فهرست مطالب
پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
پیاپی 40 (زمستان 1400)
- تاریخ انتشار: 1401/01/30
- تعداد عناوین: 20
-
-
صفحات 1-10مقدمه و هدف
توزیع نامناسب بارندگی و کاهش بارندگی از عوامل عمده کاهش عملکرد عدس در واحد سطح است. بنابراین به کارگیری ژنوتیپ های سازگار به شرایط نامساعد محیطی، می تواند نقش مهمی در افزایش عملکرد در چنین شرایطی داشته باشد. آگاهی از برهمکنش ژنوتیپ × محیط، به به نژادگران یاری می رساند تا در ارزیابی ژنوتیپ ها، با دقت بیشتری عمل کرده و بهترین ژنوتیپ ها را برگزینند.
مواد و روش ها:
این مطالعه طی دو سال (1399-1398 و 1398-1397) در دو ایستگاه از مناطق سردسیر دیم کشور (قیدار زنجان، مراغه) اجرا شد. آزمایش شامل 17 ژنوتیپ پیشرفته عدس به همراه سه رقم شاهد کیمیا، بیله سوار و سنا (جمعا 20 ژنوتیپ) بود که در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد.
یافته ها:
نتایج حاصل از تجزیه مرکب اختلاف معنی داری را در سطح احتمال یک درصد برای محیط، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط نشان داد. نتایج تجزیه مرکب نشان داد که اثر محیط 5/79 درصد، اثر ژنوتیپ 25/2 درصد و برهمکنش ژنوتیپ محیط 23/18 درصد از تغیرات کل را توجیه می کند. نتایج حاصل از GGE biplot بیانگر وجود 1/42 درصد از تغییرات کل مربوط به مولفه ی اول و26 درصد از تغییرات کل مربوط به مولفه ی دوم است که جمعا 1/68 درصد از تغییرات کل را توجیه می کنند. با توجه به نتایج به دست آمده، بین محیط های E1 و E3 و بین محیط های E2 و E4 همبستگی بالایی وجود دارد و می توان آن ها را به عنوان محیط های مشابه معرفی کرد. در بررسی بای پلات هم ژنوتیپ های، 7 (FLIP2013-29L)، 13(FLIP 2012-262 L) و 11(FLIP 2012-207L) بطور همزمان از عملکرد و پایداری بالاتری برخوردار بودند.
نتیجه گیری:
ژنوتیپ های شماره 13، 7 و 11 به عنوان ژنوتیپ های پر محصول و پایداری بالا معرفی شدند و می توانند برای گزینش یا توصیه رقم استفاده شوند.
کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ در محیط، پایداری، دیم، عدس -
صفحات 11-20مقدمه و هدف
کلزا یکی از مهترین گیاهان روغنی در ایران و جهان می باشد. با توجه به وابستگی ایران به واردات دانه های روغنی و وجود شرایط مناسب برای تولید این محصول، تعیین ژنوتیپ های پایدار از نظر عملکرد دانه و توصیه بهترین ژنوتیپ ها برای گروه های محیطی مختلف ضروری است.
مواد و روش هابه منظور مطالعه اثر برهمکنش ژنوتیپ و محیط، تعداد 10 رقم کلزا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در پنج منطقه شامل بیرجند، کرج، کاشمر، سنندج و شیراز در سال زراعی 98-1397، کشت و از نظر عملکرد دانه ارزیابی شدند.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب عملکرد دانه نشان داد که اثر محیط، تیمار و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط معنی دار می باشد. محیط، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط به ترتیب 74، 12 و 14 درصد از واریانس داده ها را به خود اختصاص دادند. در بین محیط ها بیشترین میزان عملکرد دانه مربوط به کرج با میانگین عملکرد 51/6 تن در هکتار بود. در بین ارقام بیشترین عملکرد دانه مربوط به Hyola401 و Okapi به ترتیب برابر با 5/54 و 5/20 تن در هکتار بود. مولفه های اول و دوم در روش GGE biplot به ترتیب 88/8 و 5/9 درصد و مجموعا 94/7 از تغییرات عملکرد دانه را تبیین نمود. نمودار بررسی هم زمان پایداری و عملکرد، ژنوتیپ های Hyola401 و Opera را تحت عنوان ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا معرفی کرد. با استفاده از نمودار چند ضلعی بای پلات، شش ژنوتیپ برتر و سه ابرمحیط شناسایی شد. نمودار روابط میان ارقام، ژنوتیپ های مورد بررسی را در دو گروه طبقه بندی نمود. گروه اول شامل ژنوتیپ های Zarfam، Likord، Sarigol، Hyola401، Opera و Okapi و گروه دوم شامل ارقام Hyola308، Modena، Option500 و Modena بود. در محیط های کرج، بیرجند و سنندج ژنوتیپ های Hyola401 و Opera، در محیط کاشمر ژنوتیپ Zarfam و در محیط شیراز ژنوتیپ Okapi مطلوب ترین ژنوتیپ ها از لحاظ عملکرد دانه بودند. ژنوتیپ Likord دارای پایداری عمومی نسبت به تمام محیط ها بود.
نتیجه گیریبه طور کلی می توان اینگونه نتیجه گیری نمود که ژنوتیپ Hyola401 نسبت به سایر ژنوتیپ ها از مطلوبیت بیشتری برخوردار بوده و همچنین منطقه کرج در بین محیط های مورد مطالعه از میانگین عملکرد بیشتری برخوردار است.
کلیدواژگان: برهمکنش ژنوتیپ و محیط، تجزیه گرافیکی، تجزیه مرکب، کلزا -
صفحات 21-28مقدمه و هدف
اثر متقابل ژنوتیپ × محیط یک مشکل بزرگ در مطالعه ی صفات کمی است. وجود اثر متقابل ژنوتیپ × محیط موجب می شود که عملکرد ژنوتیپ ها در دامنه ی وسیعی از شرایط محیطی مورد ارزیابی قرار گیرد. پایداری عملکرد برای حصول عملکرد بالا و به طور یکنواخت در دامنه ی وسیعی از محیط ها، دارای اهمیت زیادی است. هدف از انجام این تحقیق تعیین ژنوتیپ های دارای سازگاری عمومی و خصوصی با استفاده از مدل AMMI می باشد.
مواد و روش ها:
به منظور بررسی و انتخاب واریته های پر محصول و پایدار، 8 واریته گندم نان با استفاده از مدل AMMI مورد مطالعه گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار طی سال های زراعی (1397-1394) در ساری، گرگان، آق قلا و گنبد به اجرا درآمد. هر یک از لاین ها در کرت هایی با پنج خط سه متری با فاصله خطوط 25 سانتی متر کاشته شد. در پایان فصل محصول سنبله ها از هر کرت به صورت دستی برداشت و خرمن کوبی شد و وزن دانه های بدست آمده توسط ترازوی دیجیتال اندازه گیری و در متر مربع گزارش شد.
یافته ها:
نتایج حاصل از تجزیه واریانس آثار اصلی جمع پذیر و اثر متقابل ضرب پذیر (مدل AMMI) اختلاف معنی داری را در سطح احتمال یک درصد برای محیط، واریته و اثر متقابل واریته × محیط نشان داد که بیانگر عملکرد متفاوت ژنوتیپ ها در محیط های مختلف است بنابراین می توان پایداری را بررسی نمود.. مولفه ی اول در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. دو مولفه ی اول جمعا 97/04 درصد و مولفه های باقیمانده در مدل 2/9 درصد از مجموع مربعات اثر متقابل واریته × محیط را توجیه کردند. بر اساس مدل AMMI1 واریته های معراج، کلاته و مروارید و بر اساس مدل AMMI2 واریته های تیرگان، مروارید و کلاته به عنوان لاین هایی با عملکرد و پایداری بالا معرفی شدند. بر اساس نتایج حاصل از شاخص ارزش پایداری امی ASV واریته های کلاته، مروارید و معراج و بر اساس شاخص انتخاب ژنوتیپ (GSI) واریته های کلاته، مروارید و تیرگان به عنوان لاین هایی پایدار معرفی شدند.
نتیجه گیری:
بر اساس هر دو مدل AMMI1، AMMI2 و شاخص ارزش پایداری امی (ASV) و شاخص انتخاب ژنوتیپ (GSI) واریته های مروارید و کلاته به عنوان واریته های پایدار و واریته های کوهدشت، قابوس و آفتاب به عنوان واریته های ناپایدار معرفی شدند.
کلیدواژگان: اثر متقابل واریته × محیط، تجزیه پایداری، گندم نان، مدل AMMI -
صفحات 29-39مقدمه و هدف
گندم یکی از محصولات مهم و استراتژیک به لحاظ ارزش غذایی است. آگاهی از نحوه کنترل ژنتیکی و توارث اجزای عملکرد جهت انتخاب بهترین روش به نژادی ضروری است. از این رو بایستی اطلاعات جامع و دقیقی از پارامترهای ژنتیکی کنترل کننده اجزای عملکرد در تصمیم گیری برای انتخاب روش به نژادی مناسب جهت رسیدن به حداکثر عملکرد دانه اتخاذ گردد.
مواد و روش ها:
هفت ژنوتیپ الوند، آنفارم9، چمران2، بک کراس روشن، قدس، افق و رقم محلی سرخ دانه و 21 دورگ حاصل از آنها در قالب طرح دای آلل یک طرفه 7 × 7 طی سالهای 96-1394 مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته ها:
تجزیه واریانس بیانگر تفاوت معنی دار بین ژنوتیپ ها بود. تجزیه دای آلل به روش گریفینگ نشان داد که ترکیب پذیری عمومی و خصوصی در تمامی صفات معنی دار بود. ژنوتیپ های بک کراس روشن و سرخ دانه ترکیب شونده های عمومی مطلوب و ژنوتیپ های افق و قدس ترکیب شونده های عمومی نامطلوب تشخیص داده شد. دورگ بک کراس روشن × چمران2 و الوند × قدس دورگ های مطلوب در اکثر صفات بودند و دورگ های افق × بک کراس روشن، افق × سرخ دانه و آنفارم9 × بک کراس روشن نامناسبترین دورگ ها بودند. تجزیه واریانس هیمن نشان داد که جزء افزایشی و غیر افزایشی واریانس ژنتیکی در تمامی صفات معنی دار گردید. با توجه به معنی دار شدن جزء b1 و b2، در اکثر صفات هتروزیس و فراوانی نابرابر آلل های غالب و مغلوب دیده شد. جزء b3 که معادل ترکیبپذیری خصوصی گریفینگ می باشد در کلیه صفات معنی دار گردید و نتایج حاصل از تجزیه گریفینگ را مورد تایید قرار داد. نتایج این تحقیق نشان داد که برای معرفی رقم یا ارقام جدید در خراسان جنوبی (بیرجند) توصیه می شود که از رقم محلی سرخ دانه در تلاقی ها استفاده شود.
نتیجه گیری:
مطالعه کنونی نشان داد که رقم محلی سرخ دانه اگرچه دارای عملکرد اقتصادی بالایی نمی باشد ولی دارای ترکیب پذیری عمومی و خصوصی بالایی در آمیزش با سایر ارقام می باشد. بنابراین توصیه می گردد که از این رقم محلی در تلاقی با سایر ارقام استفاده گردد تا به بوته فراموشی سپرده نشود.
کلیدواژگان: تجزیه گریفینگ، تجزیه هیمن، ترکیب پذیری عمومی و خصوصی -
صفحات 40-49مقدمه و هدف
بیماری باکتریایی نواری غلات، که از مهم ترین بیماری های گندم است، در سال 1366 از استان کرمان و سپس از سایر نقاط کشور گزارش شد. برای جلوگیری از بروز خسارت های چشم گیر به این محصول مهم و استراتژیک، انتخاب یا تولید رقم مقاوم یا متحمل به این بیماری، از میان ارقام و لاین های موجود، ضروری است. به همین منظور تعدادی از ارقام و لاین های امیدبخش گندم انتخاب و واکنش آنها در برابر این بیماری، در شرایط گلخانه، مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش ها:
به منظور غربال 37 رقم و هفت لاین امیدبخش گندم بهاره و پاییزه، به عامل بیماری باکتریایی نواری غلات، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه اجرا شد. در ابتدا، گیاهچه های دو برگی گندم، در شرایط دمایی و رطوبتی کنترل شده، با سوسپانسیون مخلوطی از نه جدایه عامل این بیماری، تهیه شده از مزارع سه استان زنجان، همدان و لرستان و با غلظت 108 باکتری در هر میلی لیتر، مایه کوبی شدند. سپس میزان تحمل آنها، براساس میانگین درصد سطح آلودگی برگ ها، ارزیابی شد. مقایسه میانگین ، گروه بندی و رتبه بندی ارقام، از حساس ترین تا متحمل ترین ارقام، به روش استیودنت نیومن کیلز انجام شد.
