تعیین شاخص‌های انتخاب مناسب برای اصلاح عملکرد دانه در گشنیز (.Coriandrum sativum L) تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانش‌آموخته دکتری ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

برای بهبود صفت پیچیده‌ای مانند عملکرد، یکی از مؤثرترین روش‌ها در گزینش ژنوتیپ‌های مطلوب، استفاده از گزینش غیرمستقیم برای عملکرد از طریق اجزای عملکرد و صفات وابسته به عملکرد می‌باشد. در این مطالعه به‌منظور درک روابط ژنتیکی بین خصوصیات کمی و کیفی گشنیز و انتخاب شاخص‌های گزینش غیرمستقیم، نتاج حاصل از تلاقی‌‎ دی‌آلل 6 ژنوتیپ گشنیز در نسل‌های F1 و F2 موردارزیابی قرار گرفتند. ژنوتیپ‌های مورد‌بررسی در سه شرایط متفاوت آبیاری به‌طور جداگانه در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در هر آزمایش در سال زراعی 95-1394 مورد ‌ارزیابی قرار گرفتند. صفات ارتفاع گیاه، تعداد برگ، تعداد شاخه در گیاه، تعداد چتر در گیاه، تعداد چتر بارور در گیاه، تعداد دانه در گیاه، وزن هزار دانه، وزن دانه در گیاه یا عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، میزان اسانس دانه، میزان روغن دانه، عملکرد اسانس، عملکرد روغن، محتوای کلروفیل SPAD، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفبل کل، کارتنوئید، میزان رطوبت نسبی و نشت یونی مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که صفات روز تا گلدهی، محتوای کلروفیل SPAD، میزان رطوبت نسبی، تعداد دانه و وزن هزار دانه با توجه به همبستگی ژنتیکی معنی‌دار با عملکرد دانه و داشتن کنترل ژنتیکی افزایشی و وراثت‌پذیری خصوصی بالا، می‌توانند به‌عنوان شاخص‌های مناسب در برنامه‌های اصلاحی برای انتخاب ژنوتیپ‌های با عملکرد دانه بالا در شرایط تنش خشکی در مزرعه مورد استفاده قرار گیرند. همچنین با توجه به همبستگی ژنتیکی مثبت بین عملکرد دانه با سایر صفات مهم اقتصادی (میزان اسانس دانه، میزان روغن دانه، عملکرد اسانس و عملکرد روغن) در شرایط بدون تنش و تنش خشکی می‌توان نتیجه گرفت که بهبود عملکرد دانه باعث بهبود همزمان صفات اقتصادی دیگر می‌شود.

کلیدواژه‌ها


Aisawi, K., Foukes, J., Reynolds, M., Mayes, S., 2010. The physiological basis of genetic progress in yield potential of CIMMYT wheat varieties from 1966 to 2009. Abstracts 8th International Wheat Conference. 1-4 June, St Petersburg, Russia. pp. 349-350

Alinian, S., Razmjoo, J., 2014. Phenological, yield, essential oil yield and oil content of cumin accessions as affected by irrigation regimes. Industrial Crops and Products. 54, 167-174.

Arnon, D.T., 1949. Copper enzymes in isolation chloroplast phenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24, 1-15.

Baker, R., 1978. Issues in diallel analysis. Crop Science. 18, 533-536.

Banerjee, P., Kole, P., 2009. Analysis of genetic architecture for some physiological characters in sesame (Sesamum indicum L.). Euphytica. 168, 11-22.

Burt, S., 2004. Essential oils: Their antibacterial properties and potential applications in foods: A review. International Journal of Food Microbiology. 94, 223-253.

Cantore, P.L., Iacobellis, N.S., De Marco, A., Capasso, F., Senatore, I.F., 2004. Antibacterial activity of Coriandrum sativum L. and Foeniculum vulgare Miller var. vulgare (Miller) essential oils. Journal of Agricultural Food Chemistry. 52, 7862-7866.

Chapman, A., Pantalone, V., Ustun, A., Allen, F., Landau-Ellis, D., Trigiano, R., Gresshoff, P., 2003. Quantitative trait loci for agronomic and seed quality traits in an F 2 and F 4: 6 soybean population. Euphytica. 129, 387-393.

