دوره 16، شماره 3 - ( پاییز 1403 )                   جلد 16 شماره 3 صفحات 12-1 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rafie Z, amini F, ramshini H, Izadi Darbandi A, Sadat Noori S A, Ghanavati F. (2024). A Study on the Genetic Diversity of Agro-Morphological Traits in Wild Populations of alfalfa (Medicago spp.) in Drought Stress Conditions. J Crop Breed. 16(3), 1-12. doi:10.61186/jcb.16.3.1
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-782-fa.html
رفیعی زهره، امینی فاطمه، رامشینی حسین، ایزدی دربندی علی، سادات نوری سید احمد، قنواتی فرنگیس. مطالعه تنوع ژنتیکی صفات مورفولوژیک و زراعی توده‎ های وحشی یونجه (.Medicago spp) در شرایط تنش خشکی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1403; 16 (3) :12-1 10.61186/jcb.16.3.1

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-782-fa.html

مطالعه تنوع ژنتیکی صفات مورفولوژیک و زراعی توده‎ های وحشی یونجه (.Medicago spp) در شرایط تنش خشکی
زهره رفیعی1، فاطمه امینی* 2، حسین رامشینی3، علی ایزدی دربندی1، سید احمد سادات نوری4، فرنگیس قنواتی5
1- گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران (ابوریحان)، پاکدشت، ایران
2- پژوهشکده زیست فناوری و مهندسی زیستی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3- گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران (ابوریحان) پاکدشت، ایران
4- گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران (ابوریحان)، پاکدشت، ایران
5- مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر
چکیده:   (302 مشاهده)

چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: یونجه مهمترین لگوم علوفه‎ای می‎‏باشد که برای تأمین علوفه مورد نیاز جهت تولید پروتئین و مواد لبنی بشر نقش بسیار مهمی دارد. این گیاه ارزش غذایی بالایی داشته و سازگاری آن به شرایط مختلف بالا است. یونجه برای کشاورزی پایدار توصیه می‎شود زیرا دارای سامانه ریشه‎ای عمیق بوده و به‎دلیل چند ساله بودن می‎تواند از فرسایش خاک جلوگیری کند. یونجه منبع بسیار خوبی برای تثبیت بیولوژیکی نیتروژن هوا است. محققین معتقدند که 65% از کل نیتروژن مصرفی در کشاورزی از طریق تثبیت بیولوژیک نیتروژن صورت گرفته است. از نظر کیفیت علوفه و میزان انرژی مطلوب از گیاهان بسیار خوش خوراک بوده و در رشد دام‎ها مؤثر می‎باشد. این گیاه علاوه بر پروتئین، سرشار از انواع ویتامین‎ها به‎خصوص K، E، C، A و ترکیبات معدنی از قبیل کلسیم هستند. پراکنش انواع یونجه‎های یک‎ساله در سطح جهانی به‎خصوص در مناطق خشک و نیمه‎خشک، نشان دهنده مقاومت آن‎ها در برابر شرایط کم آبی و خشکی است. می‎توان از یونجه به‎عنوان گیاهانی موفق جهت جلوگیری از بیابان‎زایی و گسترش کویرها استفاده نمود. در میان یونجه‎های یک‎ساله گونه‎هایی وجود دارند که قادرند جهت اصلاح و توسعه در مناطق خشک و مراتع بیابانی با باران زمستانی 80 تا 100 میلی‎متر سازگار شوند. یکی از محدودیت‎های اصلاح برای تنش خشکی موجود نبودن منابع مقاومت در بین ژنوتیپ‎های زراعی است. برای این‎منظور ارزیابی ژنوتیپ‎های وحشی می‎تواند گام مهمی در این مسیر باشد.
