تجزیه ژنتیکی صفات فیزیولوژیک گندم نان تحت شرایط نرمال و تنش کمبود آب آخر فصل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره دکتری اصلاح ‌نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

2 دانشیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

چکیده

بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیکی در گندم نان نقش بسزایی در شناسایی مکانیسم‌های مؤثر در افزایش تولید محصول تحت شرایط نامساعد محیطی به‌ویژه تنش کمبود آب دارد. در این مطالعه نحوه توارث صفات فیزیولوژیک و عملکرد دانه در دو جمعیت گندم پارسی ×بک‌کراس زمستانه روشن و سیستان ×بک‌کراس زمستانه روشن تحت شرایط نرمال آبی و تنش کمبود آب آخر فصل با استفاده از طرح ژنتیکی تجزیه میانگین نسل‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از مقایسه‌های میانگین نشان داد که در هر دو تلاقی میزان عملکرد دانه در شرایط تنش کمبود آب دچار کاهش شد. به‌طوری‌که میانگین عملکرد در جمعیت حاصل از تلاقی پارسی × بک‌کراس زمستانه روشن، از 12.65 گرم در بوته به 10.03 گرم در بوته و در تلاقی دوم این مقدار از 12.93 گرم در بوته به 9.68 گرم در بوته کاهش یافت. والد پارسی در مقایسه با والد روشن افت عملکرد بیشتری از خود در اثر تنش کمبود آب نشان داد. بیشترین مقدار وراثت‌پذیری خصوصی محاسبه‌شده برای هر دو تلاقی به‌ترتیب متعلق به محتوای کلروفیل b (52%-52%)، مساحت سطح برگ (50%-50%) و محتوای کلروفیل کل (45%-42%) در شرایط نرمال بود. در شرایط تنش کمبود آب نیز در جمعیت نخست بیشترین مقدار وراثت‌پذیری خصوصی متعلق به محتوای کلروفیل b (68%)، مساحت سطح برگ (%61) و محتوای کلروفیل کل (54%) و در دومین تلاقی مربوط به محتوای کلروفیل a (78%) و شاخص سطح برگ (56%) بود. مقدار بالای وراثت‌پذیری خصوصی برای این صفات حاکی از نقش بالای اثر افزایشی در کنترل آن‌ها و امکان وجود تنوع مناسب برای گزینش مستقیم می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Ahmadi, A., Ehsanzadeh, P., Jabbari, F., 2009. Introduction to Plant Physiology, Vol. 1. 3rd ed., University of Tehran Press Tehran, Iran. [In Persian].
 Aghaei Sarbarzeh, M., Rajabi, R., Haghparast, R., Mohamadi, R., 2008. Evaluation and selection of bread wheat genotypes using physiological traits and drought tolerance indices. Seed and Plant. 24(3), 579-599. [In Persian with English summary].
Asadi, A. A., Valizadeh, M., Mohammadi, S. A., Khodarahmi, M. 2015. Genetic analysis of some physiological traits in wheat by generations mean analysis under normal and water deficit conditions. Biological Forum. 7, 722-733.
Baker, N. R., Rosenqvist, E., 2004. Applications of chlorophyll fluorescence can improve crop production strategies: an examination of future possibilities. Experimental Botany. 55, 1607–1621.
Burton, G. W. 1951. Quantitative inheritance in pearl millet (Pennisetum glaucum). Agronomy Journal. 43(9), 409-417.
Chaves, M., Martinelli, J., Wesp-Guterres, C., Graichen, F., Brammer, S., Scagliusi, S., 2013. The importance for food security of maintaining rust resistance in wheat. Food Security. 5(2), 157-176.
Dorrani-Nejad M., Mohammadi-Nejad G., Nakhoda B., 2016. QTL mapping of grain yield and yield components in pure lines derived from Roshan × Falat bread wheat varieties (Triticum aestivum L.) under limited irrigation condition. Journal of Agricultural Biotechnology. 8, 33- 43. [In Persian with English summary].
Eshghi, R., Ojaghi, J., Rahimi, M., Salayeva, S., 2010. Genetic characteristics of grain yield and its components in barley (Hordeum vulgare L.) under normal and drought conditions. Journal of Agriculture and Environmental Sciences. 9, 519-528.
Farshadfar, E. A., Karouni, M., Pourdad, S., Zareie, L., Jamshid Moghaddam, M., 2012. Genetic analysis of some physiological, phenological and morphological traits in rapeseed (Brassica napus L.) genotypes using diallel method. Iranian Journal of Field Crop Science. 42(3), 627-647. [In Persian with English summary].
Falk, S., Maxwell, D. P., Laudenbach, D. E., Huner, N. P. A., Baker, N. R., 1996. In advances in photosynthesis, V. 5, Photosynthesis and the environment, Kluwer Academic publishers, Dordrecht/Boston/London. pp. 367-385.
Flagella, Z., Pastore, D., Campanile, D., 1995. The quantum yield of photosynthetic electron transport evaluation by chlorophyll fluorescence as an indicator of drought tolerance in durum wheat. Journal of Agricultural Science, Cambridge. 3, 325- 329.
Ferrari, E. D., Ferreira, V. A., Grassi, E. M., Picca, A. M. T., Paccapelo, H. A., 2018. Genetic parameters estimation in quantitative traits of a cross of triticale (x Triticosecale W.). Open Agriculture. 3(1), 25-31.
Ghobadi, R., 2017. Interation of water and nitrogen on ecophysiological characteristics and yield gap of seedy corn. Ph. D. Dissertation, Razi University, Iran. [In Persian with English summary].
Gangopadhyay, S., Panwar, I. S., Singh, V. 2018. Estimates of genetic effects of yield and related traits through generation mean analysis in bread wheat. International Journal of Pure & Applied Bioscience. 6 (2), 1627-1631.
Haluver, A. R., Miranda, G. D., 1985. Quantitative Genetics in Maize Breeding. Iowa State Press.Ames Iowa. 339p.
Hipkins, M. F., Baker, N. R., 1986. Photosynthesis energy transduction. Spectroscopy. IRL Press. Oxford, Washington. pp. 51–101.
Hosseini, B., Majidi, M. M., Mirlohi, A., 2015. Genetic analysis of some physiological traits in polycross populations of Dactylis glomerata under normal and drought conditions. Journal of Plant Process and Function. 4(11), 113-126. [In Persian with English summary].
Heydari Roodballi, M., Abdolshahi, R., Baghizadeh, A., Ghader Ghaderi. M., 2016. Genetic Analysis of Yield and Yield Related Traits in Bread Wheat (Triticum aestivum L.) under Drought Stress Condition. Journal of Crop Breeding. 8 (18), 1-6. [In Persian with English Summary].
Khazaie, H. R., 2003. The effect of drought stress on yield and physiological characteristics of resistant and sensitive wheat cultivars and introducing the most suitable indices of drought resistance. Thesis in Agronomy. Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. [In Persian with English summary].
Kearsey, M. J., Pooni, H. S., 1996. “The Genetic Analysis of Quantitative Traits,” Plant Genetic Group School of Biological Science, The University of Birmingham, Chapman and Hall, London, pp. 381-395.
Sarbarzeh, M. A., Rostaee, M., Mohammadi, R., Haghparast, R., Rajabi, R., 2010. Determination of drought tolerant genotypes in bread wheat. Journal of Crop Production. 2 (1), 1-23.
Mahmud, I., Kramer, H. H. 1951. Segregation for yield, height and maturity following a soy beans cross. Agronomy Journal. 43,605-609.
Mather, K., Jinks, J. L., 1982. In: Biometrical Genetics, third ed. Chapman and Hall Ltd., ISBN-10, 0412228904.
Molaei, B., Moghaddam, M., Alavikia, S. S., Bandeh-Hagh, A., 2016. Generation Mean Analysis for Several Agronomic and Physiologic Traits in Bread Wheat under Normal and Water Deficit Stress Conditions. Plant Genetic Researches. 3(2), 1-10. [In Persian with English summary].
Nemati, M., Vahed, M. M., Norouzi, M., Toorchi, M., Mohammadi, S. A., 2018. Inheritance of agronomic traits in the generations from the cross between Arta and Arg wheat cultivars under water deficit stress. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences. 13(6), 24-31.
Pastore, D., Flagella, Z., Rascio, A., 1989. Field studies on chlorophyll fluorescence as drought tolerance test in Triticum durum Desf. genotype, Journal of Genetics and Breeding. 1, 45-51.
Ritchie, S. W., Nguyen, H. T., Holaday, A. S., 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Sci. 30, 105-111.
Saeidi, M., Abdoli, M., 2015. Effect of drought stress during grain filling on yield and its components, gas exchange variables and some physiological traits of wheat cultivars. Journal of Agricultural Science and Technology. 17(4), 885-898.
Sinclair, T. R., Ludlow, M. M., 1985. Who taught plants thermodynamics? The unfulfilled potential of plant water potential. Australian Journal of Plant Physiology. 33, 213- 217.
Sattar, A., Chowdhry, M. A., Kashif, M., 2003. Estimation of heritability and genetic gain of some metric traits in six hybrid population of spring wheat. Asian Journal of Plant Sciences. 2, 495-497.
Shayan, S., Vahed, M. M., Norouzi, M., Mohammadi, S. A., Toorchi, M., Molaei, B. 2017. Inheritance of agronomical and physiological traits in the progeny of moghan3 and arg bread wheat varieties Cross. 4(2), 43-60. [In Persian with English summary].
Warner, J.N., 1952. A method for estimating heritability. Agronomy Journal. 44, 427-430.
Said, A. A., 2014. Generation mean analysis in wheat (Triticum aestivum L.) under drought stress conditions. Annals of Agricultural Sciences. 59(2), 177-184.
Weber, C. R., Moorthy, H. R., 1952. Heritable and non-heritable relationship and variability of oil content and agronomic characters in the F2 generation of soybean crosses. Agronomy Journal. 44, 202-209.
دوره 13، شماره 4
سیاست دسترسی آزاد
دی 1399
صفحه 1031-1044
  • تاریخ دریافت: 16 فروردین 1398
  • تاریخ بازنگری: 28 اردیبهشت 1398
  • تاریخ پذیرش: 29 اردیبهشت 1398
  • تاریخ اولین انتشار: 12 مهر 1399