دوره 17، شماره 4 - ( زمستان 1404 )
جلد 17 شماره 4 صفحات 143-132 |
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:
Tahbaz P, Pourmohammad A, Jamshid Moghadam M, Aliloo A A. (2025). Evaluation of the Genetic Diversity of Safflower Genotypes in Terms of Morphological and Agronomic Traits. J Crop Breed. 17(4), 132-143. doi:10.61882/jcb.2025.1609
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1609-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1609-fa.html
طهباز پریسا، پورمحمد علیرضا، جمشید مقدم مهدی، علیلو علی اصغر.(1404). ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای گلرنگ از لحاظ صفات مورفولوژیکی و زراعی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 17 (4) :143-132 10.61882/jcb.2025.1609
1- گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران
2- موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، کرمانشاه، ایران
2- موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، کرمانشاه، ایران
چکیده: (896 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: امروزه دانههای روغنی به عنوان یکی از مهمترین محصولات کشاورزی دنیا به شمار میروند و گلرنگ نیز یکی از مهمترین گیاهان دانه روغنی محسوب میشود. با توجه به افزایش روزانه جمعیت و تغییر الگوی غذایی مردم، مصرف روغنهای گیاهی نیز در حال افزایش است. دانههای روغنی به منظور استخراج روغن از دانه آنها تولید میشوند، ولی یک منبع با ارزش پروتئین نیز به حساب میآیند و بقایای محصول بعد از روغنکشی به این منظور بهکار میرود. گلرنگ به خاطر مزایای متعدد از جمله مقاومت به تنشهای خشکی و شوری، از مهمترین گیاهان روغنی است. آگاهی از تنوع ژنتیکی موجود بین ژنوتیپهای گلرنگ امکان استفاده از آنها را در برنامههای به نژادی با هدف تولید هیبریدهای با عملکرد کمی و کیفی مطلوب فراهم میکند. هدف از این بررسی، تعیین میزان تنوع ژنتیکی موجود در ژنوتیپهای تحت بررسی گلرنگ از نظر برخی صفات مورفولوژیکی و زراعی جهت بهرهبرداری در برنامههای اصلاحی گلرنگ، تشخیص روابط بین صفات مورفولوژیکی و زراعی و نیز گروهبندی ژنوتیپهای تحت بررسی بود.
مواد و روشها: به این منظور، 64 نمونه گلرنگ همراه با پنج رقم سینا، فرامان، امید، گلدشت و یک رقم محلی اسلام آباد از موسسه تحقیقات دیم کشاورزی کشور تهیه شدند و در یک آزمایش به صورت طرح آگمنت با چهار تکرار در مزرعهی پژوهشی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه مراغه مورد مطالعه قرارگرفتند. پس از عملیات آماده سازی زمین، بذرها به صورت چهار تکرار (بلوک) 16 لاینی همراه با ارقام فوق کشت شدند. بذرهای مربوط به هر ژنوتیپ به صورت ردیفی در کرتهای با طول 150 سانتیمتر و عرض 85 سانتیمتر کشت شدند که هر کرت دارای سه ردیف 150 سانتیمتری با فاصلهی 40 سانتیمتر بود. در پایان دوره رشد و نمو، علاوه بر مراقبتهای معمولی زراعی، برخی صفات مورفولوژیکی و زراعی از جمله ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد غوزه در بوته، تعداد دانه در غوزه، وزن هزار دانه، تیپ بوته، و عملکرد اندازه گیری شدند. قبل از تجزیه واریانس، نرمال