fa ارزیابی برخی ارقام گندم نان (.Triticum aestivum L) و ماکارونی (T. durum) در واکنش به تنش خشکی در مرحله جوانه‌زنی بذر اصلاح نباتات General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-family:IRANsharp;"><span style="line-height:2;"><span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA">چکیده مبسوط</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:"2 Mitra""></span></span></b></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">مقدمه و هدف</span></b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">: گندم دارای رتبه سوم تولید و اولین غله دنیا به&lrm; عنوان منبع اصلی تأمین‌کننده کالری و پروتئین برای انسان است. ا</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">فزایش عملکرد دانه گندم با توجه به افزایش جمعیت ضروری است. تنش خشکی مهمترین عامل کاهش تولید گیاهان در بسیاری از مناطق محسوب می‌شود. مرحله جوانه‌زنی نقش تعیین‌کننده‌ای در استقرار مناسب گیاهان زراعی دارد و تفاوت‌های ژنتیکی در این مرحله در شرایط تنش، فرصت مفیدی را برای به‌گزینی و درک شناخت صفات مناسب در تحمّل تنش فراهم می‌نماید. با عنایت به شرایط کمبود آب و خشکی در ایران و جهان و همچنین معرفی ارقام جدید گندم‌های نان و دوروم توسط مراکز </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">پژوهشی و علمی، بررسی و ارزیابی ارقام جدید و امیدبخش گندم از اهمیت بالایی برخوردار است و به‌نژادگران گیاهی را در جهت انتخاب ارقام در مواجهه با تنش خشکی کمک می‌نماید. </span></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">مواد و روش&lrm; ها</span></b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">: به منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر ویژگی‌های مورفولوژیکی 15 رقم گندم نان (الوند، افلاک، پیشگام، پیشتاز، چمران، زارع، سیروان، سایسون، شیرودی، کریم، گاسکوژن، گنبد، مروارید، میهن و مهرگان) و پنج رقم گندم دوروم (بهرنگ، شبرنگ، یاواروس، </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">D-92-5</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> و </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">D-91-16</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">) و جهت شناسایی ارقام متحمل به خشکی، پژوهشی در سال زراعی 96- 1395 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب در مرحله جوانه زنی اجرا گردید. آزمایش به &lrm;صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. جهت اعمال تنش خشکی از پلی اتیلن گلیکول (</span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">PEG</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">) 6000 با غلظت 10% استفاده شد. </span></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">یافته‌ها</span></b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">: اثر برهمکنش تنش در ژنوتیپ بر درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول ساقه‌چه، وزن تر ریشه‌چه، و وزن تر و خشک ساقه‌چه بسیار معنی‌دار بود. بیشترین درصد جوانه‌زنی در شرایط نرمال به رقم کریم و در شرایط تنش به رقم افلاک تعلق داشت. متوسط درصد جوانه‌زنی در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال کاهش 4 درصدی نشان داد. بیشترین سرعت جوانه‌زنی را در شرایط نرمال ارقام کریم و بهرنگ و در شرایط تنش خشکی رقم بهرنگ نشان دادند. سرعت جوانه‌زنی در شرایط تنش نسبت به نرمال به طور متوسط به میزان 17 درصد کاهش نشان داد و از حساسیت بیشتری نسبت به درصد جوانه‌زنی برخوردار بود. طول ساقه‌چه در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال کاهش 14 درصدی نشان داد و بیشترین آن را در شرایط نرمال رقم زارع و در شرایط تنش رقم الوند داشت. ژنوتیپ‌ها طول ریشه‌چه و کلئوپتیل متفاوتی را نشان دادند. بیشترین میانگین طول ریشه‌چه و کلئوپتیل را به ترتیب ارقام کریم و مروارید نشان دادند. ارقام الوند، پیشتاز، چمران، سیروان، شیرودی و شبرنگ تفاوتی با رقم مروارید در طول کلئوپتیل نداشتند. بیشترین وزن تر ریشه‌چه را در شرایط نرمال رقم کریم (0/038 گرم) و در شرایط تنش رقم افلاک (0/041 گرم)، &nbsp;کریم و میهن نشان دادند. در شرایط نرمال، ارقام شبرنگ و پیشگام (0/072 گرم) و در حالت تنش رقم </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">D-91-16</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> (0/055 گرم) دارای بیشترین وزن تر ساقه‌چه بودند. وزن تر ساقه‌چه در شرایط تنش خشکی نسبت به نرمال 16 درصد کاهش نشان داد. میانگین وزن‌ خشک ریشه‌چه ارقام در شرایط تنش (0/004 گرم) نسبت به شرایط نرمال (0/007 گرم) کاهش 43 درصدی را نشان داد. رقم کریم بیشترین وزن خشک ریشه‌چه (0/008 گرم) را داشت. بیشترین وزن خشک ساقه‌چه در شرایط نرمال و تنش به ترتیب به ارقام مهرگان (0/0087 گرم) و میهن (0/0077 گرم) اختصاص داشت. گندم‌های نان در شرایط نرمال بیشترین طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، وزن تر ریشه‌چه، وزن تر ساقه‌چه و وزن خشک ساقه‌چه را داشتند. در شرایط تنش، بیشترین درصد و سرعت جوانه‌زنی مربوط به گندم‌های دوروم و بیشترین طول و وزن خشک ریشه‌چه مربوط به گندم‌های نان بود. ارقام پیشتاز، </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">D-92-5</span><span style="font-size:10.0pt"> و </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">D-91-16</span><span style="font-size:10.0pt"> بر اساس درصد جوانه‌زنی، کمترین شاخص حساسیت به تنش (</span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">SSI</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">) را نشان دادند. وراثت‌پذیری بیشتری برای سرعت جوانه‌زنی، و وزن تر و خشک ساقه‌چه در شرایط نرمال نسبت به شرایط تنش دیده شد. این در حالی است که درصد جوانه‌زنی، طول ساقه‌چه و وزن تر ریشه‌چه از وراثت‌پذیری بیشتری در شرایط تنش برخوردار بودند.</span></span></span></span><br> <span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">نتیجه‌گیری</span></b><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">: ژنوتیپ‌های گندم نان در شرایط نرمال وضعیت بهتری را نشان دادند و از وضعیت رطوبت موجود به خوبی در جهت بهبود ویژگی‌ها و شرایط رشد استفاده نمودند. در شرایط تنش، گندم‌های دوروم بیشترین مقدار درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی را نشان دادند که در استقرار گیاهچه‌ها در ابتدای فصل رشد نقش مهمی ایفا می‌کنند. گندم‌های نان با بیشترین طول و وزن خشک ریشه‌چه که از سازوکارهای مهم مواجه با تنش خشکی در ارقام متحمّل است بهره بردند. ارقام الوند، افلاک، پیشتاز، چمران، سایسون، شیرودی، کریم، گاسکوژن، گنبد، مروارید، میهن، شبرنگ، یاواروس و </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt">D-92-5</span><span style="font-size:10.0pt"> درصد جوانه‌زنی بیشتری در هر دو شرایط تنش و بدون تنش نسبت به سایر ارقام داشتند و در زمره ارقام مطلوب قرار گرفتند. بر اساس وراثت‌پذیری، می‌توان گفت که درصد و سرعت جوانه‌زنی و وزن خشک ساقه‌چه و طول کولئوپتیل در هر دو شرایط نرمال و تنش رطوبتی، وزن تر ساقه‌چه در شرایط نرمال و طول ساقه‌چه و وزن تر ریشه‌چه در شرایط تنش خشکی می‌توانند در نسل‌های اولیه تفرق مورد گزینش قرار گیرند. ارقام در خوشه‌های مختلف درصد جوانه زنی، طول و وزن خشک ریشه‌چه، وزن تر ریشه‌چه و ساقه‌چه و یا وزن خشک ساقه‌چه مشابه و نزدیکی را نشان دادند. در شرایط تنش خشکی، ارقام الوند، پیشگام، پیشتاز، زارع، سیروان، مروارید، میهن، شبرنگ و یاواروس از هر دو دسته گندم‌های نان و دوروم با مقاومت کلی زیاد یا متوسط به خشکی قرار داشتند و از نظر وزن تر ریشه‌چه و ساقه‌چه با هم شباهت آماری داشتند. نتایج تجزیه خوشه‌‌ای نشان دادند که ارقام در شرایط مختلف رشد ممکن است واکنش متفاوتی داشته باشند و بار دیگر لزوم بررسی ارقام در شرایط مختلف محیطی جهت به‌نژادی را تایید می‌نماید. با توجه به حضور ارقام در دسته‌های خاص می‌توان برنامه اصلاحی را طراحی نمود. ارقامی که در یک دسته قرار می‌گیرند شباهت بیشتری دارند و در صورت تمایل می‌توان از ارقام مشابه جهت تقویت صفات مورد نظر و یا از ارقام موجود در دسته‌های مختلف در دورگ‌گیری‌ها، جهت ایجاد تنوع ژنتیکی استفاده نمود. در پایان و بر اساس مجموع نتایج، ارقام افلاک، کریم الوند، پیشگام، پیشتاز، زارع، سیروان، مروارید، میهن، شبرنگ و یاواروس به عنوان ارقام مقاوم در مرحله جوانه‌زنی شناسایی شدند و قابل توصیه در شرایط تنش رطوبتی هستند. </span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt"><span style="font-family:"Times New Roman",serif"></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp;</div> <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:14px;"><span style="font-family:Times New Roman;"><span style="line-height:2;"><span style="unicode-bidi:embed"><b>Extended Abstract</b></span><br> <span style="unicode-bidi:embed"><b>Background:</b> Wheat ranks third in production and is the world&#39;s first grain as the main source of calories and protein for humans. Increasing wheat grain yield is essential due to the increasing population. Drought stress is considered the most important factor in reducing plant production in many regions. The germination stage plays a decisive role in the proper establishment of crop plants, and genetic differences at this stage under stress conditions provide a useful opportunity for selecting and understanding appropriate traits for stress tolerance. Considering the conditions of water deficit and drought in Iran and the world, as well as the introduction of new varieties of bread and durum wheat by research and scientific centers, the study and evaluation of new and promising wheat varieties are of great importance and help plant breeders in selecting varieties to face drought stress.</span><br> <span style="unicode-bidi:embed"><b>Methods</b>: To investigate the effect of drought stress on the morphological characteristics of 15 bread wheat cultivars (Alvand, Aflak, Pishgam, Pishtaz, Chamran, Zare, Sirvan, Saison, Shiroudi, Karim, Gaskogen, Gonbad, Morwarid, Mehan, and Mehrgan) and five durum wheat cultivars (Behrang, Shebrang, Yavarous, D-92-5, and D-91-16) and to identify drought-tolerant cultivars, a study was conducted at the germination stage in the laboratory of the Faculty of Agriculture and Natural Resources, Darab, Iran, in the 2016-2017 crop year. The experiment was conducted as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications. Polyethylene glycol (PEG) 6000 at a concentration of 10% was used to apply drought stress.</span><br> <b>Results</b>: The effect of the stress and genotype interaction was highly significant on the germination percentage and rate, shootlet length, fresh weight of rootlet, and fresh and dry weights of the shootlet. The highest germination percentage belonged to the Karim and Aflak cultivars in normal and stress conditions, respectively. The average germination percentage in drought stress conditions showed a 4% decrease compared to normal conditions. The highest germination rate was shown by the Karim and Behrang cultivars in normal conditions and by the Behrang cultivar in drought stress conditions. The germination rate in stress conditions showed an average decrease of 17% compared to normal, and was more sensitive to the germination percentage. Shootlet length in drought stress conditions showed a 14% decrease compared to normal conditions, and the highest values were recorded for the Zare and Alvand cultivars in normal and stress conditions, respectively. The genotypes showed different lengths of rootlet and coleoptile. The highest average lengths of rootlet and coleoptile were shown by the Karim and Morwarid cultivars, respectively. The cultivars Alvand, Pishtaz, Chamran, Sirvan, Shiroudi, and Shabrang were not different from the Morwarid cultivar in coleoptile length. The highest fresh rootlet weight was shown by the Karim cultivar (0.038 g) in normal conditions and by the Aflak (0.041 g), Karim, and Mehan cultivars in stress conditions. The cultivars Shabrang and Pishgam (0.072 g) in normal conditions, and the cultivar D-91-16 (0.055 g) in stress conditions presented the highest fresh shootlet weight. The fresh shootlet weight decreased by 16% in drought stress compared to normal conditions. The average dry rootlet weight of the cultivars (0.004 g) decreased by 43% under stress conditions compared to normal conditions (0.007 g). The Karim <span style="unicode-bidi:embed">cultivar showed the highest dry rootlet weight (0.008 g). The highest shootlet dry weights in normal and stress conditions belonged to the cultivars Mehrgan (0.0087 g) and Mehan (0.0077 g), respectively. Bread wheat had the highest rootlet length, shootlet length, rootlet fresh weight, shootlet fresh weight, and shootlet dry weight under normal conditions. Under stress conditions, the highest germination percentage and rate were measured for durum wheats, and the highest rootlet length and dry weight were found for bread wheats. Pishtaz, D-92-5, and D-91-16 cultivars showed the lowest stress susceptibility index (SSI) based on the germination percentage. Higher heritability was observed for the germination rate, and shootlet fresh and dry weight under normal conditions compared to stress conditions. However, germination percentage, shootlet length, and rootlet fresh weight showed higher heritability under stress conditions.</span><br> <span style="unicode-bidi:embed"><b>Conclusion</b>: Bread wheat genotypes showed better performance under normal conditions, and it may be claimed that they utilized the available moisture conditions well to improve characteristics and growth conditions. Under stress conditions, durum wheats showed the highest germination percentage and rate, which play an important role in the establishment of seedlings at the beginning of the growing season. Bread wheat had the highest rootlet length and dry weight, which are important mechanisms for dealing with drought stress in tolerant plants. The cultivars Alvand, Aflak, Pishtaz, Chamran, Saison, Shiroudi, Karim, Gaskogen, Gonbad, Morwarid, Mehan, Shabrang, Yavarous, and D-92-5 gained higher germination percentages under both stress and non-stress conditions than the other cultivars and were among the desirable cultivars. Based on heritability, it can be stated that the germination percentage and rate, shootlet dry weight, and coleoptile length in both normal and drought stress conditions, shootlet fresh weight in normal conditions, and shootlet length and rootlet fresh weight in drought stress conditions can be selected for in the early generations of segregation. The cultivars in different clusters showed similar and close germination percentage, rootlet length and dry weight, rootlet and shootlet fresh weight, or shootlet dry weight. Under drought stress conditions, the cultivars Alvand, Pishgam, Pishtaz, Zare, Sirvan, Morwarid, Mehan, Shabrang, and Yavarous from both bread and durum wheat groups showed high or moderate overall drought resistance and were statistically similar in terms of root and shoot fresh weight. The results of cluster analysis showed that cultivars might react differently under different growth conditions, once again confirming the need to examine cultivars under different environmental conditions for breeding. A breeding program can be designed considering the presence of cultivars in specific groups. Cultivars that are in the same group are more similar, and if desired, similar cultivars can be used to enhance the desired traits, or cultivars in different groups can be used in hybridization to create genetic diversity. Finally, based on the overall results, the cultivars Aflak, Karim Alvand, Pishgam, Pishtaz, Zare, Sirvan, Morwarid, Mehan, Shabrang, and Yavarous were identified as resistant cultivars at the germination stage and are recommended for drought stress conditions.</span></span></span></span><br> &nbsp;</div> گندم, تنش خشکی, پلی‌اتیلن‌گلیکول (PEG), مقاومت به خشکی, شاخص حساسیت به تنش, تجزیه خوشه‌ای Cluster analysis, Drought stress, Drought tolerance, PEG, Stress susceptibility index, Wheat 29 42 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-366-3&slc_lang=fa&sid=1 Faizeh Rezaei فائزه رضایی f.r.yasouj1395@gmail.com 100319475328460027064 100319475328460027064 No Department of Agriculture and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران Reza Amiri Fahliani رضا امیری‌ فهلیانی Amiri@yu.ac.ir 100319475328460027065 100319475328460027065 Yes Department of Agriculture and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران Ali Behpouri علی بهپوری behpoori@shirazu.ac.ir 100319475328460027066 100319475328460027066 No Department of Agroecology, Darab Faculty of Agriculture and Natural Resources, Shiraz University, Darab, Iran بخش اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، داراب، ایران Masoud Dehdari مسعود دهداری adehdari@yu.ac.ir 100319475328460027067 100319475328460027067 No Department of Agriculture and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران Zahra Zinati زهرا زینتی zahrazinati@shirazu.ac.ir 100319475328460027068 100319475328460027068 No Department of Agroecology, Darab Faculty of Agriculture and Natural Resources, Shiraz University, Darab, Iran بخش اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، داراب، ایران