دوره 15، شماره 47 - ( پاییز 1402 )
جلد 15 شماره 47 صفحات 13-1 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mirzaei M R. (2023). Genetic Variation in Among Seed Vigor of Single Crosses and Top Cross Hybrids of Sugar Beet. J Crop Breed. 15(47), 1-13. doi:10.61186/jcb.15.47.1
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1420-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1420-fa.html
میرزایی محمدرضا. تنوع ژنتیکی در قدرت بذر سینگل‌کراس‌ها و هیبریدهای تاپ کراس چغندرقند پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1402; 15 (47) :13-1 10.61186/jcb.15.47.1
مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
چکیده: (2046 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: جوانه‌زنی و پتانسیل ظهور گیاهچه مطلوب بذر منوژرم چغندرقند در سطح مزرعه، به کیفیت بذر وابسته است. همچنین عملکرد محصول و بهره‌وری از نهاده های کشاورزی، به استقرارگیاهچه در مزرعه بستگی دارد و توانایی برای جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه به سرعت و یکنواختی ظهور گیاهچه قوی در شرایط مختلف محیطی بستگی دارد. دانش ما در رابطه با تنوع قدرت بذر و کارکرد آن در عملکرد محصول، محدود است. بر همین اساس، خصوصیات کیفی بذر از جمله قدرت بذر، در فرآیند اصلاح چغندرقند برای تهیه ارقام با بنیه و کارکرد مناسب بذر در مزرعه، ضروری است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی و رتبه‌بندی سینگل کراس‌ها و هیبریدهای در حال اصلاح به لحاظ صفات مختلف قدرت بذر و تعیین ارتباط بین آنها جهت دست‌یابی به حداکثر کیفیت بذر انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، صفات قدرت بذر 22 سینگل کراس و 22 هیبرید تاپ کراس حاصل از تلاقی آنها با یک لاین گرده‌افشان چغندرقند، در شرایط گلخانه و در مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند طی سال‌های 1399 و 1400 مطالعه شد. ارزیابی صفات کیفی سینگل کراس ها و هیبریدها در دو آزمایش جداگانه در شرایط گلخانه هر یک با 22 تیمار و با استفاده طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد صفات ظهور گیاهچه در سینگل کراس‌ها و هیبریدهای تاپ کراس حاصل از تلاقی انها در چغندرقند تحت تأثیر ژنوتیپ می‌باشد. تنوع ژنتیکی بین سینگل کراس‌ها و هیبریدهای حاصل به لحاظ قدرت بذر مشاهده شد. هیبریدهایی که درصد جوانه غیر نرمال و بذرهای جوانه نزده مغزدار کمتر و یکنواختی جوانه‌زنی بالا در شرایط آزمایشگاه داشتند، افزایش درصد ظهور گیاهچه آنها نسبت به دیگر هیبریدها، معنی‌دار بود. در نهایت، هیبریدهایی که یکنواختی جوانه‌زنی بالا در آزمایشگاه داشتند، ضریب سرعت ظهور گیاهچه بیشتر و در زمان کمتری سبز شدند.
نتیجه‌گیری: بهنظر میرسد، صفت یکنواختی جوانه‌زنی بذر چغندرقند نقش تعیین‌کننده و معنی‌داری نسبت به مابقی صفات کیفی در آزمایشگاه دارد و می‌تواند در برنامه‌های اصلاحی به‌عنوان یکی از شاخص های انتخاب کیفی بذر، استفاده شود؛ همچنین روش تجزیه خوشه ای چند متغیره و شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG) ژنوتیپ ها بر اساس صفات کیفی بذر چغندرقند (درصد ظهور گیاهچه، سرعت ظهور گیاهچه، میانگین زمان ظهور گیاهچه، ضریب سرعت ظهور گیاهچه، یکنواختی ظهور گیاهچه و میانگین وزن خشک گیاهچه) اختلاف آماری معنی داری را در خوشه و رتبه بندی آنها در SIIG بدست آورد. به نظر می رسد، از صفات جوانه‌زنی بذر چغندرقند می‌تواند در برنامه‌های اصلاحی به‌عنوان یکی از شاخص های انتخاب کیفی بذر، استفاده شود؛ بنابراین انتظار می‌رود، با انتخاب و غربال ژنوتیپ‌های برتر برای افزایش کیفیت بذر چغندرقند، منتج به بهبود و افزایش ظهور گیاهچه در مزرعه و در نهایت، با افزایش عملکرد محصول همراه شود.
