Journal of Crop Breeding

fa بررسی ترکیب‎ پذیری، هتروزیس و نحوه عمل ژن برخی صفات کلزا (.Brassica napus L) با استفاده از روش دی‌آلل A Study on the Combinability, Heterosis, and Gene Function of Some Traits of Rapeseed (Brassica napus L.) Using the Diallel Method اصلاح نباتات، بیومتری اصلاح نباتات، بیومتری پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و اهداف: کلزا یکی از مهم‌ترین دانه&lrm;های روغنی در جهان است که افزایش میزان محتوای روغن دانه و افزایش پتانسیل ژنتیکی و فنوتیپی عملکرد از جمله اهداف مهم برنامه‌های کلان تولید کلزا در کشورهای مختلف هستند. اساس کار برنامه‌های اصلاح نباتات تنوع است. میزان موفقیت به وجود تنوع ژنتیکی و نحوه گزینش بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی و تخمین وراثت‌پذیری و میزان هتروزیس صفات مختلف عملکردی کلزا نسبت به والد برتر و تعیین نحوه پاسخ ژنتیکی این صفات برای تولید هیبرید در لاین‌های کلزا بود. همچنین، ترکیب‌های عمومی و خصوصی جهت تشخیص بهترین تلاقی با بالاترین هتروزیس و توارث‌پذیری در والدین برتر با استفاده از روش دی&lrm;آلل کامل در کلزای بهاره مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. مواد و روش&lrm;ها: به&lrm; منظور انجام این آزمایش، هفت رقم کلزا در سال 1400-1399 بر اساس روش دی‌آلل کامل تلاقی دوطرفه داده شدند. دورگه&lrm;های نسل اول همراه والدین (جمعاً 49 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوک&lrm;های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1401-1400 ارزیابی شدند. صفات مورد مطالعه شامل تعداد روز تا گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه و عملکرد دانه بودند. با استفاده از روش‌های تحلیلی و عددی روش اول گریفینگ (دی &lrm;آلل کامل) و هیمن، تخمین‌های ژنتیکی و فنوتیپی با استفاده از نرم‌افزار R و کتابخانه تخصصی DiallelAnalysisR برآورد گردید. یافته&lrm;ها: نتایج تجزیه واریانس ساده صفات نشان دادند که تفاوت بین ژنوتیپ&lrm;ها برای تمامی صفات در سطح احتمال یک درصد معنی&lrm;دار بود، که نشان‌دهنده وجود تنوع در بین ژنوتیپ‌ها است. نتایج تجزیه دی‌آلل حاکی از معنی‌دار بودن میانگین قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی، خصوصی و اثرات متقابل برای تمامی صفات مورد بررسی بود که نشان‌دهنده اهمیت اثر افزایشی و غیرافزایشی ژن‌ها در کنترل این صفات است. همچنین، معنی‌دار بودن نسبت ترکیب‌پذیری عمومی بر خصوصی برای تمامی صفات غیر از تعداد روز تا گلدهی و تعداد روز تا رسیدگی بیانگر اهمیت چشم‌گیر اثرات افزایشی نسبت به اثرات غیرافزایشی در کنترل این صفات است. بر اساس این تحقیق، دورگ صفار × دلگان می‌تواند به &lrm;واسطه ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌دار والدین آن‌ها از نظر عملکرد دانه و ترکیب‌پذیری عمومی منفی والدین از نظر تعداد روز تا رسیدگی در برنامه اصلاحی به &lrm;منظور دست‌یابی به ژنوتیپ‌های پرمحصول و زودرس در مناطق گرمسیر مورد استفاده قرار گیرد. دامنه هتروزیس نسبت به والد برتر برای عملکرد دانه از 33/8- الی 30/3 متغیر بود. میانگین درجه غالبیت نیز برای کلیه صفات غیر از صفت تعداد روز تا گلدهی (غالبیت نسبی) حاکی از وجود عمل فوق‌غالبیت در کنترل این صفات بود؛ در نتیجه، برای افزایش و بهبود این صفات می‌توان از پدیده هتروزیس بهره جست. جهت غالبیت برای تمامی صفات مورد نظر به غیر از تعداد دانه در غلاف و وزن هزار دانه معنی‌دار گردید. نتیجه&lrm;گیری: برآورد ترکیب‌پذیری عمومی نشان داد که والدین صفار، ظفر و دلگان به&lrm; عنوان بهترین ترکیب عمومی جهت افزایش عملکرد دانه بودند. دو ترکیب هتروتیک آر.جی.اس003× دلگان و روشنا × ظفر نیز می‌توانند به &lrm;واسطه ترکیب‌پذیری خصوصی مثبت و معنی‌دار آن‌ها از نظر عملکرد و همچنین منفی بودن ترکیب‌پذیری خصوصی آن‌ها از نظر صفت تعداد روز تا رسیدگی به‌عنوان پر محصول&lrm;ترین هیبریدهای سینگل کراس کلزا جهت ارائه به کشاورزان مد نظر قرار گیرند. در نهایت، به دلیل بیشتر بودن عملکرد دانه مربوط به نتاج دورگ دلگان × صفار با 3754 کیلوگرم در هکتار پیشنهاد می‌شود که این دورگً در برنامه‌های به‌نژادی مورد استفاده قرار گیرد.  </div> <div style="text-align: justify;"> <div class="WordSection1">Extended Abstract Background: As one of the most important oilseed crops all over the world, increasing the seed oil content of canola, along with higher genotypic and phenotypic potential of its yield, is among the significant goals of this crop for achieving large-scale production in different countries. The basis of plant breeding programs is diversity, and the success rate of such programs depends on the presence of genetic variability for screening and selection. The current study aimed to estimate heritability and the degree of heterosis of different traits in canola compared to the superior parent, and to assess the responses of these traits to hybrid lines. In addition, the best general and specific combining ability in parental lines with the highest heterosis and heritability were investigated using the full diallel cross method in spring canola. Methods: Seven canola cultivars were subjected to a full cross diallel (forward and backward crosses + parental lines) in 2020-2021. The