نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

2 استادیار بخش تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

3 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند

4 دانشیار بخش زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

چکیده

انقلاب سبز با وارد کردن ژن‌های پاکوتاهی به ارقام گندم نان رخ داد و تاثیر زیادی بر تولید جهانی این محصول گذاشت. ولی این ژن‌ها در شرایط دیم باعث کاهش عملکرد می‌شوند. در این پژوهش با استفاده از تلاقی برگشتی ژن‌های پابلندی از رقم روشن به رقم اکسکلیبر منتقل گردید. همین طور، در نسل F3 تلاقی روشن و مهدوی بوته پاکوتاه مشاهده شد. با تلاقی برگشتی این بوته با رقم روشن، لاین‌های ایزوژن پاکوتاه برای این رقم ایجاد شد. ایجاد لاین‌های ایزوژن برای ارتفاع در دو زمینه ژنتیکی، امکان مطالعه دقیق تاثیر صفت ارتفاع بر عملکرد و اجزای عملکرد را فراهم نمود. لاین‌های ایزوژن و والدین آن‌ها در دو سال زراعی (1399-1400 و 1400-1401) در شرایط دیم سپیدان مورد ارزیابی قرار گرفتند. به طور متوسط، رقم روشن و لاین‌های ایزوژن پاکوتاه حاصل از آن به ترتیب 90.84 و 51.22 سانتی‌متر ارتفاع داشتند. همین طور، میانگین ارتفاع رقم اکسکلیبر و لاین ایزوژن پابلند حاصل از آن به ترتیب 47.61 و 65.36 سانتی متر بود. نتایج نشان داد به‌نژادی برای پابلندی تاثیر مثبت و معنی‌داری بر عملکرد گندم در شرایط دیم دارد. به طور میانگین پابلندی باعث افزایش عملکرد 375.43 و 177.94 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در زمینه‌های ژنتیکی روشن و اکسکلیبر شد. علاوه بر این، تاثیر ارتفاع بوته بر اجزای عملکرد در شرایط دیم مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد پابلندی از طریق افزایش تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه باعث افزایش عملکرد می‌گردد. در حالی که تعداد سنبله در متر مربع تحت تاثیر ارتفاع بوته قرار نمی‌گیرد. با توجه به وراثت‌پذیری بالای ارتفاع بوته و همبستگی بالای آن با عملکرد دانه، پیشنهاد می‌گردد این صفت در برنامه های به‌نژادی در شرایط دیم مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

 
Abdolshahi, R., Foroodi-Safat, S., Mokhtarifar, K.,   Ataollahi, R., Moud, A.M., Kazemipour, A., Pourseyedi, S., Rahmani, A., 2021. Challenges of breeding for longer coleoptile in bread wheat (Triticum aestivum L.). Genetic Resources and Crop Evolution, 68, 1517-1527. https://doi.org/10.1007/s10722-020-01081-5
Abdolshahi, R., Nazari, M., Safarian, A., 2015. Integrated selection criteria for drought tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) breeding programs using discriminant analysis. Field Crops Research 174, 20-29. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2015.01.009
Allan, R., 1989. Agronomic comparisons between Rht1 and Rht2 semidwarf genes in winter wheat. Crop Science. 29, 1103–1108. https://doi.org/10.2135/cropsci1989.0011183X002900050001x
Botwright, T.L., Rebetzke, G.J., Condon, A.G., Richards, R.A., 2005. Influence of the gibberellinsensitive Rht8 dwarfing gene on leaf epidermal cell dimensions and early vigour in wheat (Triticum aestivum L.). Ann. Bot. 95, 631–639. https://doi.org/10.1093/aob/mci069
Butler, J.D., Byrne, P.F., Mohammadi, V., Chapman, P.L., Haley, S.D., 2005. Agronomic performance of Rht alleles in a spring wheat population across a range of moisture levels. Crop Science. 45, 939-947. https://doi.org/10.1071/CP21645
Chapman, S., Mathews, K., Trethowan, R., Singh, R., 2007. Relationships between height and yield in near-isogenic spring wheats that contrast for major reduced height genes. Euphytica. 157, 391–397. https://doi.org/10.1007/s10681-006-9304-3
Du, Y., Chen, L., Wang, Y., Yang, Z., Saeed, I., Daoura, B.G., Hu, Y.G., 2018. The combination of dwarfing genes Rht4 and Rht8 reduced plant height, improved yield traits of rainfed bread wheat (Triticum aestivum L.). Field Crops Research. 215, 149-155. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.10.015
Ellis, M.H., Rebetzke, G.J., Chandler, P., Bonnett, D., Spielmeyer, W., Richards, R.A., 2004. The effect of different height reducing genes on the early growth of wheat. Functional Plant Biology 31, 583–589. https://doi.org/10.1071/FP03207
Hoogendoorn, J., Rickson, J., Gale, M., 1990. Differences in leaf and stem anatomy related to plant height of tall and dwarf wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Plant Physiology. 136, 72–77. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81618-4
Izanloo, A., Condon, A., Langridge, P., Tester, M., Schnurbusch, T., 2008. Different mechanisms of adaptation to cyclic water stress in two South Australian bread wheat cultivars. Experimental Botany. 59, 3327–3346. https://doi.org/10.1093/jxb/ern199
Keyes, G., Sorrells, M.E., Setter, T.L., 1990. Gibberellic acid regulates cell wall extensibility in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiology. 92, 242–245. https://doi.org/10.1104/pp.92.1.242
Kowalski, A.M., Gooding, M., Ferrante, A., Slafer, G.A., Orford, S., Gasperini, D., Griffiths, S., 2016. Agronomic assessment of the wheat semi-dwarfing gene Rht8 in contrasting nitrogen treatments and water regimes. Field Crops Research. 191, 150-160. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.02.026
Li, G., Bai, G., Carver, B.F., Elliott, N.C., Bennett, R.S., Wu, Y., Hunger, R., Bonman, J.M., Xu, X., 2017. Genome‑wide association study reveals genetic architecture of coleoptile length in wheat. Theoretical and Applied Genetic. 130, 391–401. https://doi.org/10.1007/s00122-016-2820-1
Niu, Y., Chen, T., Zhao, C., Zhou, M., 2021. Improving Crop Lodging Resistance by Adjusting Plant Height and Stem Strength. Agronomy. 11, 2421. https://doi.org/10.3390/agronomy11122421
Rebetzke, G.J., Ellis, M.H., Bonnett, D.G., Mickelson, B., Condon, A.G., Richards, R.A., 2012. Height reduction and agronomic performance for selected gibberellin-responsive dwarfing genes in bread wheat (Triticum aestivum L.). Field Crops Research. 126, 87–96. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.09.022
Reynolds, M.P., Acevedo, E., Sayre, K.D., Fischer, R.A., 1994. Yield potential in modern wheat varieties: its association with a less competitive ideotype. Field Crops Research. 37, 149-160. https://doi.org/10.1016/0378-4290(94)90094-9
Richards, R.A., 1992. The effect of dwarfing genes in spring wheat in dry environments. I. ,of Agricultural Research, 43, 517-527. https://doi.org/10.1007/s10722-020-01081-5
SAS Institute., 2004. Base SAS 9.1 procedures guide. Cary (NC): SAS Institute Inc.
Sourdille, P., Charmet, G., Trottet, M., Tixier, M.H., Boeuf, C., Negre, S., Barloy, D., Bernard, M., 1998. Linkage between RFLP molecular markers and the dwarfing genes Rht‐B1 and Rht‐D1 in wheat. Hereditas. 128, 41-46. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1998.00041.x
Zhang, Y., Liu, H., Yan, G., 2021. Characterization of near-isogenic lines confirmed QTL and revealed candidate genes for plant height and yield-related traits in common wheat. Molecular Breeding. 41, 1-17.   https://doi.org/10.1007/s11032-020-01196-8