مقدمه و هدف: جوانه‌زنی و پتانسیل ظهور گیاهچه مطلوب بذر منوژرم چغندرقند در سطح مزرعه، به کیفیت بذر وابسته است. همچنین عملکرد محصول و بهره‌وری از نهاده های کشاورزی، به استقرارگیاهچه در مزرعه بستگی دارد و توانایی برای جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه به سرعت و یکنواختی ظهور گیاهچه قوی در شرایط مختلف محیطی بستگی دارد. دانش ما در رابطه با تنوع قدرت بذر و کارکرد آن در عملکرد محصول، محدود است. بر همین اساس، خصوصیات کیفی بذر از جمله قدرت بذر، در فرآیند اصلاح چغندرقند برای تهیه ارقام با بنیه و کارکرد مناسب بذر در مزرعه، ضروری است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی و رتبه‌بندی سینگل کراس‌ها و هیبریدهای در حال اصلاح به لحاظ صفات مختلف قدرت بذر و تعیین ارتباط بین آنها جهت دست‌یابی به حداکثر کیفیت بذر انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، صفات قدرت بذر 22 سینگل کراس و 22 هیبرید تاپ کراس حاصل از تلاقی آنها با یک لاین گرده‌افشان چغندرقند، در شرایط گلخانه و در مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند طی سال‌های 1399 و 1400 مطالعه شد. ارزیابی صفات کیفی سینگل کراس ها و هیبریدها در دو آزمایش جداگانه در شرایط گلخانه هر یک با 22 تیمار و با استفاده طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد صفات ظهور گیاهچه در سینگل کراس‌ها و هیبریدهای تاپ کراس حاصل از تلاقی انها در چغندرقند تحت تأثیر ژنوتیپ می‌باشد. تنوع ژنتیکی بین سینگل کراس‌ها و هیبریدهای حاصل به لحاظ قدرت بذر مشاهده شد. هیبریدهایی که درصد جوانه غیر نرمال و بذرهای جوانه نزده مغزدار کمتر و یکنواختی جوانه‌زنی بالا در شرایط آزمایشگاه داشتند، افزایش درصد ظهور گیاهچه آنها نسبت به دیگر هیبریدها، معنی‌دار بود. در نهایت، هیبریدهایی که یکنواختی جوانه‌زنی بالا در آزمایشگاه داشتند، ضریب سرعت ظهور گیاهچه بیشتر و در زمان کمتری سبز شدند.
نتیجه‌گیری: بهنظر میرسد، صفت یکنواختی جوانه‌زنی بذر چغندرقند نقش تعیین‌کننده و معنی‌داری نسبت به مابقی صفات کیفی در آزمایشگاه دارد و می‌تواند در برنامه‌های اصلاحی به‌عنوان یکی از شاخص های انتخاب کیفی بذر، استفاده شود؛ همچنین روش تجزیه خوشه ای چند متغیره و شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG) ژنوتیپ ها بر اساس صفات کیفی بذر چغندرقند (درصد ظهور گیاهچه، سرعت ظهور گیاهچه، میانگین زمان ظهور گیاهچه، ضریب سرعت ظهور گیاهچه، یکنواختی ظهور گیاهچه و میانگین وزن خشک گیاهچه) اختلاف آماری معنی داری را در خوشه و رتبه بندی آنها در SIIG بدست آورد. به نظر می رسد، از صفات جوانه‌زنی بذر چغندرقند می‌تواند در برنامه‌های اصلاحی به‌عنوان یکی از شاخص های انتخاب کیفی بذر، استفاده شود؛ بنابراین انتظار می‌رود، با انتخاب و غربال ژنوتیپ‌های برتر برای افزایش کیفیت بذر چغندرقند، منتج به بهبود و افزایش ظهور گیاهچه در مزرعه و در نهایت، با افزایش عملکرد محصول همراه شود.