Chithra, V., Leelamma, S., 2000. Coriandrum sativum L. effect on lipid metabolism in 1, 2-dimethyl hydrazine induced colon cancer. Journal of Ethnopharmacology. 71, 457-463.

Dabiri, M., Bahramnejad, M., Baghbanzadeh, M., 2009. Ammonium salt catalyzed multicomponent transformation: simple route to functionalized spirochromenes and spiroacridines. Tetrahedron. 65, 9443-9447.

Darvishzadeh, R., Pirzad, A., Bernousi, I., Abdollahi Mandoulakani, B., Azizi, H., Akhondi, N., Poormohammad Kiani, S., Sarrafi, A., 2011. Genetic properties of drought tolerance indices in sunflower. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B-Soil & Plant Science. 61, 593-601.

Darvishzadeh, R., Pirzad, A., Hatami-Maleki, H., Poormohammad-Kiani, S., Sarrafi, A., 2010. Evaluation of the reaction of sunflower inbred lines and their F1 hybrids to drought conditions using various stress tolerance indices. Spanish Journal of Agricultural Research. 8, 1037-1046.

Ebrahimiyan, M., Majidi, M.M., Mirlohi, A., Noroozi, A., 2013. Physiological traits related to drought tolerance in tall fescue. Euphytica. 190, 401-414.

Falconer, D.S., 1989. Introduction to Quantitative Genetics. Longman Group Ltd. London.

Farrokhinia, M., Roshdi, M., Pasban, E.B., Sasandoust, R., 2011. Study of some physiological traits and yield in spring safflower under water deficit stress. Iranian Journal of Field Crop Science. 42, 545-553. [In Persian with English Summary].

Farshadfar, E., Amiri, R., 2015. Genetic analysis of physiological indicators of drought tolerance in bread wheat using diallel technique. Genetika. 47, 107-118.

Fischer, R.A., 2011. Wheat physiology: a review of recent developments. Crop & Pasture Science. 62, 95-114.

Gallagher, A.M., Flatt, P.R., Duffy, G., Abdelvahab, Y.H.A., 2003. The effects of traditional antidiabetic plants on in vitro glucose diffusion. Natural Research. 23, 413-424.

Geravandi, M., Farshadfar, E., Kahrizi, D., 2011. Evaluation of some physiological traits as indicators of drought tolerance in bread wheat genotypes. Russian Journal Plant Physiology. 58, 69-75.

Gholizadeh, A., Dehghani, H., Dvorak, J., 2015. Interrelationships between chlorophyll content and seed yield in bread wheat under saline conditions. Iranian Journal of Field Crop Science. 45, 625-638. [In Persian with English Summary].

Griffing, B., 1956. A generalized treatment of the use of diallel crosses in quantitative inheritance. Heredity. 10, 31-50.

Hafsi, M., Akhter, J., Monneveux, P., 2007. Leaf senescence and carbon isotope discrimination in durum wheat (Triticum durum Desf.) under severe drought conditions. Cereal Research Communications. 35, 71-80.

Holland, J.B., 2006. Estimating genotypic correlations and their standard errors using multivariate restricted maximum likelihood estimation with SAS Proc MIXED. Crop Science. 46, 642-654.

Irani, S., Majidi, M.M., Mirlohi, A., Zargar, M., Karami, M., 2015. Assessment of drought tolerance in sainfoin: physiological and drought tolerance indices. Agronomy Journal. 107, 1771-1781.

Kalb, T.J., Davis, D.W., 1984. Evaluation of combining ability, heterosis, and genetic variance for yield, maturity, and plant characteristics in bush muskmelon. Journal of the American Society for Horticultural Science. 109(3), 416-419.

Kearsy, M.J., Pooni, H.S., 1996. The Genetical Analysis of Quantitative Traits. Chapman & Hall Press.

Khodadadi, M., Dehghani, H., Jalali-Javaran, M., 2017. Quantitative genetic analysis reveals potential to genetically improve fruit yield and drought resistance simultaneously in coriander. Frontiers in Plant Science. 8, 568.

Khodadadi, M., Dehghani, H., Javaran, M.J., Christopher, J.T., 2016. Fruit yield, fatty and essential oils content genetics in coriander. Industrial Crops and Products. 94, 72-81.