مواد و روش: این پژوهش بر روی ژنوتیپ‎های یونجه چندساله (یک رقم) و یک ساله (نه توده) (جدول 1) به‎صورت فاکتوریل (فاکتور اول ژنوتیپ‎های یونجه و فاکتور دوم تنش) با سه تکرار و در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی در گلخانه دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران (پردیس ابوریحان) انجام شد. شرایط رشد به‎صورت آبیاری کامل و تنش خشکی شدید (30% ظرفیت نگهداری آب) بود که طی سال زراعی 92-1391 اجرا گردید. کشت در اردیبهشت ماه در گلخانه پردیس ابوریحان دانشگاه تهران در ﺷﺮایﻂ دﻣﺎیی 22 درﺟﻪ ﺳﺎنتی‎گراد، ﻓﺘﻮپریﻮد 16 ﺳﺎﻋﺖ روﺷﻨﺎیی و ﺑﺎ رﻃﻮﺑﺖ ﻣﻨﺎﺳﺐکشت ﺷﺪﻧﺪ. تعداد 60 گلدان متوسط پلاستیکی با قطر دهانه 15 سانتی‎متر و ارتفاع 15 سانتی‎متر و ظرفیت 2 کیلوگرم پر گردید. پیش از کاشت با کشیدن سمباده نرم روی سطوح بذور و انجام عمل استرافیکاسیون خواب بذور شکسته شد و نیز آزمون قدرت جوانه‎زنی بذور انجام گردید. روز قبل از کشت آبیاری سبک انجام شد، سپس داخل هر گلدان هفت بذر در عمق یک سانتی‎متری خاک کشت شد و روی سطح خاک با کوکوپیت به‎منظور حفاظت رطوبت خاک پوشانده شد. خاک گلدان‎ها تا قبل از اعمال تنش روزی دو مرتبه با آبپاش آبیاری شدند و بعد از رسیدن به ارتفاع 15 سانتی‎متری از محلول هوگلند 50% برای تغذیه گیاهان استفاده شد و پس از گذشت 55 روز از زمان کاشت گیاهان و در مرحله رشد رویشی صفات مورفولوژیک شامل تعداد شاخه، ارتفاع ساقه، تعداد برگ، تعداد میان‎گره، طول میان‎گره، مساحت برگ، وزن تر برگ، وزن تر ساقه، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه اندازه‎گیری گردید. برای تنظیم مقدار رطوبت خاک از روش وزنی استفاده شد. برای رسم نمودارها از نرم‎افزار Excel استفاده شد و نیز داده‎ها توسط نرم‎افزار SAS تجزیه گردید و مقایسات میانگین با استفاده از روش دانکن انجام شد.
یافته‎ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که سطوح مختلف تنش خشکی آثار منفی بر صفات مختلف بررسی شده داشته است. واکنش ارقام به تنش نیز با توجه به تفاوت آن‎ها از لحاظ تحمل به خشکی تحت تأثیر قرارگرفت. اختلاف بسیار معنی‎داری در سطح 1 درصد برای صفات ارزیابی شده بیانگر وجود تنوع ژنتیکی میان ژنوتیپ‎های مورد مطالعه می‎باشد و می‎تواند در مطالعات بعدی تحمل به خشکی جهت گزینش ژنوتیپ‎ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اثر متقابل ژنوتیپ در شرایط تنش برای اکثر صفات کمی نشان می‎دهد که میزان تغییرات ژنوتیپ‎های مختلف در شرایط متفاوت رطوبتی برای اکثر صفات یکسان نبوده و ژنوتیپ‎ها واکنش‎های متفاوتی در دو شرایط تنش خشکی و نرمال داشتند. نتایج محاسبه وراثت‎پذیری برای صفات مورد مطالعه نشان داد که تمامی صفات، وراثت‎پذیری عمومی بالایی را از خود نشان دادند. بیشترین وراثت‎پذیری برای صفت وزن خشک برگ (92/96 در شرایط آبیاری کامل و 91/77 در شرایط تنش شدید) و کمترین وراثت‎پذیری برای صفت تعداد میان‎گره (71/83 در شرایط آبیاری کامل و 66/93 در شرایط تنش شدید) مشاهده شد. بیشترین ضریب تغییرات مربوط به صفت تعداد شاخه در بوته (22/49) و کمترین آن برای صفت وزن خشک برگ (8/86) مشاهده شد. در این پژوهش در مجموع می‎توان ژنوتیپ‎های کرمانشاه 130 و آذربایجان 175 را به‎عنوان مقاوم‎ترین ژنوتیپ‎ها معرفی نمود. این ژنوتیپ‎ها کاهش کمتری در اکثر صفات مورفولوژی مانند وزن خشک ساقه، وزن خشک برگ، وزن تر ساقه، تعداد شاخه، طول بلندترین ساقه، تعداد برگ و طول میان‎گره در شرایط تنش داشتند.
