1- بخش تحقیقات زراعی - باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران
2- موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
2- موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
چکیده: (9 مشاهده)
مقدمه و هدف: گندم (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین محصولات زراعی در جهان است که نقشی کلیدی در تغذیه انسان و امنیت غذایی جهانی دارد. نحوه عملکرد ژنها و وراثتپذیری صفات در اثر تغییرات محیطی میتواند تغییر کند که به اثر متقابل پیچیده بین ژنوتیپ و محیط مربوط میشود. تجزیه میانگینها و واریانسها نسلها یک ابزار مهم در مطالعات ژنتیکی و بهنژادی گیاهی است. این تجزیهها به بهنژادگران امکان میدهد تا واکنشهای ژنتیکی گیاهان را در شرایط مختلف، از جمله شرایط نرمال، شوری و خشکی بررسی و ارزیابی کنند. با انجام تجزیه میانگین نسلها، میتوان برآوردهایی از اثرات افزایشی و غالب و اثرات متقابل آنها بهدست آورد. این اطلاعات برای انتخاب والدین بهینه جهت انجام تلاقیهایی با هدف دستیابی به هتروزیس بالاتر و در نتیجه افزایش کارایی بهنژادی ضروری است. هدف از این تحقیق تحلیل و بررسی پارامترهای ژنتیکی مؤثر در کنترل صفات مهم زراعی از طریق تجزیه میانگین و واریانس نسلهای بهدست آمده از تلاقی ارقام گندم نان احسان و کویر در شرایط عادی و تنش شوری در مرحله زایشی بود.
مواد و روشها: برای ارزیابی کنترل ژنتیکی صفات زراعی کلیدی در گندم نان، لاینهای والدی و نسلهای مختلف حاصل از تلاقی احسان × کویر مورد مطالعه قرار گرفتند. در این مطالعه رقم احسان بهعنوان پایه مادری و رقم کویر بهعنوان پایه پدری در تولید نسل F1 مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش به صورت کرتهای خرده شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی (RCBD) با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان در طی سال زراعی 1401-1402 اجرا شد. دو شرایط متفاوت برای آبیاری اجرا شد که شامل شرایط نرمال (آبیاری با آب معمولی) و شرایط تنش شوری (آبیاری با آب شور) بود. تنش شوری (10 دسیزیمنس بر متر) در دو مرحله رشد کلیدی گیاه، شامل مراحل ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) و اوایل مرحله خمیری دانه (زادوکس 73) اعمال شد. اندازهگیری صفات در لاینهای والدینی و نسل F1 بر روی 10 بوته، در نسل F2 بر روی 30 بوته و در نسلهای حاصل از بککراس بر روی 15 بوته انجام شد. پس از رسیدگی، صفات مختلفی همچون ارتفاع بوته، طول سنبله، طول پدانکل، تعداد سنبله در بوته، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه (در واحد بوته) در تمام بوتهها مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای انجام تجزیه واریانس، مقایسه میانگین نسلها و برآورد اثرات ژنتیکی، از نرمافزار SAS9.4 استفاده گردید. همچنین، محاسبه وراثتپذیری و هتروزیس با استفاده از نرمافزار Excel انجام شد.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات تنش و اثر متقابل تنش با نسل برای صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه معنیدار بود. بنابراین، تجزیه ژنتیکی این صفات به طور جداگانه در شرایط نرمال و تنش شوری انجام شد. تجزیه میانگین نسلها نشان داد که مدلهای ژنتیکی مؤثر بر صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش شوری متفاوت بودند. برای سایر صفات، با توجه به عدم معنیدار بودن اثرات تنش و اثرمتقابل تنش با نسل، دادهها از هر دو شرایط به صورت ترکیبی تحلیل شدند که قابل تعمیم به هر دو شرایط محیطی باشد. تفاوت بین نسلها برای تمامی صفاتی که مورد مطالعه قرار گرفتند، از نظر آماری معنیدار بود. آزمون کای اسکور نشان داد که طول پدانکل، ارتفاع گیاه و طول سنبله از نظر آماری معنیدار نبود ولی برای سایر صفات معنیدار بود که نشاندهنده ناکارآمدی مدل ساده افزایشی-غالب بوده و احتمالاً اثرات اپیستازی، پیوستگی ژنتیکی و اثرات مادری در این صفات دخیل هستند. تجزیه میانگینهای نسلها نشان داد که اثرات ژنتیکی غیر افزایشی نقش بیشتری نسبت به اثرات افزایشی در کنترل اکثر صفات مورد مطالعه شامل طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد سنبله در بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در گیاه در هر دو شرایط نرمال و تنش شوری دارند. علاوه بر این، اثرات اپیستازی برای اکثر صفات قابل مشاهده بود و این صفات دارای وراثتپذیری خصوصی پایینی بودند. تجزیه اجزای واریانس نشان داد که صفاتی مانند طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبچله در سنبله، تعداد سنبلهها در بوته و عملکرد دانه عمدتاً تحت کنترل فوق غالبیت ژنها هستند. در مقابل، برای ارتفاع بوته و طول پدانکل، اثرات ژنتیکی افزایشی بیشتر از اثرات غیر افزایشی بودند و اثرات اپیستازی مشاهده نشد. از سوی دیگر، وراثتپذیری خصوصی نسبتا بالایی برای ارتفاع بوته و طول پدانکل مشاهده شد.
