دوره 12، شماره 36 - ( زمستان 1399 1399 )
جلد 12 شماره 36 صفحات 150-136 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sadegh Ghol Moghadam R, Saba J, Shekari F, Roustaii M. (2020). Study of Relationships between Root Traits and Yield and Yield Components of Bread Wheat under Rainfed Conditions. J Crop Breed. 12(36), 136-150. doi:10.52547/jcb.12.36.136
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1154-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1154-fa.html
صادق قول مقدم رامین، صبا جلال، شکاری فرید، روستایی مظفر. بررسی روابط بین صفات ریشه‌ای با عملکرد و اجزای عملکرد گندم نان تحت شرایط دیم پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1399; 12 (36) :150-136 10.52547/jcb.12.36.136
1- زنجان، دانشگاه زنجان، دانشکده کشاورزی، گروه ژنتیک و تولید گیاهی
2- مراغه، مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، بخش تحقیقات غلات
2- مراغه، مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، بخش تحقیقات غلات
چکیده: (2576 مشاهده)
اصلاح ارقام زراعی جدید با سیستم‌های ریشه‌ای کارآمد پتانسیل بسیار خوبی برای افزایش بهره‌وری در استفاده از منابع و سازگاری گیاهان با آب و هوای ناپایدار و بهبود عملکرد دارد. مطالعه حاضر به منظور بررسی روابط خصوصیات ریشه‌ای با عملکرد و اجزای عملکرد گیاه در 24 لاین و رقم گندم نان در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 انجام شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان‌دهنده تفاوت بین سال‌ها و تنوع بالا میان ژنوتیپ‌ها برای اکثر صفات اندازه‌گیری شده بود. بر اساس نتایج بررسی پارامترهای ژنتیکی، بیشترین میزان وراثت پذیری مربوط به صفت تعداد دانه در سنبله (70/328 درصد) بود و وراثت‌پذیری اکثر صفات ریشه‌ای پایین بود. همبستگی بالا و معنی‌داری بین عملکرد با وزن هزاردانه وجود داشت. در حالیکه همبستگی عملکرد با اکثر صفات ریشه‌ای به غیر از قطر ریشه منفی بود. نتایج تجزیه علیت متوالی نشان داد که در مرحله اول زنجیره صفات وزن هزاردانه، تعداد سنبله در مترمربع و تعداد دانه در سنبله بر عملکرد دانه تأثیرگذار بودند و در مرحله دوم زنجیره صفات وزن خشک و قطر ریشه عمق بیشتر از cm25 و حجم ریشه تا عمق cm25 با تأثیر بر وزن هزاردانه، حجم ریشه عمق بیشتر از cm25 و وزن خشک ریشه تا عمق cm25 با تأثیر بر تعداد سنبله در مترمربع و حجم ریشه تا عمق cm25 با تأثیر بر تعداد دانه در سنبله به طور غیر مستقیم بر عملکرد دانه تأثیر داشتند. نتایج تجزیه به عامل‌ها منجر به شناسایی چهار عامل شد که در مجموع 82/45 درصد از تغییرات بین داده‌ها را تبیین کردند. بر اساس نتایج تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های مورد بررسی در سه گروه قرار گرفتند که ارقام و لاین‌های قرار گرفته در گروه دوم با داشتن بیشترین حجم، قطر، وزن خشک، سطح و طول ریشه تا عمق cm25، بیشترین مقدار عملکرد را دارا بودند.
فهرست منابع
1. Aamodt, S. and W.H. Johnston. 1936. Studies on drought resistance in spring wheat. Canadian Journal of Research, 14: 122-152. [DOI:10.1139/cjr36c-011]
2. Acquaah, G. 2012. Principles of Plant Genetics and Breeding. 2nd Ed., Oxford, John Wiley & Sons. Hoboken, NJ, USA, 740 pp. [DOI:10.1002/9781118313718]
3. Adeleke, E., R. Millas, W. McNeal, J. Faris and A. Taheri. 2020. Variation Analysis of Root System Development in Wheat Seedlings Using Root Phenotyping System. Agronomy, 10(2): 206-224. [DOI:10.3390/agronomy10020206]
4. Al-Otayk, S.M. 2019. Evaluation of agronomic traits and assessment of genetic variability in some popular wheat genotypes cultivated in Saudi Arabia. Australian Journal of Crop Science, 13(06): 847-856. [DOI:10.21475/ajcs.19.13.06.p1329]
5. Atta, B.M., T. Mahmood and R.M. Trethowan. 2013. Relationship between root morphology and grain yield of wheat in north-western NSW, Australia. Australian journal of crop science, 7(13): 2108-2115.
6. Ayub, M., M. Nadeem, M. Shehzad and M. Tahir. 2013. Allelopathic effect of legumes leachates on seed germination and seedling growth of maize (Zea mays L.). Journal of Agricultural Technology, 9(4): 863-875.
7. Chen, Y., J. Palta, J. Clements, B. Buirchell, K.H.M. Siddique and Z. Rengel. 2014. Root architecture alteration of narrow-leafed lupin and wheat in response to soil compaction. Field Crops Research, 165: 61-70. [DOI:10.1016/j.fcr.2014.04.007]
8. Chen, Y., J. Palta, P.V.V. Prasad and K.H.M. Siddique. 2019. Crop root systems and rhizosphere interactions. Plant and Soil, 439: 1-5. [DOI:10.1007/s11104-019-04154-2]
9. Daryanto, S., L. Wang and P.A. Jacinthe. 2016. Global synthesis of drought effects on maize and wheat production. PLoS One, 11(5): e0156362. [DOI:10.1371/journal.pone.0156362]
10. Ehdaie B, A.P. Layne and J.G. Waines. 2012. Root system plasticity to drought influences grain yield in bread wheat. Euphytica, 186: 219-232. [DOI:10.1007/s10681-011-0585-9]
11. FAOSTAT. 2018. http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E.
12. Figueroa-Bustos, V., J.A. Palta, Y. Chen and K.H.M. Siddique. 2018. Characterization of Root and Shoot Traits in Wheat Cultivars with Putative Differences in Root System Size. Agronomy, 8(109): 1-14. [DOI:10.3390/agronomy8070109]
13. Fradgley, N., G. Evans, J.M. Biernaskie, J. Cockram, E.C. Marr, A.G. Oliver, E. Ober and H. Jones. 2020. Effects of breeding history and crop management on the root architecture of wheat. Plant and Soil, 452: 587-600. [DOI:10.1007/s11104-020-04585-2]
14. Ghimire, B., S.H. Hulbert, C.M. Steber, K. Garland-Campbell and K.A. Sanguinet. 2020. Characterization of root traits for improvement of spring wheat in the Pacific Northwest. Agronomy Journal, 112: 228-240. [DOI:10.1002/agj2.20040]
15. Grzesiak, M.T., N. Hordynska, A. Maksymowicz S. Grzesiak and M. Szechyńska-Hebda. 2019. Variation Among Spring Wheat (Triticum aestivum L.) Genotypes in Response to the Drought Stress. II-Root System Structure. Plants (Basel), 8(12): 584. [DOI:10.3390/plants8120584]
16. He, L.X., Z.-Q. Jia, Q.X. Li, L.L. Feng and K.Y. Yang. 2019. Fine-root decomposition characteristics of four typical shrubs in sandy areas of an arid and semiarid alpine region in western China. Ecology and Evolution, 9: 5407-5419. [DOI:10.1002/ece3.5133]
17. Hu, C.L., M. Ding, M. Qub, V. Sadrasd, X. Yang and S. Zhang. 2015. Yield and water use efficiency of wheat in the Loess Plateau, Responses to root pruning and defoliation. Field Crops Research, 179: 6-11. [DOI:10.1016/j.fcr.2015.03.026]
18. Javanmardi, S.H., R. Fotovat and J. Saba. 2010. Relationship between soluble carbohydrates and proline with osmotic adjustment and the role of osmotic adjustment in wheat yield under drought stress. Water and Soil Sciences, 14(53): 65-72 (In Persian).
19. Jia, Z., Y. Liu, B.D. Gruber, K. Neumann, B. Kilian, A. Graner and N. von Wirén. 2019. Genetic Dissection of Root System Architectural Traits in Spring Barley. Frontiers in Plant Science, 10: 1-14. [DOI:10.3389/fpls.2019.00400]
20. Johnson, H.W., H.F. Robinson and R.E. Comstock. 1955. Estimates of genetic and environmental variability in soybeans. Agronomy Journal, 47: 314-318. [DOI:10.2134/agronj1955.00021962004700070009x]
21. Kahlili, M. and M.R. Naghavi. 2017. Genetic diversity in spring wheat cultivars and relationships between traits under terminal drought stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 101-117.
22. Kano-Nakata, M., T. Nakamura, S. Mitsuya and A. Yamauchi. 2019. Plasticity in root system architecture of rice genotypes exhibited under different soil water distributions in soil profile, Plant Production Science, 22(4): 501-509. [DOI:10.1080/1343943X.2019.1608836]
23. Kesahvarznia, R., M. Shahbazi, V. Mohammadi, Gh. Hosseini Salekdeh, A. Ahmadi and E. Mohseni-Fard. 1393. The impact of barley root structure and physiological traits on drought response. Iranian Journal of Crop Sciences, 4(45): 553-563.
24. Kirfel, K., C. Leuschner, D. Hertel and B. Schuldt. 2017. Influence of Root Diameter and Soil Depth on the Xylem Anatomy of Fine- to Medium-Sized Roots of Mature Beech Trees in the Top- and Subsoil. Frontiers in Plant Science, 8: 1194. [DOI:10.3389/fpls.2017.01194]
25. Liang, Y.S., Z.Q. Gao, X.D. Zhan, Y.L. Chen, D.B. Chen, X.H. Shen, L.Y. Cao. And S.H. Cheng. 2011. Phenotypic correlation among root and shoot traits in an elite Chinese hybrid rice combination and its three derived populations. Acta Agronomica Sinica, 37(10): 1711-1723. [DOI:10.1016/S1875-2780(11)60046-1]
26. Liu, Z., K. Gao, S. Shan, R. Gu, Z. Wang and E. J. Craft. 2017. Comparative analysis of root traits and the associated QTLs for maize seedlings grown in paper roll, hydroponics and vermiculite culture system. Frontiers in Plant Science, 8: 436. [DOI:10.3389/fpls.2017.00436]
27. Mohammadi, H., A. Ahmadi, F. Moradi, A. Abbasi, K. Poustini, KM. Joudi and F. Fatehi. 2011. Evaluation of Critical Traits for Improving Wheat Yield under Drought Stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 42: 373-385 (In Persian).
28. Moosavi, S.S., S. Jalalifar, M.R. Abdolahi and M. Chaichi. 2013. Evaluation of diversity and heritability of some morphological traits in bread wheat under stress and normal conditions. Journals of Agronomy Sciences, 6(9): 37-54.
29. Mu, X.H., F.J. Chen, Q.P. Wu, Q.W. Chen, J.F. Wang and L.X. Yuan. 2015. Genetic improvement of root growth increases maize yield via enhanced post-silking nitrogen uptake. European Journal of Agronomy, 63: 55-61. [DOI:10.1016/j.eja.2014.11.009]
30. Palta, J.A. and N.C. Turner. 2019. Crop root system traits cannot be seen as a silver bullet delivering drought resistance. Plant and Soil, 439(15): 31-43. [DOI:10.1007/s11104-018-3864-6]
31. Palta, J.A., X. Chen, S.P. Milroy, G.J. Rebetzke, M.F. Dreccer and M. Watt. 2011. Large root systems: are they useful in adapting wheatto dry environments? Functional Plant Biology, 38: 347-354. [DOI:10.1071/FP11031]
32. Peng, B., X. Liu, X. Dong, Q. Xue, C.B. Neely, T. Marek, A.M.H. Ibrahim, G. Zhang, D.I. Leskovar and J. Rudd. 2019. Root morphological traits of winter wheat under contrasting environments. Journal of Agronomy and Crop Science, 205(6): 571-585. [DOI:10.1111/jac.12360]
33. Postma, J.A. and J.P. Lynch. 2011. Root cortical aerenchyma enhances the growth of maize on soils with suboptimal availability of nitrogen, phosphorus, and potassium. Plant Physiology, 156: 1190-1201. [DOI:10.1104/pp.111.175489]
34. Qin, X., F. Feng, X. Wen, K.H.M. Siddiqu and Y. Liao. 2019. Historical genetic responses of yield and root traits in winter wheat in the yellow-Huai-Hai River valley region of China due to modern breeding (1948−2012). Plant and Soil, 439: 7-18. [DOI:10.1007/s11104-018-3832-1]
35. Rahmati, M., A. Ahmadi and T. Hosseinpour. 2018. Study of genetic variability, heritability and relationship between grain yield and yield-related traits on bread wheat genotypes under dryland conditions. Journal of Crop Breeding, 10(25): 167-175 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.10.25.167]
36. Robinson, H., A. Kelly, G. Fox, J. Franckowiak, A. Borrell and L. Hickey. 2018. Root architectural traits and yield: exploring the relationship in barley breeding trials. Euphytica, 214: 151. [DOI:10.1007/s10681-018-2219-y]
37. Roy, D. 2000. Plant breeding, analysis and exploitation of variation. Alpha Science International, RG UK, 701 pp.
38. Ruiz, S., N. Koebernick, S. Duncan, D. McKay Fletcher, C. Scotson, A. Boghi, M. Marin, A.G. Bengough, T. S. George, L. K. Brown, P. D. Hallett and T. Roose. 2020. Significance of root hairs at the field scale - modelling root water and phosphorus uptake under different field conditions. Plant and Soil, 447: 281-304. [DOI:10.1007/s11104-019-04308-2]
39. Saradadevi, R., H. Bramley, J.A. Palta and K.H.M. Siddique. 2017. Stomatal behaviour under terminal drought affects post-anthesis water use in wheat. Functional Plant Biology, 44(3): 279-289. [DOI:10.1071/FP16078]
40. Siddique, K.H.M., R.K. Belford and D. Tennant. 1990. Root: shoot ratios of old and modern, tall and semi-dwarf wheats in a Mediterranean environment. Plant and Soil, 121: 89-98. [DOI:10.1007/BF00013101]
41. Singh, B.D. 1990. Plant breeding: Principles and methods. Kalyani publishers, New Delhi, Ludhiana, India, 458 pp.
42. Sun, Y., S. Zhang and W. Chen. 2020. Root traits of dryland winter wheat (Triticum aestivum L.) from the 1940s to the 2010s in Shaanxi Province, China. Scientific Reports- Nature, 10: 5328. [DOI:10.1038/s41598-020-62170-0]
43. Tabatabai, S.M.T., M. Solouki, B. Fakhery, M. Esmailzadeh-Moghadam and N. Mehdinezhad. 2018. Evaluation of grain yield of recombinant inbred lines of bread wheat (Triticum aestivum L.) derived from SeriM82/Babax cross under drought stress conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 19(4): 270-283 (In Persian).
44. Zhu, J., K.M. Brown and J.P. Lynch. 2010. Root cortical aerenchyma improves the drought tolerance of maize (Zea mays L.). Plant Cell and Environment, 33: 740-749. [DOI:10.1111/j.1365-3040.2009.02099.x]
45. Zhu, Y.H., J. Weiner and F.M. Li. 2019. Root proliferation in response to neighbouring roots in wheat (Triticum aestivum). Basic and Applied Ecology, 39: 10-14. [DOI:10.1016/j.baae.2019.07.001]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