نتیجه‎گیری: با توجه به اینکه ژنوتیپ‎های وحشی 130 (از کرمانشاه) و 175 (از آذربایجان غربی) جزو مقاوم‎ترین ژنوتیپ‎های این مطالعه بودند می‎توان به‎عنوان منابع جدید مقاومت در برنامه‎های اصلاحی آینده استفاده کرد.
 

واژه‌های کلیدی: تنش، وراثت‎ پذیری، وزن تر، یونجه وحشی
متن کامل [PDF 1005 kb]   (106 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1402/10/4 | پذیرش: 1403/2/10
فهرست منابع
1. Anower, M. R., Boe, A., Auger, D., Mott, I. W., Peel, M. D., Xu, L., ... & Wu, Y. (2017). Comparative drought response in eleven diverse alfalfa accessions. Journal of Agronomy and Crop Science, 203(1), 1-13. DOI: 10.1111/jac.12156 [DOI:10.1111/jac.12156]
2. Afsharmanesh, G. (2009). Study of some morphological traits and selection of drought-resistant alfalfa cultivars (Medicago sativa L.) in Jiroft, Iran. Plant Ecophysiology, 3,109-118.
3. Aranjuelo, I., Irigoyen, J. J., & Sánchez-Díaz, M. (2001, September). Effect of increased temperature and drought associated to climate change on productivity of nodulated alfalfa. In Quality in lucerne and medics for animal production; In: Proceedings of the XIV Eucarpia Medicago spp. Group Meeting, Zaragoza and Lleida (Spain) (pp. 12-15).
4. Beena, R., Kirubakaran, S., Nithya, N., Manickavelu, A., Sah, R. P., Abida, P. S., ... & Siddique, K. H. (2021). Association mapping of drought tolerance and agronomic traits in rice (Oryza sativa L.) landraces. BMC Plant Biology, 21, 1-21. DOI: 10.1186/s12870-021-03272-3 [DOI:10.1186/s12870-021-03272-3]
5. Bonner, D.M. (1997). Comparative water relation and drought tolerance among alfalfa cultivars, Thesis Master of Science, Department of Plant Science University of Manitoba, Winnipep, Manitoba, 189 pp.
6. Buxton, D. R. (1995). Growing quality forages under variable environmental conditions. In 13th Annual Western Canadian Dairy Seminar Conference, Red Deer, Canada (pp. 123-134).
7. Carter, P.R., & Sheaffer, C.C. (1983). Alfalfa response to soil water deficits. I. Growth forage quality, yield, water use, and water-use efficiency. Crop Science, 23, 669-675. [DOI:10.2135/cropsci1983.0011183X002300040016x]
8. Fernandez, A. L., Sheaffer, C. C., Tautges, N. E., Putnam, D. H., & Hunter, M. C. (2019). Alfalfa, wildlife, and the environment. National Alfalfa and Forage Alliance.
9. Ghanizadeh, N., Moghaddam, A., & Khodabandeh, N. (2014). Comparing the yield of alfalfa cultivars in different harvests under limited irrigation condition. International Journal of Biosciences, 4(1), 131-138. [DOI:10.12692/ijb/4.1.131-138]
10. Heidari sharif abad, H., & Torknejad, A. (2000). Comparison of forage yield among several alfalfa cultivars in rain-fed regions of Iran. Irannian Journal of Rangelands and Forest Plant breeding and genetics, 4(1), 117-136.