یافته ها:
براساس نتایج به دست آمده، واکنش ارقام و لاین های امیدبخش به این باکتری متفاوت بود. ارقام میهن، پیشگام و لاین S-92-19 در گروه پنج (آلودگی 50/1 تا 75 درصد سطح برگ)، به عنوان حساس، ارقام چمران، سایسون، نارین، بم، خلیل، پارسی، وی وک، شبرنگ، چمران2، زارع، مروارید، افلاک، بک کراس های روشن زمستانه و بهاره، اراک، کاسکوژن، اروم، بهرنگ، پیشتاز، کرخه، و و لاین های امیدبخش N-91-17، S-91-13 و S-92-2 در گروه چهار (آلودگی 25/1 تا50 درصد سطح برگ)، به عنوان نیمه حساس، ارقام نیشابور، افق، مهرگان، گاسپارد، بهار، رخشان، سیروان، سیوند، شوش، سیستان، برات، گنبد و لاین های امیدبخش S-91-15،N-91-8 و S-92-17 در گروه سه (آلودگی 10/1 تا 25 درصد سطح برگ)، به عنوان نیمه متحمل و ارقام بهاران، حیدری، و دنا در گروه دو (آلودگی 5/1 تا 10 درصد سطح برگ)، به عنوان متحمل، قرار گرفتند.
نتیجه گیری:
هرچند بیشتر ارقام گندم مورد بررسی، نسبت به این بیماری حساس هستند، ولی ارقام و لاین های دارای مقاومت نسبی خوب نیز در بین آنها یافت می شود و می توان از آنها برای کاشت و یا در برنامه های به نژادی گندم استفاده کرد.
کلیدواژگان: ایران، حساسیت، گندم، مقاومت، واکنش ارقام -
صفحات 50-59مقدمه و هدف
بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط و شناسایی ارقام پایدار و پرمحصول در شرایط محیطی مختلف، اهمیت زیادی در اصلاح نباتات دارد. در این تحقیق، تاثیر ژنوتیپ و محیط و پایداری عملکرد ارقام امیدبخش پنبه در اقلیم های مختلف کشور به منظور شناسایی و انتخاب ارقام پایدار با عملکرد بالا مورد مطالعه قرار گرفته است.
مواد و روش ها:
در این تحقیق، پایداری عملکرد وش نه ژنوتیپ امیدبخش پنبه به همراه دو رقم شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در هشت ایستگاه و مزرعه تحقیقاتی (هاشم آباد، کارکنده، داراب، خدافرین، گرمسار، ورامین، اصفهان و مغان) به مدت دو سال زراعی (1397 و 1398) مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته ها:
بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب، اثر متقابل ژنوتیپ × محیط معنی دار بود، به این معنی که لاین های مختلف واکنش های متفاوتی در محیط های اجرای آزمایش داشتند و از این رو می توان لاین های پایدار و سازگار را در محیط های مختلف شناسایی کرد. نتایج تجزیه پایداری تک متغیره نشان داد که ارقام گلستان، ANB414 و ANBK دارای کمترین ضریب رگرسیون (bi) و کمترین میزان ضریب تغییرات (CVi) بودند و از پایداری بالایی برخوردار بودند. بر اساس روش رگرسیونی ابرهارت و راسل ژنوتیپ ANBK دارای سازگاری مطلوب بود. مدل امی با دو مولفه اصلی (AMMI2) 81 درصد از تغییرات اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را توجیه نمود و روش بای پلات نیز توانست بخوبی محیط های کلان و ژنوتیپ های پایدار را شناسایی کند. بر پایه آماره های تک متغیره و تجزیه بای پلات ارقام ANB414 و گلستان دارای عملکرد و پایداری بالا بودند. همچنین نمودار نمایش چند ضلعی تجزیه GGE بای پلات نشان داد که ارقام ANBK، ANB-414 و گلستان در بیشتر مناطق عملکرد وش مناسبی دارند و ارقام ورامین و 92-34 دارای سازگاری عمومی با عملکرد متوسط هستند.
نتیجه گیری:
در این تحقیق ژنوتیپ های ANBK و ANB414 به همراه رقم تجاری گلستان با عملکرد بالاتر از میانگین کل، به عنوان ژنوتیپ های با سازگاری عمومی و پایداری عملکرد مناسب شناسایی شدند که می توانند بعنوان ارقام جدید در برنامه معرفی و توسعه کشت قرار گیرند.
کلیدواژگان: اثرمتقابل ژنو تیپ × محیط، تجزیه پایداری عملکرد وش، AMMI -
صفحات 60-73مقدمه و هدف
توتون (Nicotiana tabacum L.) از گیاهان مهم زراعی، صنعتی و تجاری از تیره بادنجانیان است. کلر به عنوان یک ریز مغذی اثرات مثبتی روی کیفیت توتون دارد؛ اما تجمع بیشتر آن در برگ (بیش از 2 درصد وزن خشک برگ) باعث افت کیفیت می شود. پروژه ی به نژادی جهت دستیابی به ارقام جدید با قابلیت تجمع کم کلر در برگ طرح ریزی و اجرا گردید.
مواد و روش هابر اساس نتایج تجزیه دیالل و تجزیه میانگین نسل ها، ترکیب تلاقی Basma Seres 31 × SPT 406 انتخاب و با روش شجره ای مدیریت جمعیت نسل های در حال تفرق تا رسیدن به لاین های با میزان تجمع کلر کم ادامه یافت. چهار لاین با کمترین میزان تجمع کلر در برگ از نسل F7 ترکیب تلاقی مذکور انتخاب شدند. چهار لاین امیدبخش (لاین های 11، 37، 38 و 45) به همراه ارقام Basma Seres 31 (رقم مرجع) و Urmia 205 (رقم تجاری) با تجمع کلر بالا، به عنوان شاهد، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی سال های زراعی 1397 و 1398 در دو مکان (روستای مرنگلوی بزرگ/ ارومیه و روستای بسطام/ قره ضیاءالدین با میزان کلر بالای خاک و آب آبیاری) ارزیابی شدند.
یافته هابر اساس نتایج تجزیه واریانس، بین لاین ها از نظر میزان تجمع کلر در برگ و عملکرد برگ خشک تفاوت معنی دار وجود داشت. در سال اول و دوم آزمایش، میزان تجمع کلر در برگ به ترتیب از 1/89 تا 3/20 و 1/79 تا 3/29 درصد وزن خشک برگ و عملکرد برگ خشک به ترتیب از 1388 تا 3574 و 1320 تا 3108 کیلوگرم در هکتار متغییر بود. بر اساس نتایج مقایسه میانگین ها، لاین های 11 و 45 به ترتیب با میانگین 1/99 و 1/79 درصد، کمترین میزان تجمع کلر و ارقام شاهد Basma Seres 31 و Urmia 205 به ترتیب با میانگین 3/3 و 2/3 درصد، بیشترین میزان تجمع کلر در برگ را داشتند. از نظر عملکرد برگ خشک، رقم شاهد Urmia 205 و لاین 11 به ترتیب با میانگین عملکرد برگ خشک 2840 و 2775 کیلوگرم در هکتار، بیشترین و لاین 45 با میانگین عملکرد برگ خشک 1508 کیلوگرم در هکتار کمترین عملکرد را در بین لاین ها و ارقام مورد بررسی دارا بودند.
نتیجه گیریلاین 11 با جذب کم کلر و عملکرد بالا و پایدار برگ خشک، بهترین لاین در میان لاین ها و ارقام مورد بررسی می باشد. لذا در مناطق تحت کشت توتون در آذربایجان غربی که کلر بالا در خاک و آب آبیاری وجود دارد (بیش از 1/5 میلی اکی والان در لیتر عصاره اشباع) و محصول استحصالی عمل آوری شده حاوی بیش از 3 درصد کلر در وزن خشک می باشد و به همین دلیل کشت توتون ممنوع شده است، می توان لاین 11 توتون شرقی را کشت نموده و بدین ترتیب کشت توتون شرقی را در این منطقه حفظ و احیا نمود.
کلیدواژگان: توتون شرقی، تجمع کلر، تجزیه پایداری، عملکرد برگ خشک -
صفحات 74-82مقدمه و هدف
شرایط محیطی و به خصوص تفاوت طول روز ناشی از عرض جغرافیایی مهمترین عامل محیطی در تعیین سازگاری ژنوتیپ های سویا در اقلیم های متفاوت می باشد. پاسخ متفاوت ژنوتیپ ها به شرایط مختلف محیطی نتیجه اثر متقابل ژنوتیپ و ژنوتیپ × محیط است. ارزیابی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای افزایش کارایی برنامه های اصلاحی و انتخاب ارقامی که در دامنه وسیع تری از محیط های متفاوت عملکرد دایمی بالایی داشته باشند ضروری است.
مواد و روش هاتعداد 23 ژنوتیپ سویا با دو ر قم شاهد (صبا و امیر) در سه منطقه گرگان، ساری و مغان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی (1398-1397) مورد ارزیابی قرار گرفتند. عملکرد دانه ژنوتیپ ها برای هر منطقه بطور جداگانه مورد تجزیه واریانس قرار گرفت و برای کلیه مناطق تجزیه واریانس مرکب انجام گرفت. از آماره های تک متغیره ضریب رگرسیون، واریانس انحراف از رگرسیون، واریانس پایداری شوکلا و اکووالانس ریک برای ارزیابی میزان پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ ها استفاده شد. به منظور تحلیل بهتر اثرات متقابل ژنوتیپ با مکان از تجزیه مدل GGE بای پلات استفاده گردید.
یافته هاتجزیه مرکب داده ها حاکی از معنی دار بودن اثر مکان، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ × مکان برای عملکرد دانه بود. بر اساس پارامترهای پایداری محاسبه شده، ژنوتیپ G18 دارای عملکرد بیشتر از میانگین کل، اکووالانس ریک و واریانس پایداری شوکلا پایین تر، ضریب رگرسیون معادل یک و کمترین واریانس انحراف از خط رگرسیون بود. ژنوتیپ های G16 و G23 نیز به ترتیب در رتبه بعدی قرار داشتند. نتایج فوق در تجزیه بای پلات نیز مورد تایید قرار گرفت. بررسی همزمان اثر ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط با خط متوسط عملکرد محیطی (AEC) از بای پلات نشان داد ژنوتیپ هایی نزدیک به خط AEC شامل G22، G23 و G17 در برهمکنش نقش کمتری داشته و جزو پایدارترین ژنوتیپ ها محسوب می شوند. همچنین ژنوتیپ های G18، G16 و امیر جزو ژنوتیپ هایی با پایداری متوسط محسوب می شوند. نمای برداریGGE بای پلات نشان داد محیط ها به دو و ژنوتیپ ها به سه گروه تفکیک شدند. در اولین گروه محیطی (مغان و گرگان) ژنوتیپ های G2، G15 و G18 بیشترین عملکرد را داشتند. در دومین گروه محیطی (ساری) ژنوتیپ G1 بیشترین عملکرد را داشت. ژنوتیپ های G9، G13، G10 و G8 در هیچ یک از محیط ها برتر نبودند و کمترین متوسط عملکرد را در تمامی محیط ها داشتند.
نتیجه گیریژنوتیپ G18 (Charleston× Sari) نوسانات کمتری را در محیط های مورد آزمایش نشان داد و با میانگین عملکرد 3421 کیلوگرم در هکتار در جایگاه مناسبی نسبت به سایر ژنوتیپ ها قرار داشت و می توان از آن در برنامه های اصلاحی آتی استفاده نمود.
کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، پارامترهای پایداری، ژنوتیپ های پایدار -
بررسی پایداری عملکرد دانه لاین های امیدبخش گندم نان با استفاده از روش GGE بای پلات در اقلیم ساحل خزرصفحات 83-90مقدمه و هدف
گندم بزرگترین محصول غذایی است که سطح زمین را در جهان می پوشاند. تاثیرات محیطی به عنوان معیار سنجش پایداری ژنتیکی در نظر گرفته می شود. حساسیت یک ژنوتیپ گیاهی به عوامل محیطی باعث ایجاد اثر متقابل ژنوتیپ × محیط می شود. هدف به نژادگران توسعه واریته هایی است که در شرایط محیطی موجود بهره وری بالایی داشته باشند.
مواد و روش هادر این مطالعه، پایداری و سازگاری هجده لاین امیدبخش گندم نان به همراه ارقام مروارید و گنبد به عنوان شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در چهار مکان گرگان، گنبد، ساری و مغان به مدت دو سال زراعی 1396-1394 مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر ژنوتیپ و اثر ژنوتیپ × سال × مکان در سطح احتمال یک درصد معنی دار می باشد. معنی دار بودن اثر متقابل بیان کننده عکس العمل های متفاوت ژنوتیپ ها در محیط های مختلف می باشد. با توجه به معنی دار شدن اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، تجزیه واریانس ساده قادر به توجیه ژنوتیپ ها نبود بنابراین از تجزیه پایداری به روش GGE بای پلات جهت معرفی ژنوتیپ های پایدار استفاده گردید. با توجه به نتایج بای پلات، که میانگین عملکرد و پایداری ژنوتیپ ها را نشان می دهد، ژنوتیپ شماره 11 با قرار گرفتن در سمت مثبت محور افقی بالاترین میزان عملکرد و ژنوتیپ شماره 2 (رقم گنبد) با قرار گرفتن در جهت منفی محور کمترین میزان عملکرد را نشان داد. گروه بندی محیط ها با کمک GGE بای پلات نشان داد بین مکان های گرگان، ساری و گنبد همبستگی مثبت و بالایی وجود دارد که نشان دهنده پاسخ مشابه ژنوتیپ ها در این مکان ها می باشد. ایستگاه مغان با داشتن همبستگی نزدیک به صفر با سه مکان دیگر، باعث ایجاد عملکرد مستقل ژنوتیپ ها در این محیط شد. نتایج حاکی از امکان گزینش ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا نسبت به شاهدهای آزمایش بود که بیانگر پیشرفت ژنتیکی در برنامه های اصلاحی گندم نان در اقلیم شمال کشور می باشد.
نتیجه گیریدر مجموع، ژنوتیپ های 11، 13، 7 و 8 با داشتن عملکرد بالاتر از میانگین کل جزء ژنوتیپ هایی با عملکرد بالا و پایداری نسبتا مطلوب شناسایی و انتخاب شدند.
کلیدواژگان: ابر محیط، اثر متقابل ژنوتیپ در محیط، پایداری، گزینش -
صفحات 91-100مقدمه و هدف
یکی از موثرترین روش ها در گزینش ژنوتیپ های مطلوب، برای اصلاح صفت پیچیده ای مانند عملکرد استفاده از شاخص های انتخاب می باشد.
مواد و روش ها:
در این پژوهش، به منظور ارزیابی کارآیی شاخص های مختلف انتخاب، 25 ژنوتیپ نیشکر در مزرعه پژوهشی موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر خوزستان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. شاخص های انتخاب اسمیت-هیزل 1 و 2 و پسک-بیکر براساس شش صفت شامل ارتفاع ساقه، قطر ساقه، طول میان گره، درصد خلوص شکر، درصد ساکارز و عملکرد نی محاسبه و مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته ها:
نتایج پاسخ مستقیم و همبسته صفات نشان داد که ژنوتیپ های با قطر ساقه، ارتفاع ساقه و درصد خلوص شکر بیشتر از عملکرد بالاتری برخوردار بودند. کارایی انتخاب برای بهبود عملکرد از طریق انتخاب برای صفات قطر ساقه و ارتفاع ساقه بیشترین مقدار بود، بنابراین صفات قطر ساقه و ارتفاع ساقه می تواند به عنوان یک معیار انتخاب مناسب جهت بهبود عملکرد نی درگیاه نیشکر مدنظر قرار گیرد. با توجه به مقادیر بالای همبستگی شاخص های اسمیت-هیزل 1 و 2 محاسبه شده با عملکرد نی و همچنین بالا بودن تخمین های کارایی انتخاب غیر مستقیم از طریق این شاخص ها نسبت به انتخاب مستقیم برای عملکرد نی، استفاده از این شاخص ها می تواند جهت بهبود عملکرد در تیشکر موثر باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که راندمان شاخص های اسمیت-هیزل 1 و 2 برای بهبود همزمان صفات قطر ساقه، ارتفاع ساقه و درصد خلوص شکر از شاخص پسک - بیکر بیشتر بود.
نتیجه گیری:
در مجموع، پیشنهاد می شود شاخص های اسمیت-هیزل 1 و 2 برای بهبود همزمان صفات در گیاه نیشکر استفاده گردد.
کلیدواژگان: پاسخ به انتخاب، شاخص اسمیت-هیزل، شاخص پسک- بیکر، نیشکر -
صفحات 101-112مقدمه و هدف
مطالعه پیشرفت ژنتیکی عملکرد گیاهان زراعی و شناسایی صفاتی که در آن نقش داشته اند در ارزیابی کارایی روش های اصلاحی در گذشته و همچنین تعریف اهداف جدید در پروژه های به نژادی آینده اهمیت دارد. این تحقیق با هدف برآورد میزان پیشرفت ژنتیکی و آگاهی از سطح تنوع در رقام جو که در خلال سال های 1330 تا 1392 در ایران آزاد شده اند انجام شد.
مواد و روش هااین مطالعه در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان طی سال های 1396 تا 1397 انجام شد. مواد مورد بررسی یک نمونه شامل 21 رقم جو آزادشده در بازه زمانی 1330 تا 1392 در ایران بود. در بخش مزرعه ارقام مختلف جو در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار برای ارزیابی متغیرهای بوته درکرت، ارتفاع بوته، تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله، طول سنبله، تعداد پنجه، وزن هزار دانه و روز تا رسیدگی کشت شدند. از نشانگرهای ISSR به منظور بررسی تنوع و گروه بندی ارقام استفاده گردید. ابتدا از 23 آغازگر تصادفی ISSR استفاده شد که از میان آنها هفت آغازگر که چندشکلی بالایی نشان دادند برای ارزیابی نهایی و تولید نشانگر انتخاب شدند.
یافته ها:
تجزیه واریانس داده ها تفاوت معنی دار بین ارقام را برای عملکرد دانه، وزن دانه، تعداد سنبله در کرت، تعداد دانه در سنبله، روز تا رسیدگی، تعداد پنجه در بوته، طول سنبله و طول ساقه آشکار نمود. از میان صفات مورد بررسی اثرات به نژادی بر بهبود عملکرد دانه و تعداد پنجه بزرگ و معنی دار بود. تجزیه خوشه ای داده های مورفولوژیک با تفکیک ارقام جو به سه گروه جدید (آزاد شده از سال 1390 به بعد)، میانی (آزاد شده بین سال های 1390 تا 1340) و قدیمی (آزاد شده بین سال های 1330 تا 1340) حصول پیشرفت ژنتیکی را تایید نمود. مقادیر شاخص نیی و شانون برای نشانگر های ISSR نیز حاکی از وجود تنوع ژنتیکی قابل توجهی در بین ارقام مورد بررسی بود. بر اساس مقدار PIC، آغازگرهای شماره 15، 18 و 23 برای شناسایی والدها در تهیه جمعیت های در حال تفرق و یا گزینش به کمک نشانگر مفید خواهند بود.
نتیجه گیریدر بین دهه های مطالعه شده ارقام دهه هفتم (سال 1390 تا 1392) دارای بالاترین عملکرد دانه و در بین آنها دو رقم زهک و نیک بهترین بودند. نتایج نشان داد که متوسط پیشرفت ارقام جو طی هفت دهه به نژادی حدودا معادل 3/7 کیلوگرم در سال بوده است.
کلیدواژگان: آی اس اس آر، تجزیه خوشه ای، تنوع ژنتیکی، عملکرد، نشانگر -
صفحات 113-121مقدمه و هدف
آفتابگردان یک گیاه نیمه متحمل به تنش خشکی است که با توجه به اهمیت و نقش آن در تولید روغن کشت آن رو به گسترش است. اما تنش خشکی باعث کاهش شدید عمکلرد دانه و روغن آن می شود. لذا تولید و معرفی ارقام هیبرید می تواند به افزایش عمکلرد کمک کند که اولین گام در تولید دورگه هیبرید شناسایی والدین بر اساس قابلیت ترکیب پذیری عمومی و خصوصی آنها و همچنین تعیین نوع اثرات ژنی است.
مواد و روش هابه منظور برآورد قابلیت ترکیب پذیری عمومی و خصوصی لاینهای اینبرد آفتابگردان در شرایط نرمال و تنش خشکی، آزمایشی با استفاده از تعداد 12 هیبرید آفتابگردان حاصل تلاقی بین لاینهای نرعقیم و تستر به همراه دو شاهد قاسم و شمس در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی اجرا شد.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب تیمارهای مورد بررسی در دو شرایط نرمال و تنش خشکی نشان داد که اثر تنش خشکی بر اکثر صفات مورد بررسی در سطح یک درصد به جز تعداد دانه در طبق اثر معنی داری دارد. اثر لاین ها برای ارتفاع بوته، درصد روغن و قطر طبق و اثر تسترها برای اکثر صفات به جز تعداد دانه در طبق معنی دار گردید که نشان دهنده اختلاف معنی دار بین ترکیب پذیری عمومی لاینها و تسترها است. همچنین لاین 1 و تستر 3 در هر دو شرایط نرمال و تنش با برخورداری از ترکیب پذیری منفی و معنی دار برای ارتفاع بوته والد مناسبی در جهت کاهش این صفت در تلاقیها محسوب می شود. علاوه بر این اثر متقابل لاین × تستر بر اکثر صفات به جز وزن هزار دانه و تعداد دانه در طبق اثر معنی دار داشت. لاین 1 و تستر 1 در هر دو شرایط دارای بیشترین مقدار مثبت ترکیبپذیری عمومی از لحاظ عملکرد دانه بودند و به عنوان والدین مطلوب برای تولید دورگ های مناسب در برنامه های اصلاحی قابل استفاده شناخته شدند، به طوری که در شرایط نرمال هیبرید شماره 13 با عملکرد دانه 5224 کیلوگرم در هکتار بیشترین عملکرد دانه را داشت و در شرایط تنش هیبرید شماره 31 با میانگین 3544/6 کیلوگرم در هکتار بالاترین عملکرد دانه را داشت.
نتیجه گیرینتایج کلی این تحقیق نشان می دهد که صفات مهم عمکلرد دانه، درصد روغن و عملکرد روغن توسط اثرات غالبیت ژنی کنترل می شود که با انجام هیبریداسیون و انتخاب صحیح والدین در برنامه های اصلاحی می توان این صفات را بهبود بخشید.
کلیدواژگان: تستر، درصد روغن، قابلیت ترکیب پذیری، لاین، هیبرد آفتابگردان -
صفحات 122-132مقدمه و هدف
به دلیل محدودیت صفات مورفولوژیکی متمایزکننده غیر وابسته به محیط و اشکال تظاهر آنها، تشخیص و گزینش در بین لاین های مشابه برای به نژادگران همراه با مشکلاتی خواهد بود. بدین سبب استفاده از نشانگرهای مولکولی به عنوان روش مکمل در کنار خصوصیات زراعی جهت تشخیص و گزینش لاین های برتر اصلاحی سودمند خواهد بود. این تحقیق با هدف بررسی تفاوت های ژنتیکی لاین های پیشرفته اصلاحی سویا جهت گزینش لاین های مطلوب و حذف لاین های تکراری انجام گردید.
مواد و روش ها:
در سال 1392 در کرج 64 لاین نسل F7 سویا در گلخانه کشت و در زمان مناسب نمونه های برگی از گیاهچه لاین ها برداشت و DNA نمونه ها استخراج شد. محلول DNA حاصل پس از تعیین کمیت و کیفیت و تهیه غلظت مناسب برای واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) توسط 20 نشانگر ریزماهواره مورد استفاده گرفت. پس از تعیین ژنوتیپ لاین ها بوسیله نشانگرهای چند شکل، امتیازدهی باندهای ژنتیکی، تجزیه آماری با استفاده از داده های ژنتیکی برای برآورد شاخص های تنوع ژنتیکی شامل تعداد آلل مشاهده شده و موثر، درصد هتروزیگوسیتی و هموزیگوسیتی، محتوی اطلاعات چندشکل و شاخص شانون انجام گرفت. همچنین برای گروه بندی لاین های مورد بررسی از تجزیه خوشه ای به روش اتصال همسایگی و ضریب تشابه تطابق ساده و از تجزیه به مختصات اصلی برای بررسی صحت نتایج تجزیه خوشه ای مورد استفاده قرار گرفت.
یافته ها:
بر اساس نتایج حاصل از 20 نشانگر ریزماهواره مورد استفاده جهت تعیین تنوع ژنتیکی، 14 نشانگر چند شکلی نشان دادند. در مجموع 41 آلل برای مکان های ژنی شناسایی شد که میانگین تعداد آلل های مشاهده شده برای هر جایگاه ژنی 2/93 و میانگین تعداد الل های موثر 2/36 بود. دامنه شاخص شانون (I) از 0/29 تا 1/56 و دامنه محتوی اطلاعات چندشکلی (PIC) از 0/78 تا 0/16 متغیر بودند. بر اساس شاخص های تنوع ژنتیکی اندازه گیری شده، نشانگرهای Sat_218 و Sat_117 قدرت تمایز بالاتری داشتند. تجزیه خوشه ای لاین های اصلاحی را در چهار گروه و هشت زیر گروه قرار داد. سه مولفه نخستین تجزیه به مختصات اصلی در مجموع 6/36 درصد از واریانس کل تغییرات را توجیه نمودند. نمودار سه بعدی لاین های اصلاحی را در چهار گروه قرار داد که تطابق نسبتا خوبی با گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای داشت.
نتیجه گیری:
به طور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان داد که نشانگرهای مورد استفاده دارای چندشکلی قابل قبولی بودند و نشانگرهای Sat_218 و Sat_117 از قدرت تمایز بالاتری بین ژنوتیپ ها و تبیین تنوع آللی برخوردار بودند. بنابرین نشانگرهای مولکولی از کارایی لازم برای ارزیابی و گزینش لاین های اصلاحی برتر در نسل های پیشرفته برخوردار بودند.
کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای و تجزیه به مختصات اصلی، تعداد آلل موثر، شاخص شانون (I)، شاخص محتوی اطلاعات چندشکلی (PIC) -
صفحات 133-141مقدمه و هدف
توسعه استراتژی های بهبود پتانسیل گندم نان و سایر غلات، گسترش سطح زیرکشت یا جایگزینی آنها در مزارع دیم نیازمند شناخت ویژگی هایی است که هر گونه برای سازگاری و برتری عملکرددانه بروز می دهد. در همین راستا عملکرددانه و عوامل موثر بر آن در ارقام گندم دیم، جو دیم و لاین های امیدبخش تریتیکاله دیم مورد مقایسه قرار گرفت.
مواد و روش ها:
13 رقم گندم دیم، هشت رقم جو دیم و هفت لاین امیدبخش تریتیکاله دیم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 1396-1395 در ایستگاه تحقیقاتی طرق مشهد مورد مقایسه قرار گرفتند و مراحل نمو، عملکرد و اجزای عملکرددانه ارقام و لاین ها ارزیابی شد.
یافته ها:
ثبت مراحل نمو نشان داد که از نظر تعداد روز تا گرده افشانی اکثر ارقام جو کمترین زمان، ارقام گندم حالت بینابین و اکثر لاین های تریتیکاله بیشترین زمان را به خود اختصاص دادند. وزن هزاردانه، شاخص برداشت و عملکرددانه با تعداد روز تا گرده افشانی ارتباط معنی داری نشان داد و با تاخیر در گرده افشانی هر سه صفت کاهش نشان دادند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های تریتیکاله از نظر ارتفاع بوته و تعداد دانه در سنبله از سایر گونه ها برتر بودند. ارقام جو از نظر تعداد سنبله در مترمربع بر سایر گونه ها برتری مطلق داشتند و ارقام گندم در هیچ یک از صفات مورد بررسی بر سایر گونه ها برتری نشان ندادند. غیر از ارتفاع بوته بیشترین مقدار در سایر صفات مورد بررسی در ارقام جو مشاهده شد. ارقام جو جو رقم ماهور با تولید 2316 کیلوگرم دانه در هکتار بیشترین و گندم رقم قابوس و ژنوتیپ های T1 و T2 تریتیکاله به ترتیب با تولید 921، 995 و 928 کیلوگرم دانه در هکتار کمترین مقدار عملکرددانه را نشان دادند. بر اساس نتایج این بررسی برترین صفات موثر بر عملکرددانه در غلات را می توان در پتانسیل تولید عملکرد بیولوژیک بالا همراه با گرده افشانی زودهنگام، وزن هزاردانه و شاخص برداشت بالا خلاصه نمود.
نتیجه گیری:
با توجه به شرایط مشابه کشت، بهبود صفاتی مانند عملکرد بیولوژیک بالاتر، تعداد بیشتر سنبله در مترمربع و تعداد دانه در سنبله بیشتر می تواند برای افزایش پتانسیل عملکرددانه در برنامه های به نژادی ژنوتیپ های گندم دیم مد نظر قرار گیرد.
کلیدواژگان: اجزای عملکرددانه، تریتیکاله، جو، گندم، گونه های غلات -
صفحات 142-150مقدمه و هدف
تنش خشکی محدودیت عمده ای برای تولید و ثبات عملکرد محصولات زراعی می باشد. تجزیه و تحلیل صفات زایشی و پاسخ آنها به خشکی می تواند برای شناسایی ژنوتیپ های برنج متحمل به خشکی مفید باشد. هدف از این مطالعه، ارزیابی رفتار مورفولوژیکی برخی از ژنوتیپ های برنج تحت شرایط محیطی متفاوت در مرحله زایشی بود.
مواد و روش هااین مطالعه در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری بصورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سال زراعی1397 انجام گرفت. فاکتورهای آزمایش شامل ژنوتیپ های برنج (IR64 حساس به خشکی و ژنوتیپ هایDinorado و Moroberecan متحمل به خشکی) و شرایط محیطی (آبیاری نرمال و آبیاری مجدد) بودند.
یافته هاتجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر ژنوتیپ، شرایط محیطی و اثر متقابل ژنوتیپ × شرایط محیط برای صفات مورد مطالعه تفاوت معنی داری دارد که بیانگر این امر می باشد که ژنوتیپ های برنج مورد مطالعه در شرایط محیطی مختلف، رفتار متفاوتی دارند. مقایسه ضرایب همبستگی ساده بین صفات مختلف ژنوتیپ های برنج تحت آبیاری نرمال نشان داد که عملکرد با تعداد پنجه (0/97) همبستگی مثبت و معنی داری دارد. اما تحت تنش خشکی عملکرد با تعداد پنجه (0/69-) همبستگی منفی و با صفات طول برگ پرچم، طول و وزن خوشه، تعداد خوشه چه اولیه و ثانویه، تعداد دانه پر در خوشه و درصد باروری خوشه همبستگی مثبت و معنی داری داشته است. نتایج حاصل از رگرسیون گام به گام برای توجیه تغییرات عملکرد ژنوتیپ های برنج بر اساس صفات مورفولویکی مورد مطالعه تحت شرایط آبیاری نرمال صفات تعداد پنجه، وزن صددانه و تعداد خوشه چه ثانویه و در شرایط تنش خشکی صفات تعداد دانه پر در خوشه و وزن خوشه را به عنوان مهمترین صفات تبیین کننده تغییرات معرفی نمودند. مقایسه ضرایب مسیر عملکرد و اجزای عملکرد نشان داد که تحت شرایط آبیاری نرمال تعداد پنجه (0/652)، اما تحت شرایط تنش خشکی صفت تعداد دانه پر در خوشه (1/513) بیشترین اثر مستقیم را روی عملکرد داشتند. به طوریکه در تنش خشکی بیشترین ضریب همبستگی را صفت تعداد دانه پر در خوشه با عملکرد دانه (0/931 = r) نشان داد.
نتیجه گیریبطورکلی ژنوتیپ IR64 تحت تاثیر تنش خشکی برای صفات عملکرد و اجزای عملکرد (نظیر طول خوشه، وزن خوشه، تعداد دانه پر در خوشه و درصد باروری خوشه) کاهش بیشتری نسبت به ژنوتیپ های متحمل نشان داد.
کلیدواژگان: برنج، شرایط محیطی، روش های آماری چند متغییره، عملکرد -
صفحات 151-161مقدمه و هدف
بهبود عملکرد گیاهان زراعی تحت شرایط تنش خشکی یکی از مهم ترین اهداف اصلاح گیاهان است. تحمل خشکی معمولا با عملکرد گیاه تحت تنش کم آبی مورد ارزیابی قرار می گیرد اما به علت تاثیرپذیری از سایر صفات در شرایط تنش، این صفت به تنهایی نمی تواند نشان دهنده تحمل به خشکی ژنوتیپ ها باشد. بنابراین، بهتر است در برنامه های اصلاحی، صفات تحمل به خشکی ژنوتیپ ها شناسایی گردیده و هدایت برنامه ها بر اساس عملکرد و سایر صفات مهم فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی انجام پذیرد. مشخص نمودن مقادیر واریانس ژنتیکی و بخش افزایشی و غالبیت واریانس ژنتیکی در کنترل صفات در دو شرایط نرمال و تنش، اساس تصمیم گیری در مورد نحوه استفاده از ژرم پلاسم های موجود در شرایط مختلف است که محققین بر پایه روش های مختلفی نسبت به برآورد آن ها اقدام می نمایند. هدف از این تحقیق برآورد پارامترهای ژنتیکی صفات مرتبط با عملکرد کمی و صفات کیفی چغندرقند در شرایط تنش خشکی و نرمال به منظور استفاده در برنامه های به نژادی بود.
مواد و روش هابه منظور تعیین پارامترهای ژنتیکی و وراثت پذیری عمومی و خصوصی صفات مختلف عملکرد و اجزا عملکرد و کیفیت چغندرقند، دو سری ژنوتیپ تمام خواهری و هیبریدهای حاصل از تلاقی برخی از این ژنوتیپ های تمام خواهری به عنوان لاین های والد پدری و دو لاین SC C2 و SC 261 به عنوان لاین های مادری در آزمایش های جداگانه در سال زراعی 1396 در ایستگاه تحقیقات مطهری کرج در دو شرایط خشکی و نرمال، مورد بررسی قرار گرفتند. پس از اجرای آزمایش صفات مختلف فیزیولوژیکی و کیفی ژنوتیپ ها در دو محیط اندازه گیری شد و در نهایت پارامترهای ژنتیکی محاسبه شد.
یافته هادر آزمایش ژنوتیپ های تمام خواهری در شرایط تنش صفات میزان سدیم، نسبت پتاسیم به سدیم، میزان ازت، ضریب قلیایی ات، خلوص شربت، قند ملاس، مساحت سطح برگ، وزن تر اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، نسبت جرمی ریشه و نسبت ریشه به ساقه دارای واریانس ژنتیکی بیشتری نسبت به واریانس محیطی بودند و بالطبع دارای وراثت پذیری عمومی بالاتری نیز بودند. بنابراین به دلیل این میزان واریانس ژنتیکی، می توان از این صفات در برنامه های اصلاحی و گزینشی استفاده کرد. در شرایط نرمال وضعیت متفاوت بود و در تمامی صفات، میزان واریانس ژنتیکی کم و درنتیجه وراثت پذیری عمومی اندک بود. در آزمایش مقایسه هیبریدها در شرایط تنش برای صفات عملکرد قند، میزان سدیم، نسبت سدیم به پتاسیم، میزان ازت و مساحت سطح برگ و در شرایط نرمال برای صفات عملکرد قند و نسبت سدیم به پتاسیم واریانس ژنتیکی بالا وجود داشت و وراثت پذیری عمومی بالای 0/5 مشاهده شد. بنابراین در برنامه های اصلاحی و گزینشی می توان این صفات را مورد استفاده قرارداد. در شرایط خشکی بیشترین میزان وراثت پذیری به ترتیب مربوط به میزان پتاسیم با 0/77، قند ملاس با 0/65، درصد قند قابل استحصال با 0/48، خلوص شربت با 0/44 و میزان سدیم و محتوای آب نسبی برگ هرکدام با 0/43 بود. بنابراین این صفات توسط اثرات افزایشی کنترل می شوند. در شرایط نرمال صفات عملکرد خالص قند با 4/0 و میزان سدیم با 0/44 بیشترین میزان وراثت پذیری را نشان دادند.
نتیجه گیرینتایج نشان داد که پارامترهای ژنتیکی محاسبه شده در محیط تنش، به محیط غیرتنش قابل تعمیم نیست، در نتیجه مطالعه ویژگی های ژنتیکی لاین ها و هیبریدهای تحت محیط های متفاوت امری اجتناب ناپذیر است تا برآورد عمل ژن ها با دقت بیشتری همراه باشد. در هر دو محیط وراثت پذیری عملکرد ریشه پایین ولی وراثت پذیری عملکرد قند در حد متوسط بود، بنابراین در اصلاح عملکرد ریشه می توان با تولید هیبرید و در اصلاح عملکرد قند از گزینش در نسل های متمادی و انتهایی و همچنین تولید هیبرید استفاده کرد.
کلیدواژگان: خشکی، صفات فیزیولوژیک، واریانس ژنتیکی، وراثت پذیری عمومی و خصوصی -
صفحات 162-172مقدمه و هدف
با توجه به فراوانی تنش های غیرزنده و زنده در اقلیم گرم، دست یابی به ژنوتیپ هایی از جو که تحت این شرایط عملکرد قابل قبول و پایداری داشته باشند از اصلی ترین اهداف به نژادی جو در این مناطق می باشد.
مواد و روش ها:
تعداد هفده ژنوتیپ امیدبخش جو آبی به همراه دو ژنوتیپ شاهد در پنج ایستگاه تحقیقات کشاورزی واقع در اهواز، داراب، زابل، گنبد و مغان به مدت دو سال زراعی (99-1397) مورد مقایسه قرار گرفتند. به منظور بررسی پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ های دارای عملکرد بالا، از تجزیه گرافیکی GGE بای پلات استفاده شد.
یافته ها:
تجزیه واریانس مرکب داده های عملکرد دانه نشان داد که اثرهای ساده مکان، ژنوتیپ و اثرهای متقابل سال × مکان، ژنوتیپ × مکان و سال × مکان × ژنوتیپ معنی دار می باشند. مقایسه میانگین نشان داد که ژنوتیپ های G1، G2، G4، G5، G10، G12، G16 و G19 نسبت به بقیه ژنوتیپ ها عملکرد بالایی داشته و می توانند مورد توجه قرار گیرند. پایداری عملکرد دانه این ژنوتیپ ها نیز مورد بررسی قرار گرفت تا ژنوتیپ های دارای عملکرد مطلوب و پایدار شناسایی شوند. نتایج حاصل از روش GGE بای پلات نشان داد که دو مولفه اصلی نخست به ترتیب 36/76 و 16/68 درصد از تغییرات کل عملکرد دانه را توجیه کردند و در نتیجه این دو مولفه می توانند به منظور توجیه عملکرد دانه ژنوتیپ ها مورد استفاده قرار گیرند. در این آزمایش دو ابر محیط مجزا مشخص گردید. محیط کلان اول شامل سال اول و دوم اهواز و زابل و ژنوتیپ G19 با میانگین عملکرد کل 5114 کیلوگرم در هکتار به عنوان ژنوتیپ برتر در این محیط شناسایی شد. محیط کلان دوم شامل سال اول و دوم گنبد و داراب ژنوتیپ G5 با میانگین عملکرد 5155 کیلوگرم در هکتار ژنوتیپ برتر این محیط بود. سال های اول و دوم مغان در مرز بین دو محیط کلان قرار داشتند. ژنوتیپ های G3، G6، G8، G9، G14، G17 و G18 در هیچ یک از محیط های کلان قرار نگرفتند و در نتیجه مناسب کشت در محیط های مورد آزمایش نبودند. نمای بای پلات ژنوتیپ ایده آل نشان داد که ژنوتیپ های G4 و G5 کمترین فاصله را از ژنوتیپ ایده آل دارا بوده و در نتییجه مطلوبترین آنها می باشند. نمای برداریGGE بای پلات نشان داد که سال های اول و دوم مغان، نزدیکترین محیط ها به محیط ایده آل بوده و قابلیت تمایز بالایی دارند.
نتیجه گیری:
ژنوتیپ های G5 و G6 به ترتیب در مناطق گرم شمال و گرم جنوب کشور دارای عملکرد بالا و پایدار بوده و برای این مناطق مناسب تشخیص داده شدند.
کلیدواژگان: تجزیه پایداری، سازگاری، GGE بای پلات -
صفحات 173-180مقدمه و هدف
تنش شوری یکی از مهمترین تنش های محیطی است که بسیاری از فرآیندهای رشدی، تغذیه ای، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد.
مواد و روش هابه منظور بررسی پاسخ وزن تر گیاهچه ، مواد اسمولیتی، غلظت رنگدانه های کلروفیل، میزان رطوبت نسبی برگ (RWC) و مقدار سدیم و پتاسیم در ارقام ذرت، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی مغان در سال 1399 اجرا شد. فاکتور اول سه سطح شوری شامل صفر، 100 و 200 میلی مولار سدیم کلرید و فاکتور دوم شش رقم ذرت شامل SC647، TWC647، SC704، SC705، SC706 و SC715 بودند.
یافته هانتایج حاصل نشان داد که با افزایش سطوح مختلف شوری وزن تر گیاهچه ها، RWC و غلظت رنگدانه های کلروفیل به طور معنی دار کاهش یافت و با افزایش سطوح مختلف شوری غلظت پرولین، گلایسین بتایین و مقدار سدیم و پتاسیم افزایش معنی داری نشان داد. بین ارقام مختلف ذرت از نظر صفات وزن تر گیاهچه ها، مواد اسمولیتی، غلظت رنگدانه های کلروفیل، RWC و مقدار سدیم و پتاسیم اختلاف معنی دار مشاهده شد. تنش شوری 100 و 200 میلی مولار سدیم کلرید نسبت به شرایط عادی به ترتیب حدود 10 و 18 درصد سبب کاهش وزن تر گیاهچه های ذرت شد. نسبت به شرایط عادی همبستگی بین صفات نشان داد که بین وزن تر گیاهچه و نسبت سدیم به پتاسیم (Na+/K+) ارتباط مثبت و معنی دار وجود داشت همچین بین مواد اسمولیتی، مقدار رنگدانه های کلروفیل و غلظت سدیم و پتاسیم ارتباط مثبت و معنی دار مشاهده شد. رقم تری وی کراس TWC647 با بیشترین وزن تر، غلظت پتاسیم و مواد اسمولیتی متحمل به تنش شوری شناسایی شد.
نتیجه گیریبراساس نتایج حاصل، ارقام متحمل به تنش شوری از طریق افزایش میزان مواد اسمولیتی و تنظیم تعادل بین یون های سدیم و پتاسیم می توانند تنش شوری القاء شده در گیاه ذرت را تحمل کنند.
کلیدواژگان: پرولین، تنش اسمزی، فتوسنتز، گلایسین بتائین، وزن تر -
صفحات 181-191مقدمه و هدف
بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی یکی از مهم ترین عوامل خسارت زای و عامل محدود کننده کشت پنبه در سراسر جهان است. این بیماری باعث کاهش کمی و کیفی محصول می شود. با توجه به اهمیت اقتصادی بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه، بهترین روش مبارزه با این بیماری استفاده از ارقام متحمل به بیماری است. این آزمایش به منظور تعیین اثر بیماری بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی ارقام پنبه در راستای شناسایی ژنوتیپ های متحمل انجام شد.
مواد و روش هاآزمایش در سال 1399 و در گلخانه مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی (بخش گیاه پزشکی مشهد) انجام شد. ده رقم تجاری پنبه ایران متعلق به گونه Gossypium hirsutum شامل ورامین، ساحل، بختگان، خورشید، ارمغان، مهر، کوکر، خرداد، کاشمر و دلتاپاین به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه کشت شدند. فاکتور اول ارقام پنبه و فاکتور دوم آلوده سازی ارقام پنبه با جدایه قارچی بود.
یافته هانتایج تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده برروی ژنوتیپ های مورد بررسی نشان داد رقم های مورد آزمایش از نظر تعداد برگ، قطر طوقه، تعداد شاخه، سطح برگ، شاخص کلروفیل، شدت بیماری، محتوای نسبی آب برگ و نشت الکترولیتی غشاء در سطح احتمال 1 درصد اختلاف معنی داری داشتند. این اختلاف از نظر ارتفاع بوته دیده نشد. مقایسه میانگین صفات فوق (به جز ارتفاع بوته) در تیمار سطوح آلودگی، اشاره بر این موارد داشت که گیاهان پنبه تلقیح شده با قارچ بیماری زای پژمردگی ورتیسیلیومی نسبت به گیاهان شاهد یا کنترل (عدم آلودگی با قارچ) تعداد برگ، تعداد شاخه، سطح برگ و قطر طوقه کمتری داشتند. مقایسات میانگین صفات فوق بین ژنوتیپ ها انجام شد. برخی ژنوتیپ ها از نظر صفات مورد مطالعه برتر و برای آزمایشات مزرعه ای می توانند انتخاب شوند. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل آلودگی × رقم برای تمام صفات (به جز ارتفاع بوته)، در سطح 1 درصد معنی دار گردید. تحت شرایط آلودگی بیشترین شدت بیماری مربوط به ارقام ورامین و کوکرهاندرد بود. در حالی که کمترین شدت بیماری مربوط به رقم بختگان بود.
نتیجه گیرینتایج نشان داد که بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی باعث کاهش تعداد برگ، تعداد شاخه رویا، سطح برگ، قطر طوقه، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب می شود. در حالی که این بیماری باعث افزایش نشت الکترولیتی غشاء سلولی می گردد. در این رابطه، بین شدت بیماری و تعداد برگ، شاخه رویا، قطر طوقه و شاخص کلروفیل همبستگی فنوتیپی منفی و معنی داری مشاهده شد. بین شدت بیماری و نشت الکترولیتی غشاء همبستگی فنوتیپی مثبت و معنی داری وجود داشت. بنابر این گیاهان با تعداد شاخ و برگ بیشتر، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب بالاتر و نشت الکترولیتی پایین تر، در مقابل آلودگی به این بیماری تحمل بیشتری دارند.
کلیدواژگان: تحمل، پنبه، مورفولوژی، فیزیولوژی، ورتیسیلیوم -
صفحات 192-206مقدمه و هدف
برنج به عنوان یکی از مهم ترین محصولات زراعی دنیا، در بخش های وسیعی از سراسر جهان کشت می شود و غذای اصلی بیش از نیمی از مردم جهان است (32). خصوصیات آناتومیکی روی رفتارهای اکولوژیک، نیازهای محیطی و سازگاری گیاهان با شرایط پیرامون تاثیر چشمگیری دارند. استفاده از ویژگی های آناتومیک گیاهان در تاکسونومی به حدود یک قرن پیش بر می گردد (Gilani et al., 2017). تغییرات محیطی مانند شوری که منجر به کاهش میزان آب ورودی به گیاه می شود سبب کاهش سطح دستجات آوندی مانند آوند چوبی به عنوان یک سازوکار دفاعی جهت حفظ پتانسیل آبی گیاه می شود (18). هدف دستیابی به یک حد مطلوبی از تولید با توجه به تغییر صفات آناتومی تحت تاثیر تیمارهای ژنوتیپ، روش کشت و هورمون و اثرات متقابل بین آنها در گیاه برنج تحت شرایط تنش شوری می باشد.
مواد و روش ها:
این پژوهش با هدف تعیین بهترین روش کشت و تیمار هورمونی در مواجهه با شرایط شوری پیرامون گیاه برنج به صورت کرت های دو بار خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در استان خوزستان در دو سال (1397 و 1398) انجام شد. سه شیوه کاشت (خشکه کاری، نشایی و مستقیم یا رایج منطقه)، 16 تیمار هورمونی که شامل، شاهد، پرایمینگ با IAA، پرایمینگ با SA، پرایمینگ با SA+IAA، 1 لیتر IAA در مرحله پنجه زنی، 2 لیتر IAA در مرحله پنجه زنی، 1 لیتر SA در مرحله پنجه زنی، 2 لیتر SA در مرحله پنجه زنی، 2 لیتر SA+IAA در مرحله پنجه زنی، 4 لیتر SA+IAA در مرحله پنجه زنی، 1 لیتر IAA در مرحله ظهور خوشه، 2 لیتر IAA در مرحله ظهور خوشه، 1 لیتر SA در مرحله ظهور خوشه، 2 لیتر SA در مرحله ظهور خوشه، 2 لیتر SA+IAA در مرحله ظهور خوشه و 4 لیتر SA+IAA در مرحله ظهور خوشه بودند بر روی ژنوتیپ های مختلف برنج (بر روی صفات ریخت شناسی سطح و تعداد دستجات آوندی چوب، آبکش و کانال هوایی) مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته ها:
نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که بین اثرات اصلی و متقابل صفات تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. بیشترین سطح کانال هوایی با متوسط 142/290 میکرومتر مربع در شرایط روش کشت مستقیم با تیمار هورمونی چهار لیتر اکسین و سالسیلیک اسید به صورت تلفیقی در هکتار با غلظت 20 میلی گرم در لیتر، در مرحله ظهور خوشه و رقم N22 بدست آمد که می تواند با افزایش هدرروی انرژی تنفسی تاثیر منفی بر رشد رویشی و زایشی گیاه داشته باشد. بیشترین سطح دستجات آوند آبکش و چوب نیز در شرایط کاشت نشایی و پرایمینگ با اکسین و سالسیلیک اسید به ترتیب با متوسط 432/1630 و 906/1061 میکرومتر مربع در ژنوتیپ های عنبوری قرمز و N22 بدست آمد که می تواند با افزایش سطح انتقال آب و مواد غذایی تاثیر مثبتی بر افزایش رشد رویشی و زایشی گیاه برنج داشته باشند.
نتیجه گیری:
با توجه به تیمارهای هورمونی و روش های کشت اعمال شده در شرایط شوری پیرامون گیاه برنج، شاهد واکنش های مختلف ژنوتیپ های مورد بررسی در تحمل به این شرایط بودیم که این واکنش ها می تواند در تحقیقات به نژادی و اصلاح ارقام به عنوان یکی از اهداف اصلی مورد بررسی قرار گیرد.
کلیدواژگان: آناتومی، الگوی کاشت، برگ، پرایمینگ، تنش، هورمون
-
Pages 1-10Introduction and Objective
Improper distribution of rainfall and reduced rainfall are major factors in reducing lentil yield per unit area . Therefore, the use of genotypes adapted to adverse environmental conditions can play an important role in increasing yield in such conditions. Awareness of genotype × environment interactions helps breeds to be more accurate in evaluating genotypes and choosing the best genotypes.
Materials and MethodsThis study was conducted during two years (2019-2020 and 2020-2021) in two stations in the cold dry areas of the country (Qeydar Zanjan, Maragheh). The experiment consisted of 17 advanced lentil genotypes along with three control cultivars Kimia, Bilesvar and Senna (20 genotypes in total) which was performed in a randomized complete block design with 3 replications.
ResultsThe results of combined analysis showed a significant difference in the level of one percent probability for environment, genotype and genotype × environment interaction. The results of combined analysis of variance showed that the environment, genotype and genotype by environment interaction effects were 79.5%, 2.25% and 18.23% of total variance, respectively The results of GGE biplot indicate the existence of 42.1% of the total changes related to the first component and 26% of the total changes related to the second component, which together explain 68.1% of the total changes. According to the obtained results, there is a high correlation between E1 and E3 environments and between E2 and E4 environments and they can be introduced as similar environments. In biplot study, genotypes 7 (FLIP2013-29L), 13 (FLIP 2012-262 L) and 11 (FLIP 2012-207L) had higher performance and stability at the same time.
