat
  • Masoud Golestani* Pages 213-221

    In order to determine the most suitable quantitative drought tolerance indices and drought tolerant moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) ecotypes, two experiments (under normal and drought stress conditions) were carried out using randomized complete block design with four replications. In this research, drought tolerance indices such as tolerance index (TOL), stress susceptibility index (SSI), mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP), harmonic mean (HM), stress tolerance index (STI), yield index (YI) and yield stability index (YSI) were calculated using shoot dry weight under non-stress (Yp) and drought stress (Ys) conditions. The results of combined analysis of variance revealed that ecotype, stress and stress × ecotype were significant (p<0.01) in shoot dry weight. Analysis of variance indicated that there were significant differences (p<0.01) between the ecotypes for Yp, Ys, and MP, GMP, HM, STI and YI indices. There were positive significant correlations between MP, GMP, HM, STI and YI with Yp and Ys and so MP, GMP, HM, STI and YI were recognized the most suitable indices for screening the ecotypes. Distribution of ecotypes in biplot graph represented the genetic diversity among ecotypes for selecting them based on drought tolerance and comparison of different moldavian balm ecotypes using multivariate biplot graph indicated that Faridan, Garmsar, Khomeinishahr and Urmia ecotypes are considered as superior ecotypes in both conditions because of locating of these ecotypes next to the vectors of suitable drought tolerance indices. Cluster analysis showed that Faridan, Garmsar, Khomeinishahr and Urmia ecotypes could be suggested as drought tolerant ecotypes.

    Keywords: Biplot, Cluster analysis, Dracocephalum moldavica L., Drought stress, Drought tolerance indices
  • Mahdi Hasani*, Hamze Hamze, Hamed Mansori Pages 222-235

    To evaluate the adaptability and stability of root yield and white sugar yield in sugar beet genotypes, 47 sugar beet genotypes were evaluated in a randomized complete block design with six replications in four regions of Hamedan, Kermanshah, Shiraz, and Mashhad at 2019 crop year. In order to analyze the pattern of genotype by environment interaction, additive main effects and multiplicative interactions (AMMI) model and GGE biplot graphical method was used. The results of additive main effects (analysis of variance) and multiplicative interactions (principal component analysis) showed that the effect of genotype, environment, and genotype in environment interaction on root yield and white sugar yield were significant (p-value < 1%). The results showed that the first two components explained 89.10 and 95.48% of the variance of the interaction for root yield and white sugar yield, respectively. The biplot diagram of the first main interaction component and mean of root yield and white sugar yield for genotypes and environments showed that genotypes 28, 26, and 43 with higher than average total yields and lowest values for the first interaction component Known as stable genotypes, Based on the results of the two-dimensional diagram related to the first two main components of the interaction of genotype in the environment, Genotype No. 24 had the highest specific adaptability for Hamedan, Shiraz and Mashhad locations in term of root yield and white sugar yield. While genotype 46 in terms of root yield and genotype 36 in terms of white sugar yield showed good specific adaptability to the Kermanshah environment. Also, genotype No. 37 in terms of root yield and genotype 44 in terms of white sugar yield had higher general compatibility than other genotypes. Compared to foreign control cultivars, hybrids 28, 26, and 43 had suitable root yield, white sugar yield, and stability, and their selection is recommended for future breeding programs.

    Keywords: Component, Environment, Main effect, Selection, Sugar Beet