بودن توزیع دادهها با روش کولموگروف-اسمیرنوف مورد بررسی قرار گرفت. دادههای مربوط به ارقام مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند و با توجه به آنها، مقایسه میانگین لاینها به روش آزمون حداقل تفاوت معنیدار LSD انجام گرفت. به منظور بررسی روابط بین صفات، ضرایب همبستگی بین صفات محاسبه شدند. همبستگی بین صفت اجزای عملکرد و صفات مرتبط با آن باید محاسبه شود و با توجه به ژنوتیپ و محیط که عوامل موثر در ایجاد تنوع هستند، میزان تأثیر اجزای عملکرد بر آن تعیین میشود. صفات مورفولوژیک با دقت و به سادگی قابل اندازه گیری هستند؛ همچنین، برخی از آنها از وراثتپذیری نسبتا بالایی برخوردارند، بنا بر این گزینش بر اساس این صفات ممکن است یک راه مناسب برای غربال کردن جوامع گیاهی و بهبود عملکرد دانه باشد. تجزیه خوشهای ژنوتیپها نیز با استفاده از روش وارد و مربع فاصله اقلیدسی بر اساس صفات مورد مطالعه انجام شد. در تجزیه کلاستر، افرادی که داخل یک کلاستر هستند بیشترین شباهت و یکنواختی را دارند و بین کلاسترها حداکثر تفاوت وجود دارد. بنا بر این، اگر گروهبندی موفقیت آمیز باشد، افراد داخل کلاستر از لحاظ ژنتیکی به هم نزدیکترند و کلاسترهای دورتر متفاوتتر خواهند بود. نقطه برش دندروگرام با استفاده از تجزیه تابع تشخیص تعیین گردید و حالتی که در آن اختلاف بین سطوح گروه بندی در حداکثر بود، به عنوان محل برش درنظر گرفته شد. برای تعیین خصوصیات هر گروه حاصل از تجزیه خوشهای از نظر صفات مورد مطالعه، میانگین هر خوشه برای هر صفت و درصد انحراف آن از میانگین کل محاسبه شد. تجزیه به مولفههای اصلی برای کاهش حجم دادهها و تفسیر بهتر آنها اجرا گردید. دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: از نظر اکثر صفات مورد مطالعه، لاینهای گلرنگ اختلاف آماری معنیداری با هم و نیز با ارقام شاهد داشتند. نتایج همبستگی نشان دادند که عملکرد دانه تک بوته با صفات وزن هزار دانه، قطر غوزه و تعداد دانه در غوزه دارای همبستگی مثبت معنیدار بود. تجزیه خوشهای به روش وارد، معیار فاصله اقلیدسی بر اساس دادههای 12 صفت و برش دندروگرام حاصل، 69 ژنوتیپ گلرنگ را به چهار خوشه طبقهبندی کردند. برای تعیین نقطه برش دندروگرامهای حاصل بر اساس صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، از تجزیه تابع تشخیص استفاده شد و حالتی که در آن اختلاف بین سطوح گروه بندی در حداکثر بود، به عنوان محل برش در نظر گرفته شد. برش دندروگرام بر اساس تجزیه واریانس چندمتغیره انجام شد و بیشترین مقدار واریانس بین گروهی به درون گروهی را با چهار خوشه فراهم کرد. در تجزیه به مولفههای اصلی بر اساس میانگین 12 صفت در 69 ژنوتیپ گلرنگ، سه مؤلفه اصلی اول مجموعأ 65/13 درصد از تنوع صفات را توجیه کردند. این مقدار برای مؤلفههای دوم و سوم به ترتیب 19/66 و 12/63 درصد بود.
نتیجهگیری: خوشه دوم به عنوان بهترین خوشه شناخته شد و ژنوتیپهای این خوشه را میتوان برای بهبود عملکرد دانه مورد استفاده قرار داد. با توجه به تجزیه به مؤلفه های اصلی، مؤلفه اول مؤلفه عملکرد دانه نامگذاری شد. از این مولفه میتوان در گزینش برای ژنوتیپهای گلرنگ استفاده کرد. بر اساس نتایج به دست آمده، رقم گلدشت، رقم برتر محسوب شد.