نتیجهگیری: نتایچ این پژوهش نشان داد که مدلهای ژنتیکی مؤثر بر صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش شوری متفاوت بودند. همچنین در هر دو شرایط محیطی، بهبود ژنتیکی میتواند به طور مؤثر در ارتفاع بوته و طول پدانکل در نسلهای اولیه صورت گیرد. اما برای سایر صفات، از جمله عملکرد دانه و اجزای آن، انتخاب باید به تاخیر افتد تا در نسلهای پیشرفتهتر، به دستاوردهای مطمئنتری دست یافت. نتاج حاصل از تلاقی ارقام احسان و کویر در برنامه بهنژادی گندم نان در اقلیم گرم مرطوب شمال کشور بهمنظور تجمیع و ثبیت آللهای مطلوب در حال گزینش و ردیابی هستند.
مواد و روشها: برای ارزیابی کنترل ژنتیکی صفات زراعی کلیدی در گندم نان، لاینهای والدی و نسلهای مختلف حاصل از تلاقی احسان × کویر مورد مطالعه قرار گرفتند. در این مطالعه رقم احسان بهعنوان پایه مادری و رقم کویر بهعنوان پایه پدری در تولید نسل F1 مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش به صورت کرتهای خرده شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی (RCBD) با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان در طی سال زراعی 1401-1402 اجرا شد. دو شرایط متفاوت برای آبیاری اجرا شد که شامل شرایط نرمال (آبیاری با آب معمولی) و شرایط تنش شوری (آبیاری با آب شور) بود. تنش شوری (10 دسیزیمنس بر متر) در دو مرحله رشد کلیدی گیاه، شامل مراحل ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) و اوایل مرحله خمیری دانه (زادوکس 73) اعمال شد. اندازهگیری صفات در لاینهای والدینی و نسل F1 بر روی 10 بوته، در نسل F2 بر روی 30 بوته و در نسلهای حاصل از بککراس بر روی 15 بوته انجام شد. پس از رسیدگی، صفات مختلفی همچون ارتفاع بوته، طول سنبله، طول پدانکل، تعداد سنبله در بوته، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه (در واحد بوته) در تمام بوتهها مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای انجام تجزیه واریانس، مقایسه میانگین نسلها و برآورد اثرات ژنتیکی، از نرمافزار SAS9.4 استفاده گردید. همچنین، محاسبه وراثتپذیری و هتروزیس با استفاده از نرمافزار Excel انجام شد.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات تنش و اثر متقابل تنش با نسل برای صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه معنیدار بود. بنابراین، تجزیه ژنتیکی این صفات به طور جداگانه در شرایط نرمال و تنش شوری انجام شد. تجزیه میانگین نسلها نشان داد که مدلهای ژنتیکی مؤثر بر صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش شوری متفاوت بودند. برای سایر صفات، با توجه به عدم معنیدار بودن اثرات تنش و اثرمتقابل تنش با نسل، دادهها از هر دو شرایط به صورت ترکیبی تحلیل شدند که قابل تعمیم به هر دو شرایط محیطی باشد. تفاوت بین نسلها برای تمامی صفاتی که مورد مطالعه قرار گرفتند، از نظر آماری معنیدار بود. آزمون کای اسکور نشان داد که طول پدانکل، ارتفاع گیاه و طول سنبله از نظر آماری معنیدار نبود ولی برای سایر صفات معنیدار بود که نشاندهنده ناکارآمدی مدل ساده افزایشی-غالب بوده و احتمالاً اثرات اپیستازی، پیوستگی ژنتیکی و اثرات مادری در این صفات دخیل هستند. تجزیه میانگینهای نسلها نشان داد که اثرات ژنتیکی غیر افزایشی نقش بیشتری نسبت به اثرات افزایشی در کنترل اکثر صفات مورد مطالعه شامل طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد سنبله در بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در گیاه در هر دو شرایط نرمال و تنش شوری دارند. علاوه بر این، اثرات اپیستازی برای اکثر صفات قابل مشاهده بود و این صفات دارای وراثتپذیری خصوصی پایینی بودند. تجزیه اجزای واریانس نشان داد که صفاتی مانند طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبچله در سنبله، تعداد سنبلهها در بوته و عملکرد دانه عمدتاً تحت کنترل فوق غالبیت ژنها هستند. در مقابل، برای ارتفاع بوته و طول پدانکل، اثرات ژنتیکی افزایشی بیشتر از اثرات غیر افزایشی بودند و اثرات اپیستازی مشاهده نشد. از سوی دیگر، وراثتپذیری خصوصی نسبتا بالایی برای ارتفاع بوته و طول پدانکل مشاهده شد.
نتیجهگیری: نتایچ این پژوهش نشان داد که مدلهای ژنتیکی مؤثر بر صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش شوری متفاوت بودند. همچنین در هر دو شرایط محیطی، بهبود ژنتیکی میتواند به طور مؤثر در ارتفاع بوته و طول پدانکل در نسلهای اولیه صورت گیرد. اما برای سایر صفات، از جمله عملکرد دانه و اجزای آن، انتخاب باید به تاخیر افتد تا در نسلهای پیشرفتهتر، به دستاوردهای مطمئنتری دست یافت. نتاج حاصل از تلاقی ارقام احسان و کویر در برنامه بهنژادی گندم نان در اقلیم گرم مرطوب شمال کشور بهمنظور تجمیع و ثبیت آللهای مطلوب در حال گزینش و ردیابی هستند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1403/10/25 | پذیرش: 1404/5/26
دریافت: 1403/10/25 | پذیرش: 1404/5/26
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |