ارزیابی تحمل به شوری در نسل پنجم (M5) لاین‌های گندم نان با استفاده از روش‌‌های بای‌پلات و تجزیه عاملی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

2 دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

3 استادیار پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای.

چکیده

شوری خاک یکی از تنش­های غیر زیستی مؤثر بر رشد محصولاتو بهره­وری آن‌ها است. تکنیک­ های غربال­گری مؤثری برای تحمل به شوری وجود دارد که برای افزایش عملکرد واریته ­های گندم مفید می­باشند. هدف از این مطالعه ارزیابی نسل پنجم لاین­های گندم نان، با کمک اثر متقابل بین صفات در دو شرایط بدون تنش و تنش شوری جهت شناسایی صفات و لاین­های مفید در برنامه اصلاحی نسل ششم بود. پانزده لاین انتخابی از نسل چهارم به همراه دو ژنوتیپ والدی آن‌ها (ارگ و بم) و دو ژنوتیپ تولیدشده منطقه یزد (سیوند و نارین)در دو شرایط بدون تنش (2 دسی زیمنس بر متر) و تنش شوری (10 دسی زیمنس بر متر) و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری یزد کشت گردید. داده ­های مورفوفیزیولوژیکیبه‌دست‌آمده با استفاده ازتجزیه عامل ­ها و بای­ پلات ژنوتیپ×صفت(G×T)مبتنی بر مدل رگرسیونی تجزیه گردیدند. بردارهای موجود در بای­ پلات نشان دادند که ارتباط مثبت و قوی بین دو صفت عملکرد بیولوژیکی و عملکرد دانه در شرایط بدون تنش و کلروفیل برگ با عملکرد دانه در شرایط تنش شوری وجود دارد و تجزیه عامل­ ها نیز این نتیجه را تائید کرد. به نظر می­رسد. دو صفت عملکرد بیولوژیک و محتوی کلروفیل برگ می­تواند معیاری جهت بهبود عملکرد دانه در برنامه­ های اصلاحیبه‌ویژه در شرایط تنش شوری باشد. نمودار سه‌بعدی لاین­ ها بر مبنای شاخص­ تحمل به تنش (STI) و عملکرد دانه در شرایط عدم تنش و تنش شوری نیز نشان داد که لاین­های 1، 2و 8 از عملکرد بالایی در هر دو شرایط برخوردار بودند و به‌عنوان متحمل­ترین لاین­ها نسبت به تنش شوری انتخاب شدند.این مطالعه نشان می­دهد که بای­ پلات G×T ابزاری مفید جهت ارزیابی بصری لاین­ها برتر، صفات و گروه­بندی آن‌ها با دیگر تکنیک­های آماری است.

کلیدواژه‌ها


Ahmadikhah, A., Shojaeian, H., Plavani, M.M., Neary, P.L., 2014. Identification of salt tolerant rice mutant lines and fingerprinting them with markers ISSR. Modern Genetics. 9(3), 312-299.

Andréia Caverzan, A., Casassola, A.,  Brammer, S.P., 2016. Antioxidant responses of wheat plants under stress. Genetics and Molecular Biology. 39(1), 1–6.

Baker, N.R., Rosenqvist, E., 2004. Application of chlorophyll fluorescence can improve crop production strategies: An examination of future possibilities. Journal of Experimental Botany. 55(403), 1607-1621.

Bilkis, M. R., Islam, M. H., Hafiz, R., Hasan, M. A., 2016. Effect of NaCl induced salinity on some physiological and agronomic traits of wheat. Pakistan Journal of Botany. 48(2), 455-460.

Cattell, R.B., 1965. Factor analysis: an introduction to essentials. 1. The purpose and underlying models. Biometrics. 21, 190-215.

Chaves, M.M., Costa, J.M., Saibo, N. J. M., 2011. Recent advances in photosynthesis under drought and salinity. Advances in Botanical Research. 57, 49-104.

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

Dehghani, H., Omidi, H., Sabaghnia, N., 2008. Graphic analysis of trait relations of rapeseed using the biplot method. Agronomie, EDP Sciences. 100, 1443-1449.

Dixit, P. N., and Deli, D., 2010. Impact of spatially variable soil salinity on crop physiological properties, soil water content and yield of wheat in a semi-arid environment. Australian Journal of Agricultural Engineering. 1, 93-100.

El-Hendawy, S.E., Ruan, Y., Hu, Y., Schmidhalter, U., 2009. A comparison of screening criteria for salt tolerance in wheat under field and controlled environmental conditions. Journal of Agronomy and Crop Science. 195, 356-367.