مقدمه و هدف: امروزه دانههای روغنی به عنوان یکی از مهمترین محصولات کشاورزی دنیا به شمار میروند و گلرنگ نیز یکی از مهمترین گیاهان دانه روغنی محسوب میشود. با توجه به افزایش روزانه جمعیت و تغییر الگوی غذایی مردم، مصرف روغنهای گیاهی نیز در حال افزایش است. دانههای روغنی به منظور استخراج روغن از دانه آنها تولید میشوند، ولی یک منبع با ارزش پروتئین نیز به حساب میآیند و بقایای محصول بعد از روغنکشی به این منظور بهکار میرود. گلرنگ به خاطر مزایای متعدد از جمله مقاومت به تنشهای خشکی و شوری، از مهمترین گیاهان روغنی است. آگاهی از تنوع ژنتیکی موجود بین ژنوتیپهای گلرنگ امکان استفاده از آنها را در برنامههای به نژادی با هدف تولید هیبریدهای با عملکرد کمی و کیفی مطلوب فراهم میکند. هدف از این بررسی، تعیین میزان تنوع ژنتیکی موجود در ژنوتیپهای تحت بررسی گلرنگ از نظر برخی صفات مورفولوژیکی و زراعی جهت بهرهبرداری در برنامههای اصلاحی گلرنگ، تشخیص روابط بین صفات مورفولوژیکی و زراعی و نیز گروهبندی ژنوتیپهای تحت بررسی بود.
مواد و روشها: به این منظور، 64 نمونه گلرنگ همراه با پنج رقم سینا، فرامان، امید، گلدشت و یک رقم محلی اسلام آباد از موسسه تحقیقات دیم کشاورزی کشور تهیه شدند و در یک آزمایش به صورت طرح آگمنت با چهار تکرار در مزرعهی پژوهشی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه مراغه مورد مطالعه قرارگرفتند. پس از عملیات آماده سازی زمین، بذرها به صورت چهار تکرار (بلوک) 16 لاینی همراه با ارقام فوق کشت شدند. بذرهای مربوط به هر ژنوتیپ به صورت ردیفی در کرتهای با طول 150 سانتیمتر و عرض 85 سانتیمتر کشت شدند که هر کرت دارای سه ردیف 150 سانتیمتری با فاصلهی 40 سانتیمتر بود. در پایان دوره رشد و نمو، علاوه بر مراقبتهای معمولی زراعی، برخی صفات مورفولوژیکی و زراعی از جمله ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد غوزه در بوته، تعداد دانه در غوزه، وزن هزار دانه، تیپ بوته، و عملکرد اندازه گیری شدند. قبل از تجزیه واریانس، نرمال بودن توزیع دادهها با روش کولموگروف-اسمیرنوف مورد بررسی قرار گرفت. دادههای مربوط به ارقام مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند و با توجه به آنها، مقایسه میانگین لاینها به روش آزمون حداقل تفاوت معنیدار LSD انجام گرفت. به منظور بررسی روابط بین صفات، ضرایب همبستگی بین صفات محاسبه شدند. همبستگی بین صفت اجزای عملکرد و صفات مرتبط با آن باید محاسبه شود و با توجه به ژنوتیپ و محیط که عوامل موثر در ایجاد تنوع هستند، میزان تأثیر اجزای عملکرد بر آن تعیین میشود. صفات مورفولوژیک با دقت و به سادگی قابل اندازه گیری هستند؛ همچنین، برخی از آنها از وراثتپذیری نسبتا بالایی برخوردارند، بنا بر این گزینش بر اساس این صفات ممکن است یک راه مناسب برای غربال کردن جوامع گیاهی و بهبود عملکرد دانه باشد. تجزیه خوشهای ژنوتیپها نیز با استفاده از روش وارد و مربع فاصله اقلیدسی بر اساس صفات مورد مطالعه انجام شد. در تجزیه کلاستر، افرادی که داخل یک کلاستر هستند بیشترین شباهت و یکنواختی را دارند و بین کلاسترها حداکثر تفاوت وجود دارد. بنا بر این، اگر گروهبندی موفقیت آمیز باشد، افراد داخل کلاستر از لحاظ ژنتیکی به هم نزدیکترند و کلاسترهای دورتر متفاوتتر خواهند بود. نقطه برش دندروگرام با استفاده از تجزیه تابع تشخیص تعیین گردید و حالتی که در آن اختلاف بین سطوح گروه بندی در حداکثر بود، به عنوان محل برش درنظر گرفته شد. برای تعیین خصوصیات هر گروه حاصل از تجزیه خوشهای از نظر صفات مورد مطالعه، میانگین هر خوشه برای هر صفت و درصد انحراف آن از میانگین کل محاسبه شد. تجزیه به مولفههای اصلی برای کاهش حجم دادهها و تفسیر بهتر آنها اجرا گردید. دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: از نظر اکثر صفات مورد مطالعه، لاینهای گلرنگ اختلاف آماری معنیداری با هم و نیز با ارقام شاهد داشتند. نتایج همبستگی نشان دادند که عملکرد دانه تک بوته با صفات وزن هزار دانه، قطر غوزه و تعداد دانه در غوزه دارای همبستگی مثبت معنیدار بود. تجزیه خوشهای به روش وارد، معیار فاصله اقلیدسی