11. Khodarahmpour, Z., & Motamedi, M. (2017). Study of genetic diversity of alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes via multivariate analysis. Journal of Crop Breeding, 8(19),169-163. [In Persian]
12. Lei, Y., Hannoufa, A., & Yu, P. (2017). The use of gene modification and advanced molecular structure analyses towards improving alfalfa forage. International journal of molecular sciences, 18(2), 298. [DOI:10.3390/ijms18020298]
13. Lopes, A. R., Bello, D., Prieto-Fernández, Á., Trasar-Cepeda, C., Manaia, C. M., & Nunes, O. C. (2015). Relationships among bulk soil physicochemical, biochemical, and microbiological parameters in an organic alfalfa-rice rotation system. Environmental Science and Pollution Research, 22(15), 11690-11699. [DOI:10.1007/s11356-015-4410-1]
14. Manavalan, L. P., Prince, S. J., Musket, T. A., Chaky, J., Deshmukh, R., Vuong, T. D., ... & Nguyen, H. T. (2015). Identification of novel QTL governing root architectural traits in an interspecific soybean population. PLoS One, 10(3), e0120490. DOI: 10. 1371/journal.pone.0120490 [DOI:10.1371/journal.pone.0120490]
15. Martens, D. (2007). Management of drought stressed alfalfa, Available online at: http:/www. Co. Stearns. Mn. Usldocum - ents/ E ×T 07 242007 WC. Pdf. Accessed 12 June 2013.
16. Monirifar, H., Memarzade, M., Majidi, M., Kanani Notash, R., Sadeghzade, M., Zahi, A., Imani, A., Mirfakhraei, N., & Bairami, H. (2020). Azar, a new variety of alfalfa with optimal quality for cultivation in cold and semi-cold regions. Baztab, 2(6), 10-11. [In Persian]
17. Monirifar, H., Kanani Notash, R., Sadeghzade, M., Zahi, A. (2023). Introduction of "Nafis" the First Iranian Improved Alfalfa Synthetic Variety. Journal of Crop Breeding, 15(47), 30-40. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.15.47.30]
18. Pataki, I., S. Katic, V. Mihailovic, D. Milic, and D. Karagic. (2003). Yield, morphology and chemical composition of five lucerne genotypes as affected by growth stage and the environment. Proc: of the 12th symposium of the European Grassland federation, Pleven, Bulgaria, 26-28 May, 2003.
19. Peter, J., Cerny, V., & Hruska, L. (1988). Yield formation in the main field crop. Publishing House Checoslavaki, 380-390.
20. Pilorgé, E., & Muel, F. (2016). What vegetable oils and proteins for 2030? Would the protein fraction be the future of oil and protein crops? OCL, 23(4), D402. [DOI:10.1051/ocl/2016030]
21. Prince, S., Anower, M. R., Motes, C. M., Hernandez, T. D., Liao, F., Putman, L., Mattson, R., Seethepalli, A., Shah, K., Komp, M., Mehta, P., York, L.M., Young, C., & Monteros, M. J. (2022). Intraspecific Variation for Leaf Physiological and Root Morphological Adaptation to Drought Stress in Alfalfa (Medicago sativa L.). Front. Plant Sci, 13,795011. [DOI:10.3389/fpls.2022.795011]
22. Rahnama, A., Abadouz, G., Shoshi Dezfouli, A. A., Danaei, A. K., Tabatabaee, S. A., Miri, K., & Dehghani, A. (2018). "Omid" improved alfalfa population suitable for subtropical regions. Research Achievements for Field and Horticulture Crops, 7(1), 63-70. [In Persian]
23. Saeed, I. A. M., & A. H. El Nadi. (1997). Irrigation effects on the growth, yield and water use efficiency of alfalfa. Irrigation Science, 17(2), 63-68. [DOI:10.1007/s002710050023]
24. Sairam, R. K., Deshmukh, P. S., & Shukla, D. S. (1997). Tolerance of drought and temperature stress in relation to increased antioxidant enzyme activity in wheat. Journal of Agronomy and Crop Science, 178(3), 171-178. [DOI:10.1111/j.1439-037X.1997.tb00486.x]
25. Sheaffer, C. C., Martin, N. P., Lamb, J. F., Cuomo, G. R., Jewett, J. G., & Quering, S. R. (2000). Leaf and stem properties of alfalfa entries. Agronomy Journal, 92(4), 733-739. [DOI:10.2134/agronj2000.924733x]
26. Taiz, L., & Zeiger, E. (2005). Plant physiology. Vol. 2. (Trans.). Kafi, M., A. Zand, B. Kamkar, H.R. Sharifi, and M. Goldani. Mashad Jahad-e Daneshghahi Press. 379 pp.
27. Zamaniyan, M.S., Vakil, R., & Mirzapour. M. H. (2004). The comparison of the yields of five alfalfa cultivars in saline soil. Seed and Plant Production Journal, 18(1), 80-88.
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by: Yektaweb