first-generation (F1) hybrids with their parental lines (49 genotypes in total) were evaluated in a randomized complete block design with three replications in 2021-2022. The studied traits included the number of days to flowering, the number of days to maturity, plant height, the number of pods per plant, the number of seeds per pod, the weight of 1000 seeds, and seed yield. According to the Griffing and Heyman analytic methods, phenotypic and phenotypic properties were estimated using R-Software and the Library “DiallelAnalysisR. Results: ANOVA (analysis of variance) results for the traits showed that the difference between genotypes regarding all traits was significant at the 1% probability level. This result indicates the existence of a high diversity among the genotypes. The first Griffing method (full diallel) and Heyman's numerical method were used to analyze the diallel data. The results of the diallel analysis showed significant effects regarding general and specific combining ability and mutual effects for all investigated traits, which indicates the important effects of both additive and non-additive genes on controlling these traits. Moreover, the significance of the ratio of general to specific combining ability for all traits, except for the number of days to flowering and the number of days to ripening, indicated a higher significance of additive effects than non-additive effects in controlling such traits. Furthermore, it turned out that the cross of Safar × Dalgan lines could be efficient in the canola breeding program due to the positive and significant general combining ability in terms of seed yield, and negative general combining ability in terms of the number of days to maturity to achieve high-yielding and early-maturing genotypes for tropical regions. The range of heterosis compared to the superior parent for seed yield ranged from -33.8 to 30.3 in this study. The average degree of dominance for all traits, other than the number of days to flowering (relative dominance), indicated the presence of an over-dominance effect in controlling the traits; therefore, the phenomenon of heterosis can be used to increase and improve these traits. Dominance-direction was significant for all desired traits, except for the number of seeds per pod and the weight of 1000 seeds. </div> <div><div aria-label="Page Break" class="cke_pagebreak" contenteditable="false" data-cke-display-name="pagebreak" data-cke-pagebreak="1" style="page-break-after:always" title="Page Break"></div>Conclusion: The estimation of general combining ability showed that the parental lines, including Safar, Zafar, and Dalgan, were the best general combinations to increase seed yield. The two heterotic combinations RGS.003 × Dalgan and Roshana × Zafar can also be the most productive due to their positive and significant specific combining ability in terms of yield, and negative specific combining ability in terms of the number of days to maturity. Therefore, the single-cross canola hybrids of these crosses could be considered for release as varieties and distributed among the canola farmers. Finally, due to the highest grain yield of the hybrid lines resulting from Dalgan × Saffar, which was equal to 3754 kg per hectare (the average table is not given), it is suggested to directly include this hybrid in breeding programs and test it for stability.</div> </div> اثر ژن, ترکیب‎ پذیری عمومی, کلزا, گریفینگ, واریانس افزایشی, وراثت‎ پذیری Canola, General Combining Ability, Griffing Model, Gene Effect, Heritability, Additive Variance 128 139 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-655-2&slc_lang=fa&sid=1 Afrasiab Mohseni Hajiabadi افراسیاب محسنی حاجی آبادی afrasiabmohseni1354@gmail.com 100319475328460025999 100319475328460025999 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Ilam University, Ilam, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران Ali Arminian علی آرمینیان a.arminian@ilam.ac.ir 100319475328460026000 100319475328460026000 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Ilam University, Ilam, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران Abbas Rezaizad عباس رضایی زاد abbas.rezaiza@gmail.com 100319475328460026001 100319475328460026001 Yes Department of Crops and Horticultural Science Research, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Kermanshah, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران Armin Saed Moucheshi آرمین ساعد موچشی saedmoocheshi@gmail.com 100319475328460026002 100319475328460026002 No Department of Crops and Horticultural Science Research, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Kermanshah, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران