Journal of Crop Breeding

fa تجزیه ترکیب پذیری و هتروزیس در تلاقی دای ‎آلل بین ارقام بهاره و زمستانه کلزا Combinability and Heterosis in Diallele Crosses between Spring and Winter Canola اصلاح نباتات، بیومتری اصلاح نباتات، بیومتری كاربردي Applicable <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: کلزا (L.Brassica napus ) به سومین محصول با ارزش دانه&lrm; های روغنی خوراکی در سراسر جهان پس از سویا و نخل روغنی تبدیل شده است. با توجه به اهمیت کشت کلزا، شناسایی ژنوتیپ &lrm;هایی با برخورداری از پتانسیل عملکردی بالا برای به&lrm; دست آوردن تلاقی&lrm; های برتر دارای اهمیت است. توانایی ترکیب &lrm;پذیری می &lrm;تواند ظرفیت یک رقم را جهت انتقال عملکرد برتر به نتاج مشخص کند. تجزیه‌ و تحلیل‌ دای&lrm; آلل‌ به&lrm; عنوان روشی‌ بسیار قوی و کارا به‌&lrm;منظور برآورد پارامترهای ژنتیکی‌، عمل‌ ژن&lrm; ها، ترکیب‌پذیری خصوصی‌ و عمومی‌ و تعیین‌ میزان هتروزیس‌ استفاده می‌شود. لذا، در این پژوهش از تلاقی دای آلل در هشت رقم بهاره و زمستانه بهره گرفته شد تا توانایی ترکیب&lrm; پذیری و هتروزیس این ارقام از نظر صفات فنولوژیک و مورفولوژیک برای انتخاب برترین والدها و تلاقی&lrm; ها مورد بررسی قرار گیرند. مواد و روش&lrm; ها: چهار رقم کلزای بهاره (and RGSAsa, Baharan, Dalgan,) و چهار رقم زمستانه (Zarfam Nima, and SLM2246, Okapi,) در سال زراعی 1402-1401 به &lrm;صورت طرح دای &lrm;آلل یک طرفه تلاقی داده شدند. دورگ&lrm; های نسل اول به &lrm;همراه هشت والد (جمعاً 36 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سال زراعی 1403-1402 ارزیابی شدند. در این آزمایش، صفات تعداد روز تا گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی، ارتفاع گیاه، طول شاخه اصلی، تعداد شاخه &lrm;های فرعی، تعداد خورجین در شاخه اصلی، تعداد خورجین در شاخه فرعی، طول خورجین، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه و عملکرد دانه با انتخاب تصادفی پنج بوته از هر کرت اندازه &lrm;گیری و مورد مطالعه قرار گرفتند. محاسبات آماری داده &lrm;های اندازه &lrm;گیری شده توسط نرم &lrm;افزارهای DIALL(1.1) و SPSS (16) صورت گرفت. یافته &lrm;ها: نتایج تجزیه دای &lrm;آلل نشان دادند که میانگین مربعات توانایی ترکیب پذیری عمومی (GCA) و خصوصی (SCA) در همه صفات معنی&lrm; دار بود، ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﺟﺰای اﻓﺰاﻳﺸﻲ و غیر افزایشی در وراﺛﺖ ﻛﻠﻴﻪ ﺻﻔﺎت ﻧﻘﺶ دارند. از طرفی، در تمامی صفات مورد مطالعه واریانس GCA نسبت به واریانس SCA بیشتر بود که نشان دهنده اهمیت بیشتر اثر افزایشی ژن&lrm;ها در کنترل این صفات بود. ژنوتیپ &lrm;های بهاره با برخورداری از ترکیب&lrm; پذیری عمومی منفی و معنی&lrm; دار برای تعداد روز تا گلدهی جهت رسیدن به ارقام زودرس در اولویت خواهند بود. نتایج ترکیب &lrm;پذیری خصوصی در شش ترکیب تلاقی برای این صفت به &lrm;صورت منفی و معنی &lrm;دار مشاهده شد. اغلب تلاقی&lrm; های با ترکیب&lrm; پذیری خصوصی منفی و معنی &lrm;دار دارای حداقل یک والد با ترکیب &lrm;پذیری عمومی منفی و معنی &lrm;دار برای صفت تعداد روز تا گلدهی بودند. از لحاظ ارتفاع گیاه، ژنوتیپ &lrm;های RGS و Dalgan ترکیب&lrm; پذیری عمومی منفی و معنی&lrm; دار نشان دادند. شش ترکیب تلاقی دارای ترکیب&lrm; پذیری خصوصی منفی و معنی &lrm;دار برای ارتفاع بوته بودند، لذا می &lrm;توانند برای کاهش ارتفاع در برنامه&lrm; های به &lrm;نژادی استفاده شوند. از لحاظ افزایش تعداد غلاف در شاخه اصلی، ژنوتیپ &lrm;های Baharan و Dalgan Asa, و افزایش تعداد غلاف در شاخه فرعی ژنوتیپ&lrm; های Nima SLM046, و Okapi ترکیب&lrm; پذیری عمومی مثبت و معنی &lrm;دار داشتند. بنابراین، این ژنوتیپ &lrm;ها برای افزایش این صفات در اولویت خواهند بود. ضمن این&lrm;که ترکیب &lrm;پذیری خصوصی به&lrm; صورت مثبت و منفی معنی&lrm; دار در ترکیب تلاقی&lrm; ها برای این صفات مشاهده شد. ژنوتیپ &lrm;های Asa، Baharan و Zarfam با برخورداری از ترکیب&lrm; پذیری عمومی مثبت و معنی &lrm;دار به عنوان بهترین ترکیب شونده جهت افزایش تعداد دانه در غلاف شناخته شدند. هفت ترکیب تلاقی با داشتن ترکیب &lrm;پذیری خصوصی مثبت و معنی &lrm;دار به عنوان ترکیبات برتر برای افزایش این صفت شناخته شدند. ژنوتیپ &lrm;های Asa و Dalgan با ترکیب &lrm;پذیری عمومی مثبت معنی &lrm;دار برای افزایش عملکرد دانه در زمره ژنوتیپ &lrm;های مطلوب محسوب شدند. ترکیب &lrm;پذیری خصوصی در 11 تلاقی به &lrm;صورت مثبت و معنی &lrm;دار مشاهده شد، که نمایانگر اثر غیر افزایشی ژن&lrm;ها برای افزایش این صفت بود. میزان هتروزیس نسبت به والد برتر برای صفت تعداد روز تا گلدهی در اغلب تلاقی &lrm;ها در جهت منفی معنی &lrm;دار گردید، که از نظر رسیدن به ارقام زودرس تلاقی &lrm;های RGS × Okapi، Baharan × Okapi و Asa × Okapi با میزان هتروزیس منفی و معنی &lrm;دار در اولویت خواهند بود. با توجه به مطلوبیت پاکوتاهی در کلزا، تلاقی &lrm;های RGS × Asa و RGS × Zarfam به &lrm;ترتیب با هتروزیس منفی معنی &lrm;دار برای کاهش ارتفاع در اولویت هستند. تلاقی &lrm;های SLM046 × Okapi و Asa × Zarfam بیشترین میزان هتروزیس تعداد غلاف در شاخه اصلی را داشتند. تلاقی &lrm;های Nima × Okapi، SLM046 × Okapi و Baharan × Dalgan با بیشترین میزان هتروزیس برای بهبود تعداد غلاف در شاخه فرعی در اولویت خواهند بود. تلاقی &lrm;های RGS × Okapi، Baharan × Dalgan، Asa × Okapi و RGS × Zarfam هتروزیس مثبت معنی &lrm;دار از لحاظ تعداد دانه در غلاف داشتند. از لحاظ عملکرد دانه، تلاقی &lrm;های Dalgan × Okapi، Dalgan×SLM046، Zarfam×SLM046، Baharan × Zarfam و Nima × Okapi با دارابودن بیشترین میزان هتروزیس در اولویت هستند. نتیجه &lrm;گیری: برآورد ترکیب &lrm;پذیری صفات نشان داد که ارقام RGS و Dalgan به &lrm;عنوان بهترین ترکیب شونده &lrm;های عمومی در جهت کاهش تعداد روز تا گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی و ارتفاع گیاه بودند. لذا این ارقام می&lrm; توانند به &lrm;عنوان منبع آلل های مطلوب برای دستیابی به زودرسی مد نظر قرار گیرند. همچنین، ارقام Asa و Baharan در جهت افزایش عملکرد و برخی صفات مرتبط با آن به &lrm;عنوان بهترین ترکیب شونده شناخته شدند. تلاقی&lrm; های Nima × Okapi، Dalgan × Okapi، RGS × Dalgan و Asa × Okapi برای افزایش عملکرد و برخی صفات مربوط به آن، بهترین ترکیب شونده خصوصی شناخته شدند، ضمن این که این تلاقی&lrm;ها هتروزیس مثبت و بالایی را در عملکرد دانه نشان دادند. بنابراین، می &lrm;توان والدین آنها را برای برنامه &lrm;های تولید ارقام جدید و بهبود ژنوتیپ &lrm;های کلزا از لحاظ عملکرد دانه پیشنهاد نمود.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Canola (Brassica napus L.) has become the third most valuable edible oilseed crop worldwide after soybean and oil palm. Considering the importance of canola cultivation, it is important to identify genotypes with high yield potential to obtain superior crosses. Combining ability can determine the capacity of an individual toward the transmission of superior performance to offspring. Diallele analysis is used as a very powerful and efficient method to estimate genetic parameters, gene function, specific and general combinability, and determine the amount of heterosis. In this study, therefore, diallele crossing was used in eight spring and winter cultivars to estimate the combinability and heterosis of these cultivars in terms of phenological and morphological traits to identify promising parents and hybrids for future breeding programs. Methods: Four spring canola cultivars (RGS, Asa, Baharan, and Dalgan) and four winter cultivars (Zarfam, Nima, SLM2246, and Okapi) were crossed as a one-way diallele design in 2022-2023. The hybrids of the first generation, along with eight parents (36 genotypes in total), were evaluated in a randomized complete block design with three replications in 2023-2024. The studied traits included the number of days to flowering, the number of days to maturity, plant height, length of the main branch, the number of sub-branches, the number of pods in the main branch, the number of pods in the sub-branch, pod length, the number of grains per pod, 1000-grain weight, and seed yield. Statistical calculations of the measured data were performed using DIALL (1.1) and SPSS (16) software.     Results: The results of diallele analysis in both general combinability (GCA) and specific combinability (SCA) were significantly different among the parents and hybrids for all the investigated traits; therefore, additive and non-additive components play a role in the inheritance of all traits. On the other hand, the estimates of GCA variances were higher than the SCA variance in all the studied traits, indicating that additive variance was more than the non-additive variance. Spring genotypes with negative and significant GCA for the number of days to flowering will be prioritized to reach early cultivars. Negative and significant results of SCA were observed in six crossings for this trait. Most crosses with negative and significant SCA had at least one parent with negative and significant GCA for this trait. In terms of plant height, RGS and Dalgan genotypes showed significant negative GCA. Six hybrids had negative and significant SCA for plant height; hence, they can be used to reduce height in breeding programs. There was a positive and significant GCA in increasing the number of pods in the main branch of the Baharan, Dalgan, and Asa genotypes and the number of pods in the sub-branch of the Nima, SLM046, and Okapi genotypes. Therefore, these genotypes will be prioritized to increase these traits. In addition, positive and negative SCA were observed in crosses for these traits. Asa, Baharan, and Zarfam genotypes with positive and significant GCA were recognized as the best combiners to increase the number of seeds in the pod. Seven hybrid compounds with positive and significant SCA were recognized as superior compounds for increasing this trait. Asa and Dalgan genotypes with significant positive GCA were considered among the desirable genotypes for increasing grain yield. SCA was observed positively and significantly in 11 crosses, which indicated the non-additive effect of genes to increase this trait. The degree of heterosis compared to the superior parent for the number of days to flowering trait in most of the crosses was significant in the negative direction. Varieties RGS×Okapi, Baharan × Okapi, and Asa × Okapi crosses with significant heterosis will be given priority in terms of early maturity. Considering the desirability of shortening in rapeseed, RGS × Asa and RGS × Zarfam crosses with significant negative heterosis are preferred for height reduction. The crosses SLM046 × Okapi and Asa × Zarfam showed the highest amount of heterosis in the number of pods in the main branch. The crosses Nima × Okapi, SLM046 × Okapi, and Baharan × Dalgan with the highest amount of heterosis will be prioritized to improve the number of pods in the branch. RGS × Okapi, Baharan × Dalgan, Asa × Okapi, and RGS × Zarfam crosses showed significant positive heterosis in terms of the number of seeds in the pod. In terms of grain yield, Dalgan × Okapi, Dalgan × SLM046, Zarfam × SLM046, Baharan × Zarfam, and Nima × Okapi crosses are preferred with the highest amount of heterosis. Conclusion: The estimation of traits' combinability showed that RGS and Dalgan cultivars were the best general combiners to reduce the number of days to flowering, the number of days to maturity, and plant height. Therefore, these cultivars can be considered a source of desirable alleles to achieve early maturity. In addition, Asa and Baharan cultivars were recognized as the best combiners to increase yield and some related traits. Nima × Okapi, Dalgan × Okapi, RGS × Dalgan, and Asa × Okapi crosses were the best specific combiner hybrids for increasing yield and some related traits, while these crosses showed positive and high heterosis in seed yield. Therefore, their parents can be suggested for the production programs of new cultivars and improvement of canola genotypes for seed yield. </div> ترکیب ‎پذیری عمومی, ترکیب‎ پذیری خصوصی, کلزا, هتروزیس Combinability, Diallel, Heterosis, Rapeseed 30 44 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1292-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahtabeh Samadi Gorji مهتابه صمدی گرجی 100319475328460026331 100319475328460026331 No Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران Nadali Babaeian نادعلی بابائیان nbabaeian@yahoo.com 100319475328460026332 100319475328460026332 Yes Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران Ghafar Kiani غفار کیانی 100319475328460026333 100319475328460026333 No Department of Plant Breeding, Faculty of Crops Sciences, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran گروه اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران Valiollah Rameeh ولی الله رامئه 100319475328460026334 100319475328460026334 No Center of Research and Education of Agriculture and Natural Resources of Mazandaran Province, Organization of Research, Education and Promotion of Agriculture, Sari, Iran مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران Nadali Bagheri نادعلی باقری 100319475328460026335 100319475328460026335 No Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران