برآورد هتروزیس و قابلیت توارث پذیری تحمل به خشکی در ژنوتیپ‌های تست کراس‌ چغندرقند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 محقق بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران.

2 استادیار بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران.

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

4 استادیار دانشگاه پیام نور مشهد.

5 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور مشهد.

چکیده

این آزمایش به‌منظور ارزیابی ژنوتیپ­های تست کراس چغندرقند (12 هیبرید به همراه دو رقم شاهد) در شرایط تنش رطوبتی مزرعه (200 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A) در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی با استفاده از طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1394 انجام شد. در این تحقیق صفاتی از قبیل عملکرد ریشه، عملکرد قند ناخالص، درصد قند ریشه، تعداد برگ، اختلاف دمای برگ و محیط، شاخص شادابی، محتوی آب نسبی برگ، وزن ویژه برگ، نمره رنگ برگ، نمره رشد برگ، طرز قرارگیری برگ، نمره رشد ریشه و نسبت طول به عرض ریشه اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که ازنظر کلیه صفات موردمطالعه به‌استثنای اختلاف دمای برگ و محیط، طرز قرارگیری برگ، نمره رشد ریشه و نسبت طول به عرض ریشه بین ژنوتیپ­های موردبررسی تفاوت معنی­داری در سطح یک درصد وجود دارد. ژنوتیپ Multi s5 نیز ازنظر صفات عملکرد ریشه، شاخص شادابی، محتوی آب نسبی برگ، وزن ویژه برگ، نمره رشد برگ و نمره رشد ریشه نسبت به سایر ژنوتیپ­ها برتری نشان داد. بیشترین میزان توارث پذیری در بین صفات موردمطالعه مربوط به تعداد برگ با توارث 89.40 درصد بود که حاکی از تأثیرپذیری کم این صفت از عوامل محیطی است. بیشترین میزان هتروزیس استاندارد در هیبرید Multi s5 برای اکثر صفات موردمطالعه به دست آمد. در این تحقیق، عملکرد ریشه، همبستگی مثبت و بسیار معنی­داری با عملکرد قند ناخالص داشت. بین عملکرد ریشه و صفت نمره رشد ریشه نیز همبستگی مثبت و معنی­داری مشاهده شد. درحالی‌که همبستگی منفی و معنی­داری بین عملکرد ریشه و صفات درصد قند ریشه و تعداد برگ وجود داشت. با توجه به دندروگرام حاصل از تجزیه کلاستر می­توان ژنوتیپ­ها را برای صفت عملکرد قند ناخالص در سه گروه عمده قرار داد. تجزیه به عامل­ها منجر به شناسایی پنج عامل گردید که درمجموع 91.3 درصد تغییرات کل را توجیه کردند.

کلیدواژه‌ها


Abbasi, Z., Arzani, A., Majidi, M.M., 2014. Evaluation of genetic diversity of sugar beet (Beta vulgaris L.) crossing parents using agro - morphological traits and molecular markers. Journal of Agricultural Science and Technology 16(6), 1397-1411.

Abdollahian Noghabi, M., Radaei-al-amoli, Z., Akbari, G.A., Sadat Nuri, S.A., 2011. Effect of sever water stress on morphological, quantitative and qualitative characteristics of 20 sugar beet genotypes. Iranian Journal of Crop Sciences. 42(3), 453-464. [In Persian with English Summary].

Abdollahian Noghabi, M., Sheikholeslami, R. Babaei, B., 2005. Technical terms of sugar beet yield and quality. Journal of Sugar Beet. 21(1), 101-104. [In Persian].

Ahmadi, M., 2012. Study on characteristics related to drought tolerance in improved sugar beet population. PhD Thesis, College of Agriculture, Islamic Azad University of Science and Research of Tehran. [In Persian with English Summary].

Ahmadi, M., Majidi Heravan, E., Sadeghian, S.Y., Mesbah, M., Darvish, F., 2011. Drought Tolerance Variability in S1 Pollinator Lines Developed from a Sugar Beet Open Population. Euphytica. 178, 339-349.

Barrs, H.D., and Weatherly, P.E., 1962. A re-examination of the relative turgidity technique for estimating water deficits in leaves. Australian Journal of Biological Sciences. 15, 413-428.

Bloch, D., Hoffmann, C.M., Marlander, B. 2006. Impact of water supply on growth, photosynthesis, water use and carbon isotope discrimination of sugar beet in relation to genotypic variability. European Journal of Agronomy. 24, 218-225.

Bray, E.A., 1996. Plant response to water deficient. Trends Plant Science. 2, 48-54.

Cooke, D.A., Scott, R.K., 1993. The Sugar Beet Crop, Chapman and Hall Pub.

Edmeades, G.O., Copper, M., Lafitte, R., Zinselmeier, C., Ribaut, M., Habben, E., Loffer, C., Banziger, M., 2001. Abiotic stress and staple crops. Proceedings of the Third International Crop Science Congress, Hamburg, Germany, August 18–23, 2000. CABI.

Falconer, D.S., Mackay, T.E.C., 1996. Introduction to quantitative genetics. Ronald press. New York.

Farshadfar, E., 1997. Application of Quantitative Genetics in Plant Breeding. Razi University Press, Iran. 381 p. [In Persian].

Farsi, M., Bagheri, A., 2012. Principles of Plant Breeding. Jahad Daneshgahi of Mashhad. 368 p. [In Persian].

Fateh, M., AbdolahianNoghabi, M., Mesbah, M., 2004. Effect of contioulesly drought stress on physiological traits of suger beet in Karaj. 8th Iranian Agronomy and Plant Breeding Congeres. 23-25 Agust. Karaj. Iran. [In Persian].

Ghafari, E., Rajabi, A., Izadi Darbandi, A., Rozbeh, F., Amiri, R., 2016. Evaluation of new sugar beet monogerm hybrids for drought tolerance. Journal of Crop Breeding. 8(17), 8-16. [In Persian with English Summary].

Hekamat Shoar, H., 1992. Plant physiology in difficult situation. Tabriz University Press. [In Persian with English Summary].

Idso, S.B., Reginato, R.J., Radin, J.W., 1982. Leaf diffusion resistance and photosynthesis in cotton related to a foliage temperature based plant water stress index. Agricultural Meteorology. 27, 27-34.

Mirzaei, M.Z., Rezvani, M., Gohari, J., 2005. Effect of drought stress in different growth stages on yield and some physiological properties of sugar beet. Journal of Sugar Beet. 21(1), 1–14. [In Persian with English Summary].

Mohamadian, R., 2001. Determinate of effective physiological indices on drought resistant on sugar beet. Ph.D. Thesis of Agronomy. Tabriz University. [In Persian with English Summary].

Mohammadian, R., Khoyi, F.R., Rahimian, H., Moghaddam, M., Ghasemi Golezani, K., Sadeghian, S.Y., 2001. The effect of early season drought on stomata conductance. Leaf-air temperature difference and prolin accumulation in sugar beet genotypes. Journal of Agricultural Science and Technology. 3, 181-193.

Mohammadian, R., Rahimian, H., Moghaddam, M., Sadeghian, S.Y., 2003a. The effect of early season drought on chlorophyll a fluorescence in sugar beet (Beta vulgaris). Pakistan Journal of Biological Sciences. 6, 1763-1769.

Mohammadian, R., Sadeghian, S.Y., Moghaddam, M., Rahimian, H., 2003b. Evaluation of drought tolerance indices in determining sugar beet genotypes under early season drought conditions. Journal of Sugar Beet. 18, 29-51. [In Persian with English Summary].

Ober, E.S., Luterbacher, M.C., 2002. Genetic variation for drought tolerance in Beta vulgaris. Annals of Botany. 89, 917-924.

Ober, E.S., Bloa, M.L., Clark, C.J.A., Royal, A., Jaggard, K.W., Pidgeon, J.D., 2005. Evaluation of physiological traits as indirect selection criteria for drought tolerance in sugar beet. Field Crops Research. 91: 231-249.

Orazizadeh, M., Rajabi, A., Ahmadi, M., 2016. Selection of drought-tolerant half-sib families in sugar beet. Journal of Sugar Beet Research. 32(1), 1-12. [In Persian with English Summary].

Rajabi, A., Moghaddam, M., Rahimzadeh, F., Mesbah, M., Ranji, Z., 2002. Evaluation of, genetic diversity in sugar beet (Beta vulgaris L.) populations for agronomic traits and crop quality. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 33(3), 553-567. [In Persian with English Summary].

Richards, R.A., Condon, A.G., Rebetzke, G.J., 2001. Traits to improve yield in dry environments. In: Reynolds, M.P., Ortizmonasterio, J.I. McNab, A. (Eds.), Application of Physiology in Wheat Breeding, CIMMYT, Mexico, D.E., pp. 88-100.

Romano, A., Sorgonà, A., Lupini, A., Araniti, F., Stevanato, P., Cacco, P., Abenavoli M.R., 2013. Morpho-physiological responses of sugar beet (Beta vulgaris L.) genotypes to drought stress. Acta Physiologiae Plantarum. 35, 853-865.

Sadeghian, S.Y., Fazli, H., Mohammadian, R., Taleghani, D.E., Mesbah, M., 2000. Genetic variation for drought stress in sugar beet. Journal of Sugar Beet Research. 37, 55-77. [In Persian with English Summary].

Sadeghzadeh Hemayati, S., and Fasahat, P. 2016. Evaluation of drought tolerance indices and their correlation in sugar beet lines. Journal of Sugar Beet. 32(1),13–27. [In Persian with English Summary].

Shahbazi, H.A., Aghaei Zadeh, M., Sadeghian, S.Y., Ahmadi, M., Soltani, J., Ghaemi, A.R., Ashraf Mansouri, G.R., Bazrafshan, M., Hasani, M., Fotouhi, K., Pedram, A., Ourazi Zadeh, M.R., Fathi, M.R., Wahedi, S., Sadeghzadeh Hemayati, S., Babaei, B., Kakoeinejad, M., 2015. Motahar, sugar beet multi germ cultivar of rhizomania-resistant. Electronic Journal of Research Findings to Improve Crop Production. 1(1), 73-84. [In Persian].

Sharifi, M., 2003. Investigation on correlation of drought tolerance physiological indexes with qualitative and quantitative of ten new suger beet genotypes. M.Sc. Thesis in Crop Breeding. Shiraz University, Iran. [In Persian with English Summary].