Kocheva, K., Georgiev, G., 2003. Evaluation of the reaction of two contrasting barley (Hordeum vulgare L.) cultivars in response to osmotic stress with PEG 6000. Bulgarian Journal of Plant Physiology. 49, 290-294.

Mohammadi, R., Dehghani, H., Karimzadeh, G., Dane, F., Akrami, M., 2014. Study on relationships between yield and its components in Iranian cantaloupe genotypes. Iranian Journal of Horticultural Science. 45, 1-10. [In Persian with English Summary].

Motzo, R., Giunta, F., 2007. The effect of breeding on the phenology of Italian durum wheats: from landraces to modern cultivars. European Journal of Agronomy. 26, 462-470.

Msaada, K., Hosni, K., Taarit, M.B., Hammami, M., Marzouk, B., 2009. Effects of growing region and maturity stages on oil yield and fatty acid composition of coriander (Coriandrum sativum L.) fruit. Scientia Horticulturae. 120, 525-531.

Nascimento-Júnior, I., Moro, G.V., Moro, F.V., 2018. Indirect selection of maize genotypes based on associations between root agronomic and anatomical characters. Chilean Journal of Agricultural Research. 78, 39-47.

Ober, E.S., Clark, C.J., Le Bloa, M., Royal, A., Jaggard, K.W., Pidgeon, J.D., 2004. Assessing the genetic resources to improve drought tolerance in sugar beet: agronomic traits of diverse genotypes under droughted and irrigated conditions. Field Crops Research. 90, 213-234.

Pahlavani, M.H., Saeidi, G., Mirlohi, A.F., 2008. Correlated response to selection for yield and oil content of seed in safflower. Electronic Journal of Crop Production. 1, 49-63. [In Persian with English Summary].

Pantuwan, G., Fukai, S., Cooper, M., Rajatasereekul, S., O’Toole, J., 2002. Yield response of rice (Oryza sativa L.) genotypes to different types of drought under rainfed lowlands: Part 1. Grain yield and yield components. Field Crops Research. 73, 153-168.

Park, S.J., Kim, W.H., Seong, R.C., 2000. Influences of different planting times on harvest index and yield determination factors in soybean. Korean Journal of Crop Science. 45, 97-102.

Pirnajmedin, F., Majidi, M.M., Saeidi, G., Gheysari, M., Nourbakhsh, V., Radan, Z., 2017. Genetic analysis of root and physiological traits of tall fescue in association with drought stress conditions. Euphytica. 213, 135.

Sairam, R.K., Rao, K.V., Srivastava, G., 2002. Differential response of wheat genotypes to long term salinity stress in relation to oxidative stress, antioxidant activity and osmolyte concentration. Plant Science. 163, 1037-1046.

Shapiro, S.S., Wilk, M.B., 1965. An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrika. 52, 591-611.

Shearman, V., Sylvester-Bradley, R., Scott, R., Foulkes, M., 2005. Physiological processes associated with wheat yield progress in the UK. Crop Science. 45, 175-185.

Sioseh-Mardeh, A.S.S., Ahmadi, A., Poustini, K., Mohammadi, V., 2006. Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crops Research. 98, 222-229.

SPSS Inc., 2010 SPSS 20. Users Guied. Chicago, USA.

Wangensteen, H., Samuelsen, A.B., Malterud, K.E., 2004. Antioxidant activity in extracts from coriander. Food Chemistry. 88, 293-297.

Yin, X., Chasalow, S., Stam, P., Kropff, M., Dourleijn, C., Bos, I., Bindraban, P., 2002. Use of component analysis in QTL mapping of complex crop traits: a case study on yield in barley. Plant Breeding. 121, 314-319

Zhang, Y., Kang, M.S., Lamkey, K.R., 2005. Diallel-SAS05: a comprehensive program for griffing's and gardner-eberhart analyses. Agronomy Journal. 97(4), 1097.

Ziluai, N., Ahmadi, A., Joodi, M., Bagheri Dehabadi, M., Mohammad Morad Tarom, E., 2013. Study of Phenological Traits and Their Relation with Yield Potential in Wheat. Iranian Journal of Field Crop Science. 44, 549-562. [In Persian with English Summary].