بر اساس دادههای 12 صفت و برش دندروگرام حاصل، 69 ژنوتیپ گلرنگ را به چهار خوشه طبقهبندی کردند. برای تعیین نقطه برش دندروگرامهای حاصل بر اساس صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، از تجزیه تابع تشخیص استفاده شد و حالتی که در آن اختلاف بین سطوح گروه بندی در حداکثر بود، به عنوان محل برش در نظر گرفته شد. برش دندروگرام بر اساس تجزیه واریانس چندمتغیره انجام شد و بیشترین مقدار واریانس بین گروهی به درون گروهی را با چهار خوشه فراهم کرد. در تجزیه به مولفههای اصلی بر اساس میانگین 12 صفت در 69 ژنوتیپ گلرنگ، سه مؤلفه اصلی اول مجموعأ 65/13 درصد از تنوع صفات را توجیه کردند. این مقدار برای مؤلفههای دوم و سوم به ترتیب 19/66 و 12/63 درصد بود.
نتیجهگیری: خوشه دوم به عنوان بهترین خوشه شناخته شد و ژنوتیپهای این خوشه را میتوان برای بهبود عملکرد دانه مورد استفاده قرار داد. با توجه به تجزیه به مؤلفه های اصلی، مؤلفه اول مؤلفه عملکرد دانه نامگذاری شد. از این مولفه میتوان در گزینش برای ژنوتیپهای گلرنگ استفاده کرد. بر اساس نتایج به دست آمده، رقم گلدشت، رقم برتر محسوب شد.
فهرست منابع
1. Abbasali, M., & Zahravi, M. (2016). Genetic diversity in safflower germplasm of the National Plant Gene Bank of Iran. Journal of Plant Breeding, 32(4), 527-543. [In Persian]
2. Abdipour, M., Younessi-Hmazekhanlub, M., Ramazani, S. H. R., & Omidi, A. H. (2019). Artificial neural networks and multiple linear regression as potential methods for modeling seed yield of safflower (Carthamus tinctorius L.). Industrial Crops and Products, 127, 185-194. http://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.10.050 [In Persian] [DOI:10.1016/j.indcrop.2018.10.050]
3. Azari, Z., & Niko, A. (2025). A review of the use of oilseed meal in the enrichment of food product, third international conference on Agriculturm environment and food security, Jiroft. https://civilica.com/doc/2346946
4. Balouchzaehi, A., & Kiani, Gh. (2013). Determine selection criteria for improving rice yield through path analysis. Journal of Crop Breeding, 5, 75-84. http://www.magiran.com/p1224680 [In Persian]
5. Ghorbanzadeh Niqab, M., & Afzal, R. (2015). Evaluation of genetic diversity of Iranian populations and foreign genotypes of safflower using morphological traits and RAPD molecular markers. Journal of Molecular Cell Research Iranian Biology, 28(1), 106-94. https://cell.ijbio.ir/article_616_en.html?lang=fa [In Persian]
6. Gholami, M., Sabbaghnia, N., Nourayin, M., Shekari, F., & Janmohammadi, M. (2018). Cluster analysis of some safflower genotypes using a number of agronomic traits. Journal of Crop Breeding, 10(25), 159-166. https://sid.ir/paper/181004/en [In Persian] [DOI:10.29252/jcb.10.25.159]
7. Gepts, P. (2006). Plant genetic resources conservation and utilization: The accomplishments and future of a societal insurance policy. Crop Science, 46, 2278-2292. [DOI:10.2135/cropsci2006.03.0169gas]
8. Jabbari, H., Fanaei, H. R., Shariati, F., Sadeghi Garmarudi, H., Abbasali, M., & Omidi, A. H. (2024). Comparison of genetic diversity of Iranian and foreign safflower genotypes using multivariate statistical methods. Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production, 33(4), 131-148. Doi:10.22034/SAPS.2023.50121.2821 [In Persian]
9. Mayerhofer, R., Bowles, V., Mayerhofer, M., & Good, A. (2008). Genetic linkage maps of carthamus species based on SSR and RFLP marker. DepartmentOf Biological Sciences, University of Alberta. 7th International Safflower Conference, WaggaWagga, New South Wales, Australia, https://s3.wp.wsu.edu/uploads/sites/2171/2017/11/Biotech-Good-oral-paper.pdf, 158-201.