ConclusionGenotypes 13, 7 and 11 were introduced as high yielding and stable genotypes and can be used to select or recommend a variety.
Keywords: Dryland, Genotype × Environment interaction, Lentil, Stability -
Pages 11-20Introduction and Objective
Rapeseed is one of the most important oilseeds in Iran and the world. Due to Iran's dependence on imports of oilseeds and the existence of suitable conditions for the production of this product, it is necessary to determine stable genotypes in terms of grain yield and recommend the best genotypes for different environmental groups.
Materials and MethodsIn order to study the effect of genotype and environment interaction, 10 rapeseed cultivars were planted in a randomized complete block design with three replications in five regions including Birjand, Karaj, Kashmar, Sanandaj and Shiraz and evaluated for grain yield in 2018-2019.
ResultsThe results of combined analysis of grain yield showed that the effect of environment, treatment and genotype × environment interaction were significant. Environment, genotype and genotype × environment interaction accounted for 74, 12 and 14% of the total variance, respectively. Among the locations, the highest grain yield was related to Karaj with an average yield of 6.51 tons per hectare. Among the studied cultivars, the highest grain yield was related to Hyola401 and Okapi cultivars at 5.54 and 5.20 t / ha, respectively. The first and second components of GGE biplot explained 88.8% and 5.9% of grain yield changes, respectively. Simultaneous study of stability and performance base Bioplot method introduced Hyola401 and Opera genotypes as stable, high-performance genotypes. Using a biplot polygon view, six superior genotypes and three mega-environments were identified. Diagrams of relationships between cultivars classified the studied genotypes into two groups. The first group included Zarfam, Likord, Sarigol, Hyola401, Opera and Okapi genotypes and the second group included Hyola308, Modena, Option500 and Modena cultivars. Hyola401 and Opera genotypes In Karaj, Birjand and Sanandaj environments, Zarfam genotype in Kashmar and Okapi genotype in Shiraz were the most desirable genotypes. The Likord genotype had general stability to all environments.
ConclusionIn general, it can be concluded that Hyola401 genotype is more desirable than other genotypes and also Karaj region has a higher average yield among the studied environments.
Keywords: Canola, Complex variance, Genotype-environment interaction, Graphical analysis -
Pages 21-28Introduction and Objective
The genotype × environment (GE) interaction is a major problem in the study of quantitative traits. Genotype × environment interaction makes the performance of genotypes in a wide range of environmental conditions to be assessed. Performance stability is critical to achieving high performance and uniformity over a wide range of environments. The aim of this study was to determine genotypes with public and private compatibility using the AMMI model.
Materials and MethodsIn order to evaluate and select stable varieties of bread wheat with high grain yield, 8 varieties were studied using AMMI model. The experiment was conducted in a randomized complete block design with four replications at 2015-2018 in Sari, Gorgan, Aq Qala and Gonbad cities. Each variety was planted in plots with five three-meter lines with a line spacing of 25 cm. At the end of the season, the spikes were harvested and threshed manually from each plot and the weight of the grains was measured by a digital scale and reported in square meters.
ResultsThe results of analysis of variance of main collectible effects and multiplicative interaction effect (AMMI model) showed a significant difference in the level of 1% probability for environment, variety and interaction of environment variety, indicating different performance of genotypes in different environments. So stability can be examined. The first component was significant at the level of one percent probability the first two components together accounted for 97.04% and the remaining components in the model 2.9% of the total squares explained the interaction effect of the environment variety. According to AMMI1 model, Ascension varieties of Kalateh and Pearl and according to AMMI2 model, Tirganeh varieties of pearl and Kalateh were introduced as high performance and stability lines. Based on the results of Amy Stability Value Index (ASV), Pearl and Ascension varieties were introduced and based on Genotype Selection Index (GSI), Pearl and Tirgan varieties were introduced as stable lines.
ConclusionBased on the both AMMI1 and AMMI2 model, stability value (ASV) and Genotype Selection Index (GSI) Morvarid and kalate varieties had highest stability and grain yield and kohdasht, Ghabos and Aftab varieties had the least stability and grain yield.
Keywords: AMMI model, Bread wheat, Stability analysis, Variety× environment interaction -
Pages 29-39Introduction and Objective
Wheat is one of the most important and strategic plants that is important because of nutritional value. The knowledge of genetic control and inheritance of yield components is essential to selecting the best breeding method. Therefore, comprehensive and accurate information about the genetic parameters controlling yield components should be considered in deciding to select the appropriate breeding method to maximum grain yield.
Materials and MethodsThe seven genotypes, including Alvand, Anfaram9, Chamran2, Back Cross-Roshan, Ofogh, goods and local variety Sorkh-Dane and 21 hybrids from them was studied in a 7 × 7 one-way Diallel designs during 2015-2016.
ResultsAnalysis of variance showed that there was a significant difference between genotypes. Griffing's diallel analysis showed that the general and specific combining ability was significant in all traits. The best genotypes were BC-Roshan and Sorkh-Dane and the worst genotypes were Ofogh and Ghods because of general combing ability. BC-Roshan × Chamran2 and Alvand × Ghods were the best hybrids and Ofogh × BC-Roshan, Ofogh × Sorkh-Dane and Anfarm9 × BC-Roshan were the worst hybrids in most traits. Hayman's variance analysis showed that the additive and non-additive component of variance were significant in all of the traits. Based on Hayman's variance analysis, the heterosis (b1 component was significant) and unequal frequency of dominant and recessive alleles (b2 component was significant) were seen in most traits. Based on Hayman's variance analysis, the specific combining ability (b3 component was significant) of all traits was significant and emphasized the results of Griffing analysis. The results of this research indicate that for the introduction of a new variety or varieties in the Southern Khorasan region, it is recommended to use the local variety Sorkh-Dane in crossing in the figure.
ConclusionThe present study showed that although the local cultivar Sorkh-Daneh does not have a high economic yield, but it has a high general and specific combining ability in mating with other cultivars. Therefore, it is recommended to use this local cultivar in mating with other cultivars so as not to be forgotten.
Keywords: General, specific combining ability, Griffith analysis, Hayman analysis -
Pages 40-49Introduction and Objective
bacterial leaf streak of cereals, which is one of the most important diseases of wheat, was reported in 1987 from Kerman province and then from other parts of Iran. In order to prevent significant damage to this important and strategic crop, it is necessary to select or produce a resistant or tolerant cultivar to this disease, from the available wheat cultivars and lines. For this purpose, a number of promising wheat cultivars and lines have been selected and their response to this disease has been evaluated.
Materials and MethodsIn order to screen 37 cultivars and seven promising lines of spring and autumn wheat, for their tolerance to Xanthomonas translucens pv. undulosa, the causal agent of bacterial leaf streak of cereal, an experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in the greenhouse. Initially, wheat seedlings with two fully expanded leaves were sprayed with a suspension of nine bacterial isolates from three provinces of Zanjan, Hamadan and Lorestan fields, with a concentration of 108 bacteria per ml. Then, their tolerance was evaluated based on the average percentage of leaf contamination. Comparison of means, grouping and ranking of cultivars from the sensitive to the tolerant cultivars were done by Student–Newman–Keuls method.
ResultsBased on the results, the response of cultivars and promising lines to this disease was different. Mihan and Pishgam cultivars and promising line S-92-19 were placed in group five (with infection of 50.1 to 75% of leaf area), and were evaluated as "susceptible"; Chamran, Saison, Narin, Bam, Khalil, Parsi, Vee-vak, Shabrang, Chamran 2, Zaree, Morvarid, Aflak, Roshan (winter and spring back-crosses), Arak, Cascogen, Orum, Behrang, Pishtaz, Karkheh cultivars and promising lines N-91-17, S-91-13 and S-92-21 were placed in group four (with infection of 25.1 to 50% of leaf area), and were evaluated as "semi-susceptible"; Neishabour, Ofogh, Mehregan, Gaspard, Bahar, Rakhshan, Sirvan, Sivand, Shush, Sistan, Barat, Gonbad and promising lines S-91-15, N-91-8 and S-92-17 were grouped in group three (with infection of 10.1 to 25% of leaf area), and were evaluated as "semi-tolerant"; and Baharan, Heydari and Dena cultivars were placed in group two (with infection of 5.1 to 10% of leaf surface), and were evaluated as "tolerant".
ConclusionAlthough most of the wheat cultivars are susceptible to this disease, but cultivars and lines with good relative resistance are also found among them and can be used for planting and/or in wheat breeding programs.
Keywords: Cultivars response, Iran, Resistance, Susceptibility, Wheat -
Pages 50-59Introduction and Objective
Study of genotype (G) × environment (E) interaction and identifying of stable and high yielding cultivars are important and essential component of cotton breeding programs dedicated for cultivar development.
Materials and MethodsNine new promising cotton genotypes (Gossypium hirsutum L.) along with two commercial cultivars (control) were evaluated in a randomized complete block design (RCBD) with four replications at eight locations including Hashemabad, Karkandeh, Darab, Khodafarin, Garmsar, Varamin, Isfahan and Moghan during two crop seasons (2018-2019).
ResultsCombined analysis of variance (ANOVA) across environments indicated significant variation among genotypes and G × E interaction for seed cotton yield. Significant G×E variation allowed for subsequent analysis of genotype stability statistics and AMMI analysis. Regarding AMMI analysis, two principle components contributed for 81.0 % of the variation among the G×E interaction. The Varamin and 92-34 genotypes have shown general adaptability with average yield across environments. The Golestan, ANBK and ANB414 were identified as high yielding and the most stable genotypes based on parametric models (Cvi, bi and Xi), AMMI and GGE Biplot models. It was concluded that AMMI biplot clearly facilitate identification of mega-environments and cultivars for specific recommendations.
ConclusionThe results of study indicated that ANB414, ANBK and Golestan could be suited for cultivation across the test environments.
Keywords: AMMI, Genotype by environment interaction, Seed cotton yield, Stability analysis -
Pages 60-73Introduction and Objective
Tobacco (Nicotiana tabacum L.) is one of the unique industrial and commercial crops from Solanaceae family. Chlorine as a micronutrient has positive effects on tobacco leaf quality, but its higher amounts (more than 2 percent of dry weight) reduce the quality of tobacco leaves. A breeding project was designed and implemented to achieve new lines with low chloride accumulation in leaves.
Materials and MethodsBased on the results of diallel and generation mean analyses, the Basma Seres 31 × SPT 406 combination was selected and the management of segregant populations was continued with pedigree method until reaching to promising lines with low chlorine accumulation. Four lines with the least Cl accumulation were selected from F7 of above mentioned cross combination. The four promising lines (including 11, 37, 38 and 45) together with two commercial tobacco cultivars as controls, Basma Seres 31 and Urmia 205; famous for accumulating high level of Cl in leaf, were evaluated in completely randomized block design with three replications at two locations (Marangalou-e-Bozorgh village /Urmia and Bastam village/Qarezyadin with high soil and irrigation water chloride levels) during 2018 and 2019 growing seasons.
ResultsAnalysis of variance revealed significant difference among the tobacco lines for Cl accumulation in leaves and dry leaf yield. Based on the first and second years of experiments results, the Cl accumulation ranged from 1.89 -3.20 and 1.79 -3.29 percent and leaf yield ranged from 1388-3574 and 1320-3108 kg/hectare, respectively. Based on the means comparisons, line 45 and line 11 presented least accumulation rate of Cl; 1.79 and 1.99 percent. This rate was 3.30 and 3.20 percent for check cultivars; Basma Seres 31 and Urmia 205. Means comparison of yield revealed that cultivar Urmia 205 and line 11 with 2840 and 2775 kg/hectare dry leaf yield had maximum and line 45 with 1508 kg/hectare had minimum dry leaf yield.
ConclusionLine 11 with low Cl uptake and high and stable dry leaf yield is the best line among the studied lines and cultivars. Therefore, in the areas under tobacco cultivation in West Azerbaijan where there is high chlorine in soil and irrigation water (more than 1.5 milliequivalents per liter of saturated extract) and the obtained product contains more than 3% chlorine per dry weight and that's why tobacco cultivation is banned; line 11 can be cultivated and thus oriental tobacco cultivation can be maintained and revived in this region.
Keywords: Chloride Accumulation, Dried Matter Yield, Oriental Tobacco, Stability Analysis -
Pages 74-82Introduction and Objective
The compatibility of soybean genotypes in different climates depends on environmental factors, especially the photoperiod. Genotype and genotype by environment (G × E) interaction refers to the difference in the response of genotypes to different environment. Assessing the interaction of genotype × environment improve breeding efficiency programs for wide adaptation and for high seed yield stability.
Materials and Methods23 soybean genotypes with two checks (Saba and Amir) were evaluated in a completely randomized block design with three replications in three regions (Gorgan, Sari and Moghan( during 2018-2019. Analysis of variance of seed yield was performed separately for each region and combined analysis for all regions. Univariate linear regression, deviation of regression coefficient, Shukla’s stability variance and Wricke’s ecovalence were used to evaluate the seed yield stability of these genotypes. GGE biplot analysis was used to understand the interaction between genotype and the environment.
ResultsThe partitioning of (environment + genotype × environment) mean squares showed that environments differed significantly and were quite diverse with regards to their effects on the performance of genotypes. Genotype × environment interaction was also analyzed by GGE biplot. Based on stability parameters and GGE biplot analysis, G18 had higher seed yield, lower Wricke’s ecovalence and Shukla’s stability variance values. Also, the regression coefficient was equal to one and deviation from regression was minimal in G18. Genotypes G16 and G23 were subsequent stable and high yielding. These results were also confirmed by GGE biplot analysis. The simultaneous studying of the effects of genotype and genotype × environment interactions by average tester coordinate (AEC) view of biplot illustrated that G22, G23, G17 are more stable to the tested environments than the other genotypes. G18 and G16 and Amir cultivar are considered as moderate stability. The vector view of GGE biplot indicated Environments were separated into two group groups and genotypes into three groups. G2, G15 and G18 genotypes had the highest seed yield in the first environmental group (Moghan and Gorgan) and G1 genotype had the highest seed yield in Sari region. G9, G13, G10, and G8 genotypes had the lowest average yield in all environments
ConclusionGenotype G18 (Charleston×Sari) with 3421 Kg.ha-1 seed yield was desirable and stable across the environments and could be suggested in future breeding programs.
Keywords: Genotype-environment interaction, Stability parameters, Stable genotypes -
Pages 83-90Introduction and Objective
Wheat (Triticum aestivum) is the largest food crop to cover the earth’s surface in the world. Environmental influences are considered as the measurement criteria for genetic stability. Sensitivity of a crop genotype to the environmental factors gives rise to genotype - Environment Interaction (GEI). Breeders’ objective is to develop varieties that give high productivity under available environmental conditions.
Materials and MethodsIn this study, stability and adaptation of eighteen promised bread wheat lines along with Morvaread and Gonbad as control cultivars, were evaluated in randomized complete block design with three replications at four regions in Gorgan, Gonbad, Sari and Mogan, during two cropping seasons of 2015-2017.
ResultsCombined analysis of variance indicated significant effects of genotypes and year × location × genotype interactions. Significant interaction effects indicated different reactions of genotypes in various locations. Due to the significant effects of this interaction, genotypes × environment interaction effect was evaluated using GGE Biplot stability analysis. Results of Biplot that revealed mean and stability of genotypes, line11stayed on, in the positive direction of axis had the highest grain yield and line 2 stayed on, in the negative direction of axis had the lowest grain yield. This biplot analysis diagnosed of Mega-environment. In base of this study, among of Gorgan, Gonbad and Sari environments had strong positive correlation and genotypes had the same reactions. Mogan had next to zero correlation with three other locations and reaction of genotypes was independent. The results showed the possibility of selecting stable genotypes with high yield compared to experimental controls, which indicates genetic improvement in bread wheat breeding programs in the northern climate of the country.
ConclusionConsequently, genotypes 11, 13, 7 and 8 with high grain yield and strong stability were selected.
Keywords: Genotype × Environment interaction, Mega-environment, Stability, Selection -
Pages 91-100Introduction and Objective
The selection indices are one of the most effective methods for improving complex traits such as yield.
Materials and MethodsIn the current study, 25 genotypes of Sugarcane (Saccharum officinarum L.) were evaluated to assess the efficiency of different selection indices. The experiment was conducted in a randomized complete block design whit three replications in the Research Farm of Research farm of Khuzestan sugarcane research and training institute, Ahvaz, Iran in 2017.
ResultsThe Smith-Hazel and Pesek-Baker indices were evaluated based on six traits including Stem height, stem diameter, internode length, sugar purity percentage, sucrose percentage and straw yield Sugarcane. The results of response to selection and relative selection efficiency indicated that the genotypes with higher stem diameter, Stem height and sugar purity percentage had the highest yield potential. The efficiency of selection for yield improvement through selection for stem diameter and stem height traits was highest, so stem diameter and stem height traits could be considered as a suitable selection criterion for improved straw yield in sugarcane. Due to the high correlation coefficients of Smith-Hazel indices 1 and 2 calculated with straw yield and estimation of high indirect selection efficiency through these indices compared to direct selection for straw yield, using these indices can improve yield.
ConclusionOur results indicated that the Smith-Hazel index had the most selection efficiency and could be used in Sugarcane breeding programs.
Keywords: Pesek-Baker index, Response to selection, Smith-Hazel index, Sugarcane -
Pages 101-112Introduction and Objective
The study of genetic improvement and the recognition of traits that have played a role in it are important in assessing the effectiveness of breeding methods used in the past as well as defining new goals in breeding projects in the future. The aim of this study was to estimate the amount of genetic improvement and awareness of the level of variation in barley cultivars that were released in Iran between 1951 and 2013.
Materials and MethodsThis study was conducted in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources during the years 2017 to 2018. The evaluated materials were compromised a sample of 21 barley cultivars released in the period 1951 to 2013 in Iran. In the field section, the cultivars were planted in a randomized complete block design with three replications to evaluate plant variables including per plot, plant height, number of spikes, number of seeds per spike, spike length, number of tillers, 1000-seed weight and days to maturity. ISSR markers were used to evaluate the diversity and grouping of cultivars. Initially, 23 ISSR random primers were used, from which seven primers with high polymorphism were selected for final evaluation and marker production.
ResultsAnalysis of variance revealed significant differences between cultivars for grain yield, grain weight, number of spikes, number of grains per spike, number of tillers, spike length and stem length. Of the studied traits, effects of breeding were considerable and significant for grain yield and tiller number. Cluster analysis of the morphological data by dividing barley cultivars into three groups (released from 2011 onwards), middle (released between 2011 and 1961) and old (released between 1951 to 1961) confirmed the achievement of genetic improvement. The Nei and Shannon indexes for ISSR markers also indicated significant genetic diversity among the studied cultivars. Based on the PIC values, primers 15, 18, and 23 will be useful for identifying parents to produce segregating populations or for marker assisted selection.
ConclusionAmong the studied decades, the cultivars of the seventh decade (2011 to 2013) had the highest grain yield and among them two cultivars Zahak and Nik were the best. The results showed that the average progress of barley cultivars during seven decades of breeding was approximately equal to 3.7 kg per year.
Keywords: Cluster Analysis, Genetic Diversity, ISSR, Marker, Yield -
Pages 113-121Introduction and Objective
Sunflower is a semi-drought tolerant plant that due to its importance in oil production, the area under cultivation is expanding. But drought stress severely reduces the yield of grain and oil. Therefore, the production and introduction of hybrid cultivars can help increase performance. The first step in the production of hybrid is to identify parents based on their General and Specific combining ability and also to determine the type gene actions.
Material and MethodsIn order to investigate the combining ability of sunflowers inbred lines under normal conditions and drought stress, a study using 12 sunflower hybrids obtained from the cross of male sterile and tester lines with two controls, Qasem and Shams, in two separate experiments in the form of The design of randomized complete blocks with three replications was performed under two conditions of normal irrigation and drought stress.
ResultsThe results of combined analysis of variance of the studied treatments under both normal and drought stress conditions showed that drought stress had a significant effect on all studied traits number of seeds per head. The effect of lines for plant height, oil percentage and head diameter and the effect of testers were significant for most traits except number of seeds per head, which shows a significant difference between the general combinability of lines and testers. Also, line 1 and tester 3 in both normal and stress conditions with a negative and significant combinability for the height of the parent plant is suitable to reduce this trait in the cross. In addition, line × tester interaction had a significant effect on most traits except 1000-seed weight and number of seeds. The Line 1 and Tester 1 with significant positive general combining ability (GCA) effects for grain yields were considered as suitable combiners for improving these traits. So that under normal conditions, hybrid No. 13 with grain yield of 5224 kg / ha had the highest grain yield and under stress conditions of hybrid No. 31 with an average of 3544.6 kg / ha had the highest grain yield.
ConclusionThe general results of this study show that the important traits of grain yield, oil percentage and oil yield are controlled by the dominance gene action, which can be improved by hybridization and best selection of parents in breeding programs.
Keywords: Combining ability, Line, Oil percentage, Sunflower hybrid, Tester -
Pages 122-132Introduction and Objective
Due to the limitation of morphologically distinguishing features that are not dependent on the environment and their Appearance forms, recognition and selection among similar lines for breeders will be associated with problems. Therefore, the use of molecular markers as a complementary method for assessing agronomic properties will be useful in identifying and selecting superior breeding lines. The aim of this study was to investigate the genetic differences of advanced soybean breeding lines to select the desired lines and eliminate duplicate lines.
Materials and Methodsin Karaj in 2013, 64 F7 generation soybean lines were planted in the greenhouse and at the appropriate time, leaf samples were taken from the seedlings of the lines and DNA samples were extracted. The resulting DNA solution was used for quantification and quality and preparation of appropriate concentration for polymerase chain reaction (PCR) by 20 microsatellite markers. After determining the genotype of the lines by polymorphic markers, Scoring genetic bands, Statistical analysis was performed using genetic data to estimate the genetic diversity indices including the number of observed and effective alleles, heterozygosity and homozygosity percentage, polymorphic information content and Shannon index. Also, for grouping the studied lines, cluster analysis by neighborhood connection method and simple similarity coefficient were used, and analysis by principal coordinates was used to check the accuracy of cluster analysis results.
ResultsBased on the results of 20 microsatellite markers used to determine genetic diversity, 14 polymorphic markers showed. A total of 41 alleles were identified for gene loci, with the average number of alleles observed for each gene locus being 2.93 and the average number of effective alleles being 2.36. The range of Shannon (I) index ranged from 0.29 to 1.56 and the range of polymorphic information content (PIC) ranged from 0.78 to 0.16. Based on the measured genetic diversity indices, Sat_218 and Sat_117 markers had higher differentiation power. The cluster analysis divided the breeding lines into four groups and eight subgroups. The first three components of the principal coordinate analysis accounted for 36.6% of the total variance of the changes. The three-dimensional diagram divided the breeding lines into four groups, which was compatible relatively well with the clustering resulting from the cluster analysis.
ConclusionIn general, the results of the present study showed that the markers used had acceptable polymorphism and Sat_218 and Sat_117 markers had a higher ability to differentiate between genotypes and reveal allelic diversity. Therefore, molecular markers had the necessary efficiency to evaluate and select superior breeding lines in advanced generations.
Keywords: Cluster analysis, number of effective alleles (Ae), Principal components analysis, Shannon index (I), Polymorphic information content (PIC) -
Pages 133-141Introduction and Objective
The development of strategies to improve the potential of bread wheat and other cereals, the expansion of cultivation or their replacement in dryland fields requires the recognition of the characteristics that each species exhibits for compatibility and greater grain yield. Therefore, yield and its effective factors in dryland wheat and barley cultivars and promising lines of dryland triticale were compared.
Materials and MethodsThirteen dryland wheat cultivars, eight dryland barley cultivars and seven promising lines of dryland triticale were compared in randomized complete block designs during 2016-2017 at Torogh Agricultural and Natural Resources Research Station in Mashhad and developmental stages, yield and yield components of cultivars and genotypes of cereal species were evaluated.
ResultsThe developmental stages showed that in terms of number of days to pollination, most barley cultivars had the shortest time, wheat cultivars had intermediate and most triticale lines had the longest time. 1000-seed weight, harvest index and grain yield showed a significant relationship with the number of days to pollination and all three traits decreased with delay in pollination. The results showed that triticale genotypes were superior to other species in terms of plant height and number of seeds per spike. Barley cultivars were absolutely superior to other species in terms of number of spikes per m2, although in terms of traits such as number of grains per m2, thousand grain weight, harvest index and biological yield were superior to other species and wheat cultivars did not show absolute superiority over other species in any of the studied traits. Mahoor barley cultivar showed highest yield with production of 2316 kg. ha-1, and Qaboos cultivar wheat and T1 and T2 triticale genotypes showed the lowest grain yield with production of 921, 995 and 928 kg. ha-1, respectively. Based on the results of this study, the best traits affecting grain yield can be summarized in the potential of producing high biological yield associated with early pollination, thousand grain weight and high harvest index.
ConclusionDue to similar cropping conditions, improvement of traits such as higher biological yield, higher number of spikes per m2 and number of grains per spike can be considered in breeding programs of dryland wheat genotypes to increase yield potential.
Keywords: Barley, Cereal species, Grain yield components, Triticale, Wheat -
Pages 142-150Introduction and Objective
Drought stress is a major constraint for the production and stability of crop yields. Analysis of reproductive traits and their response to drought can be useful to identify drought tolerant rice genotypes. The aim of this study was to evaluate the morphological behavior of some rice genotypes under different environmental conditions in the reproductive stage.
Materials and MethodsThis study was conducted in greenhouse of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, a factorial experiment based on a completely randomized design in 2018. The experimental factors included rice genotypes (IR64, drought sensitive and Dinorado and Moroberecan, drought tolerant) and drought stress levels (normal irrigation and re-watering).
ResultsAnalysis of variance of data showed that the effect of genotype, drought stress and genotype × drought stress interaction on studied traits was significantly different, indicating that rice genotypes behave differently under different environmental conditions. Comparison of simple correlation coefficients between different traits of rice genotypes under normal irrigation showed that yield had a positive and significant correlation with tiller number (r = 0.97). However, under drought stress, yield with tiller number (r = -0.66) was negatively correlated with flag leaf length, length and weight of panicle, number of primary and secondary spikelet, number of filled grains in panicle and percentage of panicle fertility percentage were positive and significant had. The results of stepwise regression to justify the variation of yield of rice genotypes based on morphological traits under normal irrigation conditions, tiller number, 100 seed weight and Number of secondary spikelet traits, and in drought stress conditions, the number of filled grains in the panicle and panicle weight as the most important traits explaining variations seed yields. Comparison of path coefficients of yield and yield components showed that in normal irrigation conditions the number of tillers (0.652), however, under drought stress conditions; number of filled grains in panicle (1.513) had the most direct effect on yield. The highest correlation coefficient was observed in the number of filled grains in the panicle with grain yield (r = 0.931) under drought stress.
ConclusionIn general, IR64 genotype (susceptible control), under the influence of drought stress showed a significant decrease in yield and yield components (such as panicle length, panicle weight, number of filled grains in the panicle and percentage of panicle fertility percentage) than tolerant genotypes.
Keywords: Environmental conditions, Multivariate statistical methods, Rice, Yield -
Pages 151-161Introduction and Objective
Improving crop yield under drought stress conditions is one of the most important goals of plant breeding. Drought tolerance is usually evaluated by plant yield under low water stress, but due to the influence of other traits under stress conditions, this trait alone cannot indicate drought tolerance of genotypes. Therefore, it is better in breeding programs to identify drought tolerance traits of genotypes and guide programs based on yield and other important physiological and biochemical traits. Determining the values of genetic variance and the additive part and the dominance of genetic variance in controlling traits under both normal and stress conditions is the basis for deciding how to use germplasms in different conditions, which researchers use based on different methods to estimate them. The aim of this study was to estimate the genetic parameters of quantitatively yielding and qualitative traits of sugar beet under drought and normal stress conditions for use in breeding programs.
Material and MethodsTo determine the genetic parameters of different quantitative and qualitative traits of sugar beet, two series of genotypes full-sib and hybrid (resulting from the meeting of some of full-sibs as paternal lines and two lines SC C2 and SC 261 as maternal lines) were studied under both drought and normal conditions, in Motahari's Research, Karaj in 2017. After testing, different physiological and qualitative traits of genotypes were measured in two environments and finally genetic parameters were calculated.
ResultsIn full-sib experiment under stress conditions, sodium content, potassium/sodium ratio, nitrogen content, alkalinity coefficient, syrup purity, molasses sugar, leaf area, shoot fresh weight, shoot dry weight, root dry weight, root mass ratio, and root/stem ratio had more genetic variance than environmental variance, so they also had higher broad sense heritability. Therefore, due to high genetic variance, these traits can be used in breeding and selection programs. Under normal conditions, the amount of genetic variance was low in all traits and consequently, the general heritability was low. In hybrid experiment under stress conditions for sugar yield traits, sodium content, sodium/potassium ratio, nitrogen content, and leaf area, and normal conditions for sugar yield and sodium/potassium ratio there was high genetic variance and broad-sense heritability was observed above 0.5. Therefore, these traits can be considered for breeding and selection programs. In drought conditions, the highest heritability was related to potassium content 0.77, molasses sugar 0.65, extractable sugar percentage 0.48, syrup purity 0.44, and sodium content and relative water content with 43, respectively. So, these traits were controlled to varying degrees by additive effects. Under normal conditions, pure sugar with 0.4 and sodium with 0.44 showed the highest heritability.
ConclusionThe results showed that the genetic parameters calculated in the stress environment cannot be generalized to the non-stress environment. As a result, studying the genetic characteristics of lines and hybrids under different environments is inevitable so that the estimation of gene function can be more accurate. In both environments, the narrow-sense heritability of root yield was low but in sugar yield was moderate. So, in improving root yield, hybrid products can be used, and in sugar yield, selection can be used in long and term generations, as well as hybrid production.
Keywords: Broad, narrow sense heritability, Drought, Genetic variance, Physiologic traits -
Pages 162-172Introduction and Objective
Due to abundance of non-living and living stresses in warm region, identification of barley genotypes with high and stable yield is one of the main goals of barley breeding programs in this region.
Materials and Methods17 barley promising genotypes along with two check varieties were evaluated in five the Agricultural Research Stations including Ahvaz, Darab, Zabol, Gonbad, and Moghan during two consecutive cropping seasons (2018-2020). GGE biplot analysis was used for identifying the high yielding and stable genotypes across test environments.
ResultsCombined analysis of variance for grain yield data indicated a significant effect for locations, genotypes and year × location. Genotype × location and year × location × genotype. Mean comparison showed that G1, G2, G4, G5, G10, G12, G16 and G19 had high yield than other genotypes and can be considered. Grain yield stability of these genotypes were investigated for identifying of high yielding and stable genotypes across test environments. GGE Biplot analysis revealed that the first two components accounted for 36.76% and 16.68% of the total gain yield variation, respectively. Thus these two components can be used for explanation of grain yield of genotypes. In this study, two mega-environments were identified in warm regions of Iran. Accordingly, the first mega-environment included of the first and second year of Ahvaz and Zabol. G19 with 5114 kg/h was identified as superior genotype of this environment. The second mega-environment comprised of the the first and second year of Darab and Gonbad. G5 with 5155kg/h was identified as superior genotype of this environment. The first and second year of Moghan was located on the border between two mega environments. G3, G6, G8, G9, G14, G17 and G18 were not placed in none of the mega environments and were not suitable for cultivation in investigated environments. The vector view of ideal genotypes revealed that G4 and G5 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 (first and second year of moghan) are good environments for selecting generally adapted genotypes.
ConclusionIn general, results indicated that genotypes G5 and G19 were identified as ideal barley genotypes for warm regions in north and south parts of Iran, respectively.
Keywords: Adaptability, GGE biplot, Stability analysis -
Pages 173-180Introduction and Objective
Salinity stress is one of the most important abiotic stresses that effects on many agronomic, nutritional, physiological, and biochemical processes of crops.
Materials and MethodsTo assess response of fresh weight, osmolytes, pigment contents, RWC, Na+, and K+ levels in maize cultivars, a factorial experiment based on completely randomize design with three replications under greenhouse conditions at the Faculty of Agriculture and Natural Resources-Moghan was carried out. The first factors were six maize cultivars as SC647, TWC647, SC704, SC705, SC706 and SC715, and the second factors were three levels of salinity stress as 0, 100 and 200 mM NaCl.
ResultsThe results indicated that NaCl stress significantly reduced fresh weight, photosynthetic pigment, and RWC, but significantly increased glycine betaine and proline, Na+, and K+ contents. There were significant differences between maize cultivars in terms of fresh weight, osmolytes, pigment contents, RWC, Na+, and K+ levels. The applied salt stress as 100 and 200 mM NaCl reduced fresh weight about 10 and 18 percent, respectively. Significant correlations were observed between fresh weight and Na+/K+ ratio, and also significant correlations were observed between osmolytes, pigment contents, and Na+, and K+ levels. TWC647 cultivar with high fresh weight, K+, glycine betaine, and proline contents was salt-tolerance.
ConclusionThe results indicated that salt-tolerance maize cultivars via increase osmolytes, and regulation between Na+, and K+ ions can tolerate salinity stress damage in maize plant.
Keywords: Fresh weight, Glycine betaine, Osmotic stress, Photosynthesis, Proline -
Pages 181-191Introduction and Objective
Verticillium wilt disease is one of the most important damaging and limiting factors of cotton cultivation worldwide. This disease reduces the quantity and quality of the product. Due to the economic importance of Verticillium wilt cotton disease, the best way to control this disease is to use tolerant cultivars. This experiment was performed to determine the effect of disease on morphological and physiological characteristics of cotton cultivars in order to identify tolerant genotypes.
Materials and MethodsThe experiment was conducted in 2020 in the greenhouse of Khorasan Razavi Agricultural Education and Natural Resources Research Center (Mashhad Plant Protection Department). Ten commercial Iranian cotton cultivars belonging to Gossypium hirsutum including Varamin, Sahel, Bakhtegan, Khorshid, Armaghan, Mehr, Koker, Khordad, Kashmar and Deltapine were planted in factories in a completely randomized design with three replications in the greenhouse. The first factor was cotton cultivars and the second factor was the contamination of cotton cultivars with fungal isolates.
ResultsThe results of analysis of variance of the measured traits on the studied genotypes showed that the tested cultivars in terms of leaf number, crown diameter, number of branches, leaf area, chlorophyll index, disease severity, relative leaf water content and electrolyte leakage membranes were significantly different at the 1% probability level. This difference was not observed in terms of plant height. Comparison of the mean of the above traits (except plant height) in the treatment of contamination levels, indicated that the cotton plants inoculated with the pathogenic fungus Verticillium wilt compared to control plants (no fungal infection) had lower number of leaves, number of branches , leaf area and crown diameter. Mean comparisons of the above traits were performed between genotypes. Some genotypes can be selected for field experiments in terms of superior study traits. The results of comparing the mean interaction of infection × cultivar for all traits (except plant height) were significant at 1% level. Under the conditions of infection, the highest severity of the disease was related to Varamin and Cocker-handard cultivars. While the lowest severity of the disease was related to Bakhtegan cultivar.
ConclusionThe results showed that Verticillium wilt disease reduces the number of leaves, number of branches, leaf area, crown diameter, chlorophyll index and relative water content. While this disease increases the electrolyte leakage of cell membrane. In this regard, a negative and significant phenotypic correlation was observed between disease severity and number of leaves, branch, crown diameter and chlorophyll index. There was a positive and significant phenotypic correlation between disease severity and membrane electrolyte leakage. Therefore, plants with more leaves, higher chlorophyll index and relative water content and lower electrolyte leakage are more resistant to infection.
Keywords: Cotton, Morphology, Physiology, Tolerance, Verticillium dahlia -
Pages 192-206Introduction and Objective
This crop has been cultivated in the large parts of the world as one of the most important crops and it is the food crops for more than half of the world’s people (Park et al., 2014). Anatomical features have a significant impact on ecological behaviors, environmental needs and adaptation of plants to environmental conditions. The use of anatomical features of plants in taxonomy dates back to about a century ago (Gilani et al., 2017). Environmental changes such as salinity that reduce the amount of water entering the plant reduces the level of vascular bundles such as woody vessels as a defense mechanism to maintain the plant's water potential (Ghorbani et al., 2011). The aim is to achieve a desirable level of production due to the change in anatomical traits under the influence of genotype treatments, culture methods and hormones and the interactions between them in rice under salinity stress.
Materials and MethodsThis study was performed by split-split plots using randomized complete block design with three replications in Khuzestan province with the aim of determining the best Planting pattern and Hormone Treatment of rice cultivation in two years (2018 and 2019). Three planting pattern (planting drying, planting seedlings, planting direct or common), 16 Hormone Treatment (Control, priming with IAA, priming with SA, priming with SA + IAA, 1 liter IAA in tillering stage, 2 liters IAA in tillering stage, 1 liter SA in tillering stage, 2 liters SA in tillering stage, 2 liters SA + IAA in tillering stage, 4 liters SA + IAA in tillering stage, 1 liter IAA in appearance of panicle, 2 liters IAA in appearance of panicle, 1 liter SA in appearance of panicle, 2 liters SA in appearance of panicle, 2 liters SA + IAA in appearance of panicle and 4 liters SA + IAA in appearance of panicle) on different rice genotypes (on the anatomical features of the surface and the number of vascular bundles of xylem, phloem and air channel) were investigated.
ResultsThe combined analysis results showed that in addition to the interaction effect of planting method in hormone traits, there was a significant difference (p<0.01). The highest level of vascular groups in seedling cultivation was obtained due to optimal management and priming with auxin and salicylic acid due to the greatest effect on the plant. The highest level of air channel with an average of 290.142 micrometers was obtained in the direct cultivation method with four liters of auxin and salicylic acid with combined per hectare with a concentration of 20 mg/l in the stage of beginning of panicle outbreak and N22 cultivar, which can have a negative effect on vegetative and reproductive growth by increasing header energy. The highest level of phloem and xylem vessel handles was obtained in planting and priming planting conditions with auxin and salicylic acid with an average of 1630.432 and 1061.906 square micrometers in red amber genotypes and N22, which can be increased by increasing the level of water and food transfer Have a positive effect on increasing the vegetative and reproductive growth of rice plant.
ConclusionThe obtained results can be one of the main goals in breeding research and modification of cultivars with higher resistance to salinity conditions under the influence of different hormonal treatments and planting patterns.
Keywords: Anatomy, Hormone, Leaf, Planting pattern, Priming, Stress