فهرست منابع
1. Aarssen, L., & Burton, S. (1990). Maternal effects at four levels in Senecio vulgaris (Asteraceae) grown on a soil nutrient gradient. American Journal of Botany, 77(9), 1231-1240. [DOI:10.1002/j.1537-2197.1990.tb13622.x]
2. Alipour, S., Taghvaei, M., Jalilian, A., Kazemeini, A., & Razi, H. (2019). Hydro-thermal priming enhance seed germination capacity and seedling growth in sugar beet. Cell. Mol. Biol., 65(4), 90-96. [DOI:10.14715/cmb/2019.65.4.15]
3. Baskin, C. C., & Baskin, J. M. (1998). Seeds: ecology, biogeography, and, evolution of dormancy and germination. Elsevier.
4. Boiffin, J., Dürr, C., Fleury, A., Marin-Laflèche, A., & Maillet, I. (1992). Analysis of the variability of sugar beet (Beta vulgaris L) growth during the early stages. I. Influence of various conditions on crop establishment. Agronomie, 12(7), 515-525. [DOI:10.1051/agro:19920703]
5. Bradford, K. J., Steiner, J. J., & Trawatha, S. E. (1990). Seed priming influence on germination and emergence of pepper seed lots. Crop Science, 30(3), 718-721. [DOI:10.2135/cropsci1990.0011183X003000030049x]
6. Campbell, L., & Enz, J. (1991). Temperature effects on sugar beet seedling emergence. Journal of Sugar Beet Research, 28(3), 129-140. [DOI:10.5274/jsbr.28.3.129]
7. Chomontowski, C., Wzorek, H., & Podlaski, S. (2020). Impact of sugar beet seed priming on seed quality and performance under diversified environmental conditions of germination, emergence and growth. Journal of Plant Growth Regulation, 39(1), 183-189. [DOI:10.1007/s00344-019-09973-2]
8. Finch-Savage, W. E., & Bassel, G. W. (2016). Seed vigour and crop establishment: extending performance beyond adaptation. Journal of experimental botany, 67(3), 567-591. [DOI:10.1093/jxb/erv490]
9. Habib, M. (2010). Sugarbeet (Beta vulgaris L.) seed pre-treatment with water and HCl to improve germination. African journal of biotechnology, 9(9). [DOI:10.5897/AJB10.1460]
10. Hermann, K., Meinhard, J., Dobrev, P., Linkies, A., Pesek, B., Heß, B., Macháčková, I., Fischer, U., & Leubner-Metzger, G. (2007). 1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid and abscisic acid during the germination of sugar beet (Beta vulgaris L.): a comparative study of fruits and seeds. Journal of experimental botany, 58(11), 3047-3060. [DOI:10.1093/jxb/erm162]
11. Ilkaee, M. N., Saremirad, A., Abbaszadeh, B., & Salehi, H. (2020). Role of Maternal Plant Nutrition with Chemical and Biological Fertilizers on Germination Characteristics of Nepeta racemosa. Seed Research Journal, 10(2), 54-64.
12. Jalilian, A. (2005). Investigation of the effect of low temperature and frost stress on germination, emergence and growth processes of sugar beet seedlings University of Tehran]. Tehran, Iran.