Faisal, M., Al-Tahir, M., 2014. Flag leaf characteristics and relationship with grain yield and grain protein percentage for three cereals. Journal of Medicinal Plants Studies. 2(5), 01-07.

Fernandez, G.C.J., 1992. Effective selection criteria for assessing stress tolerance. Proceedings of the International Symposium.Taiwan.13-18. Agu. 257-270 pp.

Flores, F., Moreno, M., Cubero, J., 1998. A comparison of univariate and multivariate methods to analyze G×E interaction. Field Crops Research. 56, 271-286.

Gholizadeh, A., Dehghani, H., 2015. Corrlation and Sequential path Analysis between yield and related characters of wheat (Triticum aestivum L.) genotypes in non-stressed and salinity stressed conditions. Romanian Agricultural Research. 32.

Gholizadeh, A., Dehghani, H., Dorak, J., 2014. Interrelationships between chlorophyll content and seed yield in bread wheat under saline conditions. Iran Journal Crops Research. 45(4): 625-638. [In Persian with English Summary].

Izaddoost, H., Samizadeh, H., Rabiei, B., Abdollahi, S. 2013. Evaluation of salt tolerance in rice (Oryza sativa L.) cultivars and lines with emphasis on stress tolerance indices. Cereal Research. 3, 167-180. [In Persian with English Summary].

Khaliq, A., Zia-ul-Haq, M., Ali, F., Aslam, F., Matloob, A., Navab, A., Hussai, S., 2015. Salinity tolerance in wheat cultivars is related to enhance activities ofenzymatic antioxidants and reduced lipid peroxidation. Clean Soil, Air, Water. 43(8), 1248-1258.

Kuchaki, A., Sarmadnia, Gh., 2012. Crop Physiology. Jihad University (University of Mashhad). [In Persian].

Li, G., Wan, S.W., Zhou, J., Yang, Z.Y., Qin, P., 2010. Leaf chlorophyll fluorescence, hyperspectral reflectance, pigments content, malondialdehyde and proline accumulation responses of castor bean (Ricinus communis L.) seedlings to salt stress levels. Industrial Crops and Products. 31(1), 13–19.

Lichtenthaler, H., 1987. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology. 148, 350–382.

Lycoskoufi, S.I.H., Savvas, D., Mavrogianopoulos, G., 2005. Growth, gas exchange and nutrient status in pepper (Capsicum annuum L.) grown in recirculating nutrient solution as affected by salinity imposed to half of the root system. Scientia Horticulturae. 106(2), 147–161.

Okcu, G., Kaya, M.D., Atak, M., 2005. Effect of salt and drought stress on germination and seedling growth of pea (Pisum sativum). Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 29, 137-243.

Parida A.K., Das, A.B. 2005. Salt tolerance and salinity effects on plants. A review, Ecotoxicology and Environmental Safety. 60, 324-349.

Poustini, K., and Siosemardeh, A., 2001. Na/+ K+ Ratio and ion selectivity in response to salt stress in wheat. Iranian Journal of Agriculture Science. 32 (3), 525-532. [In Persian with English Summary].

Sadiq Ghol Moghadam, R., Khodarahmi, M., Ahmadi, Gh.H., 2014. Genetic diversity and factor analysis for grain yield and other morphological characters of wheat under drought stress. Journal of Agronomy and Plant Breeding. 7 (1), 147- 133. [In Persian with English Summary].

Singh, A.L., Hariprassana, K., Solanki, R.M., 2008. Screening and selection of groundnut genotype for tolerance of salinity. Australian Journal of Crop Science. 1(3), 69-77.

Singh, S., Singh, T., 2001. Correlation and path analysis in common wheat (Triticum aestivum L.) under light texture soil. Research on Crops. 2, 99-101.

Stadler, L. J., 1928. Muation in barley induced by X-rays and radium. Science. 68, 186-187.

Yan, W. 2001. GGEbiplot: A Windows application for graphical analysis of multienvironment trial data and other types of two-way data. Agronomie, EDP Sciences. 93, 1111-1118.

Tusi Mojarad, M., and Bihamta, M.R., 2007. Grain yield and other quantitative traits of wheat by analysis factors. Agricultural Science. 17(2), 107-97.

Zarin Kafsh, M., 1997. Principles of Soil Science and Environment in relation to the plant. Islamic Azad University, Center of Scientific Publications. Press, 808p. [In Persian].

Zheng, Y., Wang, Z., Sun, X., Jia, A., Jiang, G., Li, Z., 2008. Higher salinity tolerance cultivars of winter wheat relieved senescence at reproductive stage. Environmental and Experimental Botany. 62(2), 129-138.