دوره 15، شماره 47 - ( پاییز 1402 )
جلد 15 شماره 47 صفحات 102-91 |
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:
azodi A, Soltanloo H, Ramazanpour S, Darzi Ramandi H. (2023). Canonical Correlation Analysis and Grouping of Bread Wheat Genotypes Based on Morphophenological Traits and Fusarium Head Blight Tolerance Indexes. J Crop Breed. 15(47), 91-102. doi:10.61186/jcb.15.47.91
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1438-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1438-fa.html
عضدی عادله، سلطانلو حسن، رمضانپور سیده ساناز، درزی رامندی هادی. تجزیه همبستگی کانونیک و گروه‌بندی ژنوتیپ‌های گندم نان بر اساس صفات مورفوفنولوژیک و شاخص‌های تحمل به پوسیدگی فوزاریوم سنبله پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1402; 15 (47) :102-91 10.61186/jcb.15.47.91
1- دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران
2- دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران
3- دانشکده کشاورزی دانشگاه بو علی سینا، همدان، ایران
2- دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران
3- دانشکده کشاورزی دانشگاه بو علی سینا، همدان، ایران
چکیده: (1880 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله یکی از مهمترین و مخربترین بیماریهای گندم در اقلیم گرم و مرطوب است که علاوه بر کاهش عملکرد، باعث تجمع مایکوتوکسین در دانه میشود که برای انسان و دام خطرناک است. مقاومت غیرفعال در برابر فوزارویوم شامل صفات مورفولوژیکی و فنولوژیکی زیادی مانند ارتفاع بوته، روز تا گردهافشانی، روز تا سنبله‌دهی، تعداد سنبله و تراکم سنبله است که به فرار از بیماری کمک می‌کند یا نوعی مقاومت در برابر بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله ایجاد می‌کند. هدف از این مطالعه مقایسه ژنوتیپ‌های مورد مطالعه نسبت به مقاومت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله و تخمین همبستگی ساده و کانونیک بین صفات مورفولوژیکی با صفات مقاومت به بیماری بود.
مواد و روشها: به‌منظور ارزیابی 92 ژنوتیپ اصلاحی و بومی گندم نان ایران نسبت به پوسیدگی فوزاریومی سنبله در طی دو سال زراعی (2019-2022) آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. صفات مورفولوژیکی اندازه‌گیری شده شامل ارتفاع بوته (PH)، طول سنبله (SL)، و تعداد دانه در سنبله (TSS) و صفات زراعی اندازه‌گیری شده شامل تاریخ سنبله‌دهی (DTH) و تاریخ گلدهی (DTF) بود. صفات بیماری عبارت بودند از: بروز بیماری (INC)، شدت بیماری (SEV)، هسته‌های آسیب دیده فوزاریوم (FDK)، شاخص FHBdx و ISK.
یافتهها: برای تمام صفات مرتبط با بیماری و صفات مورفوفنولوژیک، تفاوت معنی‌داری (0/001>p) بین ژنوتیپ‌ها مشاهده شد. طبق نتایج تجزیه همبستگی، وجود همبستگی مثبت و معنی‌داری (0/001>p) بین صفات تاریخ سنبله‌دهی، تاریخ گردهافشانی و ارتفاع گیاه با صفات مرتبط با بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله گندم وجود داشت. تجزیه همبستگی کانونیک بین صفات مرتبط با بیماری و صفات مورفوفنولوژیکی یک همبستگی کانونیک معنی‌دار (0/687) نشان داد که 81 درصد واریانس کل را توجیه کرد. با توجه به نتایج تجزیه خوشه‌ای بر اساس صفات مورفوفنولوژیک و صفات مرتبط با بیماری FHB، ژنوتیپ‌های موردبررسی در پنج گروه مجزا دسته‌بندی شدند که ژنوتیپ‌های گروه اول ازنظر تمام صفات مرتبط با بیماری FHB میانگین پایین‌تری را در میان سایر گروه‌هـا و همچنـین میـانگین کل ژنوتیپ‌ها داشتند و در عین‌حال نسبت به سایر گروه‌ها زودرس‌تر نیـز بودنـد.
نتیجهگیری: ارقام ریژاو، چمران، دریا، آرتا، نیشابور و گنبد بالاترین مقاومت به بیماری فوزاریوم را در این مطالعه نشان دادند و می‌توانند همچنان به‌عنوان ارقام والدی برای اصلاح ارقام جدید گندم مقاوم به بیماری پوسیدگی سنبله مورد استفاده قرار گیرند. همچنین در بین ارقام بومی سه ژنوتیپ الرج کرج، پرند ساوه و ملایر مقاومت قابل قبولی نشان دادند که نشان دهنده این است که برخی ارقام بومی نیز نسبت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله مقاومت نسبی دارند و ممکن است در صورت دارا بودن مکان‌های ژنی مکمل ژن‌های مشخص مقاومت به این بیماری، احتمالا در جهت اهداف و برنامه‌های به‌نژادی برای مقاومت به بیماری فوزاریوم قابل استفاده باشند که این موضوع نیازمند بررسی‌های بیشتر در مطالعات آینده خواهد بود.
مقدمه و هدف: بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله یکی از مهمترین و مخربترین بیماریهای گندم در اقلیم گرم و مرطوب است که علاوه بر کاهش عملکرد، باعث تجمع مایکوتوکسین در دانه میشود که برای انسان و دام خطرناک است. مقاومت غیرفعال در برابر فوزارویوم شامل صفات مورفولوژیکی و فنولوژیکی زیادی مانند ارتفاع بوته، روز تا گردهافشانی، روز تا سنبله‌دهی، تعداد سنبله و تراکم سنبله است که به فرار از بیماری کمک می‌کند یا نوعی مقاومت در برابر بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله ایجاد می‌کند. هدف از این مطالعه مقایسه ژنوتیپ‌های مورد مطالعه نسبت به مقاومت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله و تخمین همبستگی ساده و کانونیک بین صفات مورفولوژیکی با صفات مقاومت به بیماری بود.
مواد و روشها: به‌منظور ارزیابی 92 ژنوتیپ اصلاحی و بومی گندم نان ایران نسبت به پوسیدگی فوزاریومی سنبله در طی دو سال زراعی (2019-2022) آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. صفات مورفولوژیکی اندازه‌گیری شده شامل ارتفاع بوته (PH)، طول سنبله (SL)، و تعداد دانه در سنبله (TSS) و صفات زراعی اندازه‌گیری شده شامل تاریخ سنبله‌دهی (DTH) و تاریخ گلدهی (DTF) بود. صفات بیماری عبارت بودند از: بروز بیماری (INC)، شدت بیماری (SEV)، هسته‌های آسیب دیده فوزاریوم (FDK)، شاخص FHBdx و ISK.
یافتهها: برای تمام صفات مرتبط با بیماری و صفات مورفوفنولوژیک، تفاوت معنی‌داری (0/001>p) بین ژنوتیپ‌ها مشاهده شد. طبق نتایج تجزیه همبستگی، وجود همبستگی مثبت و معنی‌داری (0/001>p) بین صفات تاریخ سنبله‌دهی، تاریخ گردهافشانی و ارتفاع گیاه با صفات مرتبط با بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله گندم وجود داشت. تجزیه همبستگی کانونیک بین صفات مرتبط با بیماری و صفات مورفوفنولوژیکی یک همبستگی کانونیک معنی‌دار (0/687) نشان داد که 81 درصد واریانس کل را توجیه کرد. با توجه به نتایج تجزیه خوشه‌ای بر اساس صفات مورفوفنولوژیک و صفات مرتبط با بیماری FHB، ژنوتیپ‌های موردبررسی در پنج گروه مجزا دسته‌بندی شدند که ژنوتیپ‌های گروه اول ازنظر تمام صفات مرتبط با بیماری FHB میانگین پایین‌تری را در میان سایر گروه‌هـا و همچنـین میـانگین کل ژنوتیپ‌ها داشتند و در عین‌حال نسبت به سایر گروه‌ها زودرس‌تر نیـز بودنـد.
نتیجهگیری: ارقام ریژاو، چمران، دریا، آرتا، نیشابور و گنبد بالاترین مقاومت به بیماری فوزاریوم را در این مطالعه نشان دادند و می‌توانند همچنان به‌عنوان ارقام والدی برای اصلاح ارقام جدید گندم مقاوم به بیماری پوسیدگی سنبله مورد استفاده قرار گیرند. همچنین در بین ارقام بومی سه ژنوتیپ الرج کرج، پرند ساوه و ملایر مقاومت قابل قبولی نشان دادند که نشان دهنده این است که برخی ارقام بومی نیز نسبت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله مقاومت نسبی دارند و ممکن است در صورت دارا بودن مکان‌های ژنی مکمل ژن‌های مشخص مقاومت به این بیماری، احتمالا در جهت اهداف و برنامه‌های به‌نژادی برای مقاومت به بیماری فوزاریوم قابل استفاده باشند که این موضوع نیازمند بررسی‌های بیشتر در مطالعات آینده خواهد بود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1401/9/28 | پذیرش: 1401/12/1
دریافت: 1401/9/28 | پذیرش: 1401/12/1
فهرست منابع
1. Buerstmayr, M., & Buerstmayr, H. (2016). The semidwarfing alleles Rht-D1b and Rht-B1b show marked differences in their associations with anther-retention in wheat heads and with Fusarium head blight susceptibility. Phytopathology, 106(12), 1544-1552. [DOI:10.1094/PHYTO-05-16-0200-R]
2. Ebrahimnejad, S. (2017). Evaluation of resistance and damage of Fusarium head blight in wheat promising and advanced genotypes in hot and humid conditions in North of Iran. Journal of Crop Breeding, 8(20), 151-142, (In Persian).
3. Draeger, R., Gosman, N., Steed, A., Chandler, E., Thomsett, M., Srinivasachary, ... & Nicholson, P. (2007). Identification of QTLs for resistance to Fusarium head blight, DON accumulation and associated traits in the winter wheat variety Arina. Theoretical and Applied Genetics, 115, 617-625. [DOI:10.1007/s00122-007-0592-3]
4. Gilbert, J., & Woods, S. (2006, March). Strategies and considerations for multi-location FHB screening nurseries. In The global Fusarium initiative for international collaboration: a strategic planning workshop. CIMMYT, El Batàn, Mexico (pp. 93-102).
5. He, X., Lillemo, M., Shi, J., Wu, J., Bjørnstad, Å., Belova, T., ... & Singh, P. (2016). QTL characterization of Fusarium head blight resistance in CIMMYT bread wheat line Soru# 1. PloS one, 11(6), e0158052. [DOI:10.1371/journal.pone.0158052]
6. Holder, A. L. (2018). A genome wide association study for Fusarium head blight resistance in southern soft red winter wheat. University of Arkansas.
7. Johnson, R. A., & Wichern, D. W. (2002). Applied multivariate statistical analysis.
8. Jones, S., Farooqi, A., Foulkes, J., Sparkes, D. L., Linforth, R., & Ray, R. V. (2018). Canopy and ear traits associated with avoidance of Fusarium head blight in wheat. Frontiers in plant science, 9, 1021. [DOI:10.3389/fpls.2018.01021]
9. Kiseleva, A. A., Shcherban, A. B., Leonova, I. N., Frenkel, Z., & Salina, E. A. (2016). Identification of new heading date determinants in wheat 5B chromosome. BMC Plant Biology, 16, 35-46. [DOI:10.1186/s12870-015-0688-x]
10. Kheirgoo, M., Panjeke, N., & Taliey, F. (2021). Evaluation of resistance to Zymoseptoria tritici blotch and Fusarium head blight in some genotypes of bread wheat. [DOI:10.52547/jcb.12.36.151]
11. Dehghan, M. (2020). Genetic Analysis of Resistance to Wheat Fusarium Head Blight in Morvarid (resistant)× Falat (sensitive) Cross. Journal of Crop Breeding, 12(34), 62-70, (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.12.34.62]
12. Klahr, A., Zimmermann, G., Wenzel, G., & Mohler, V. (2007). Effects of environment, disease progress, plant height and heading date on the detection of QTLs for resistance to Fusarium head blight in an European winter wheat cross. Euphytica, 154, 17-28. [DOI:10.1007/s10681-006-9264-7]
13. Kollers, S., Rodemann, B., Ling, J., Korzun, V., Ebmeyer, E., Argillier, O., ... & Röder, M. S. (2013). Whole genome association mapping of Fusarium head blight resistance in European winter wheat (Triticum aestivum L.). PLoS One, 8(2), e57500. [DOI:10.1371/journal.pone.0057500]
14. Larkin, D. L., Holder, A. L., Mason, R. E., Moon, D. E., Brown‐Guedira, G., Price, P. P., ... & Dong, Y. (2020). Genome‐wide analysis and prediction of Fusarium head blight resistance in soft red winter wheat. Crop Science, 60(6), 2882-2900. [DOI:10.1002/csc2.20273]
15. Lin, F., Xue, S. L., Zhang, Z. Z., Zhang, C. Q., Kong, Z. X., Yao, G. Q., ... & Ma, Z. Q. (2006). Mapping QTL associated with resistance to Fusarium head blight in the Nanda2419× Wangshuibai population. II: Type I resistance. Theoretical and Applied Genetics, 112, 528-535. [DOI:10.1007/s00122-005-0156-3]
16. Liu, S., Griffey, C. A., Hall, M. D., McKendry, A. L., Chen, J., Brooks, W. S., ... & Schmale, D. G. (2013). Molecular characterization of field resistance to Fusarium head blight in two US soft red winter wheat cultivars. Theoretical and applied genetics, 126, 2485-2498. [DOI:10.1007/s00122-013-2149-y]
17. Miedaner, T., Gwiazdowska, D., & Waśkiewicz, A. (2017). Management of Fusarium species and their mycotoxins in cereal food and feed. Frontiers in microbiology, 8, 1543. [DOI:10.3389/978-2-88945-294-1]
18. Petersen, S., Lyerly, J. H., Maloney, P. V., Brown‐Guedira, G., Cowger, C., Costa, J. M., ... & Murphy, J. P. (2016). Mapping of Fusarium head blight resistance quantitative trait loci in winter wheat cultivar NC‐Neuse. Crop Science, 56(4), 1473-1483. [DOI:10.2135/cropsci2015.05.0312]
19. Seed and plant improvement institute .(2015). Introduction of agricultural cultivars for food safety and health. Agricultural research, education and promotion organization, 1.
20. Saville, R. J., Gosman, N., Burt, C. J., Makepeace, J., Steed, A., Corbitt, M., ... & Nicholson, P. (2012). The 'Green Revolution'dwarfing genes play a role in disease resistance in Triticum aestivum and Hordeum vulgare. Journal of experimental botany, 63(3), 1271-1283. [DOI:10.1093/jxb/err350]
21. Schulthess, A. W., Zhao, Y., Longin, C. F. H., & Reif, J. C. (2018). Advantages and limitations of multiple-trait genomic prediction for Fusarium head blight severity in hybrid wheat (Triticum aestivum L.). Theoretical and Applied Genetics, 131, 685-701. [DOI:10.1007/s00122-017-3029-7]
22. Somers, D. J., Kirkpatrick, R., Moniwa, M., & Walsh, A. (2003). Mining single-nucleotide polymorphisms from hexaploid wheat ESTs. Genome, 46(3), 431-437. [DOI:10.1139/g03-027]
23. Spanic, V., Viljevac Vuletic, M., Drezner, G., Zdunic, Z., & Horvat, D. (2017). Performance indices in wheat chlorophyll a fluorescence and protein quality influenced by FHB. Pathogens, 6(4), 59. [DOI:10.3390/pathogens6040059]
24. Srinivasachary, Gosman, N., Steed, A., Simmonds, J., Leverington-Waite, M., Wang, Y., ... & Nicholson, P. (2008). Susceptibility to Fusarium head blight is associated with the Rht-D1b semi-dwarfing allele in wheat. Theoretical and Applied Genetics, 116, 1145-1153. [DOI:10.1007/s00122-008-0742-2]
25. Steiner, B., Buerstmayr, M., Michel, S., Schweiger, W., Lemmens, M., & Buerstmayr, H. (2017). Breeding strategies and advances in line selection for Fusarium head blight resistance in wheat. Tropical Plant Pathology, 42, 165-174. [DOI:10.1007/s40858-017-0127-7]
26. Suzuki, T., Sato, M., & Takeuchi, T. (2012). Evaluation of the effects of five QTL regions on Fusarium head blight resistance and agronomic traits in spring wheat (Triticum aestivum L.). Breeding science, 62(1), 11-17. [DOI:10.1270/jsbbs.62.11]
27. Wegener, M. (1992). Optimierung Von Saatgutpillierungen mit mikrobiellen antagonisten zur biologischen Biologischen Bekampfung Von Fusarium culmorum (WG SM) Sacc. Weizen. Diplomarbeit, Universitat Gottingen.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