13. Luzuriaga, A., Escudero, A., & Pérez‐García, F. (2006). Environmental maternal effects on seed morphology and germination in Sinapis arvensis (Cruciferae). Weed Research, 46(2), 163-174. [DOI:10.1111/j.1365-3180.2006.00496.x]
14. Marcos Filho, J. (2015). Seed vigor testing: an overview of the past, present and future perspective. Scientia agricola, 72, 363-374. [DOI:10.1590/0103-9016-2015-0007]
15. McGrath, J. M., Elawady, A., El-Khishin, D., Naegele, R. P., Carr, K. M., & De los Reyes, B. (2008). Sugar beet germination: Phenotypic selection and molecular profiling to identify genes involved in abiotic stress response. [DOI:10.17660/ActaHortic.2008.782.2]
16. Mirzaei, M. R., & Hemayati, S. S. (2022). The effect of environment and maternal plant on germination traits of sugar beet seeds and an approach to select the superior genotype. Agricultural Research, 11(4), 608-614. [DOI:10.1007/s40003-021-00607-2]
17. Monti, A., Brugnoli, E., Scartazza, A., & Amaducci, M. T. (2006). The effect of transient and continuous drought on yield, photosynthesis and carbon isotope discrimination in sugar beet (Beta vulgaris L.). Journal of experimental botany, 57(6), 1253-1262. [DOI:10.1093/jxb/erj091]
18. Nik, M. M., Babaeian, M., & Tavassoli, A. (2011). Effect of seed size and genotype on germination characteristic and seed nutrient content of wheat. Scientific Research and Essays, 6(9), 2019-2025. [DOI:10.5897/SRE11.621]
19. Pestsova, E., Meinhard, J., Menze, A., Fischer, U., Windhövel, A., & Westhoff, P. (2008). Transcript profiles uncover temporal and stress-induced changes of metabolic pathways in germinating sugar beet seeds. BMC plant biology, 8, 1-21. [DOI:10.1186/1471-2229-8-122]
20. Podlaski, S., & Chomontowski, C. (2020). Various Methods of Assessing Sugar Beet Seed Vigour and Its Impact on the Germination Process, Field Emergence and Sugar Yield. Sugar Tech, 22(1), 130-136. [DOI:10.1007/s12355-019-00754-5]
21. Ranal, M. A., & Santana, D. G. d. (2006). How and why to measure the germination process? Brazilian Journal of Botany, 29(1), 1-11. [DOI:10.1590/S0100-84042006000100002]
22. Sadeghzadeh Hemayati, S., Shariari, R., & Saremirad, A. (2023). Role of humic acid pretreatment on sugar beet (Beta vulgaris L.) seed germination characteristics and early seedling growth. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 12(1), 79-89.
23. Saremirad, A., & Mostafavi, K. (2020). Genetic Diversity Study of Sunflower (Helianthus annus L.) Genotypes for Agro-morphological Traits Under Normal and Drought Stress Conditions. Journal of Plant Productions, 43(2), 227-240. [DOI:10.22055/ppd.2020.27588.1671]
24. Schopfer, P., Plachy, C., & Frahry, G. (2001). Release of reactive oxygen intermediates (superoxide radicals, hydrogen peroxide, and hydroxyl radicals) and peroxidase in germinating radish seeds controlled by light, gibberellin, and abscisic acid. Plant physiology, 125(4), 1591-1602. [DOI:10.1104/pp.125.4.1591]
25. Silva, L. J. d., Medeiros, A. D. d., & Oliveira, A. M. S. (2019). SeedCalc, a new automated R software tool for germination and seedling length data processing. Journal of Seed Science, 41, 250-257. [DOI:10.1590/2317-1545v42n2217267]
26. Stibbe, C., & Märländer, B. (2002). Field emergence dynamics significance to intraspecific competition and growth efficiency in sugar beet (Beta vulgaris L.). European Journal of Agronomy, 17(3), 161-171. [DOI:10.1016/S1161-0301(02)00005-9]
27. Taleghani, D., Rajabi, A., Sadeghzadeh Hemayati, S., & Saremirad, A. (2022). Improvement and selection for drought-tolerant sugar beet (Beta vulgaris L.) pollinator lines. Results in Engineering, 13, 100367.
https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100367 [DOI:https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100367]
28. Taleghani, D., & Saremirad, A. (2023a). Drought impacts on the reaction of sugar beet (Beta vulgaris L.) pollinator lines in terms of sugar. Crop Science Research in Arid Regions, 4(2), 371-388.
29. Taleghani, D., & Saremirad, A. (2023b). Evaluation of the sugar beet (Beta vulgaris L.) half-sib lines response to drought stress. Crop Science Research in Arid Regions, 5(1), 81-104.
30. Ventura, L., Donà, M., Macovei, A., Carbonera, D., Buttafava, A., Mondoni, A., Rossi, G., & Balestrazzi, A. (2012). Understanding the molecular pathways associated with seed vigor. Plant Physiology and Biochemistry, 60, 196-206. [DOI:10.1016/j.plaphy.2012.07.031]
31. Wu, X., Ning, F., Hu, X., & Wang, W. (2017). Genetic modification for improving seed vigor is transitioning from model plants to crop plants. Frontiers in plant science, 8, 8. [DOI:10.3389/fpls.2017.00008]
32. Zare, M., Ghaemi, M., & Mostafavi, K. (2012). Role of salt stress on seed germination and growth of sugar beet cultivars. International Journal of Recent Scientific Research, 3(10), 800-804.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