10. Mousavi Ojaq, M., Mozaffari, H., Jabbari, H., & Sani, B. (2019). Study of genetic diversity of safflower germplasm in terms of earliness and seed performance using multivariate statistical methods. Journal of Crop Breeding, 11 (30), 47-57. Doi:10.29252/jcb.11.30.47 [In Persian] [DOI:10.29252/jcb.11.30.47]
11. Mohammadi, S. A., & Prasanna B. M. (2003). Analysis of genetic diversity in crop plants-salient statistical tools and considerations. Crop Science, 43, 1235-1248. [DOI:10.2135/cropsci2003.1235]
12. Moradi Telawat, M. R., Siadat, S. A. (2018). Introduction and production of oilseed plants. Tehran: Agricultural Education and Extension Publications. [In Persian]
13. Nazari, M. R., Shariati, F, Sadeghi Garmarudi, H., &. Jabbari, H. (2022). Evaluation of genetic diversity in 273 safflower genotypes collected from different regions of the world.j crop Breed.14(44), 174-180. Doi: 10.52547/jcb.sanru.ac.ir/article-1-1344-en.html [In Persian] [DOI:10.52547/jcb.14.44.174]
14. Pourdad, S.S., & Jamshid Moghadam, M. (2013). Study of genetic diversity in safflower (Carthamus tinctorius L.) collection under rainfed conditions. Iranian Journal of Rainfed Agriculture, 1(3), 1-16. [DOI:10.22092/idaj.2013.100160 [In Persian]]
15. Saeedpour, A., kavousi, H., Mohammadinejad, Gh,. Khosravi, S. (2014). Study of NHXgene expression in safflower plant under salt stress. Journal of Agricultural Biotechnology, 6(4), 91-100. Doi: 10.22103/job.2015.1342
16. Singh, V., & Nimbkar. N. (2007). Genetic resources, chromosome engineering, and crop improvement series Safflower (Carthamus tinctorius L.). CRC Press, London. 167-194. Doi:10.1201/9780203489260 [DOI:10.1201/9780203489260]
17. Sujatha, M., & Prabakaran. A. J. (2006). Ploidy manipulation and introgression of resistance to Alternaria helianthi from wild hexaploid Helianthus species to cultivated sunflower H. annuus L aided by another culture. Euphytica, 152, 201-215. [DOI:10.1007/s10681-006-9202-8]
18. Sujatha, M. (2008). Biotechnological interventions for genetic improvement of safflower. Directorate of Oil seed Research, Rajandra Nagar, Hyderabad 500 030, India .7th International Safflower Conference, WaggaWagga, New South Wales, Australia, 223-264. https://s3.wp.wsu.edu/uploads/sites/2171/2017/11/keynote-sujatha-paper.pdf
19. Safavi, S.A., Pourdad, S.S., Taeb, M., & Khosroshahli, M. (2010). Assessment of genetic variation among safflower (Carthamus tinctorius L.) accessions using agro-morphological traits and molecular markers. Journal of Food, Agriculture & Environment, 8(3&4), 616-625. http://www.isfae.org/scientificjournal.php [In Persian]
20. Shinwari, Z. K., Rehman, H., & Ashict Rabbani, M. (2014). Morphological traits based genetic diversity in safflower. Pakistan Jurnal of Botany, 49(4), 1389-1395. https://www.researchgate.net
21. Yazdi Samadi, B., Rezaei, A., & Valizadeh, M. (1997). Statistical designs in agricultural research. Tehran University Press. First edition 1997, 764 p. [In Persian]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
