دوره 15، شماره 47 - ( پاییز 1402 )
جلد 15 شماره 47 صفحات 75-65 |
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:
ebrahimi P, Karami E, Etminan َ, Talebi R, Mohammadi R. (2023). Investigation of Genetic Diversity in Durum Wheat Germplasm Based on Grain Yield and Some Agronomic Traits. J Crop Breed. 15(47), 65-75. doi:10.61186/jcb.15.47.65
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1440-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1440-fa.html
ابراهیمی پیمان، کرمی عزت، اطمینان علیرضا، طالبی رضا، محمدی رضا. بررسی تنوع ژنتیکی موجود در ژرمپلاسم گندم دوروم بر اساس عملکرد دانه و برخی از صفات زراعی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1402; 15 (47) :75-65 10.61186/jcb.15.47.65
پیمان ابراهیمی1، عزت کرمی*1، علیرضا اطمینان2، رضا طالبی3، رضا محمدی4
1- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، استان کردستان، ایران
2- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، استان کرمانشاه، ایران
3- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج
4- مرکز تحقیقات دیم سرارود، کرمانشاه، استان کرمانشاه
2- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، استان کرمانشاه، ایران
3- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج
4- مرکز تحقیقات دیم سرارود، کرمانشاه، استان کرمانشاه
چکیده: (1589 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: گندم دوروم که گندم ماکارونی نیز نامیده می‌شود، گونه تتراپلوئید از گندم است که طی فرآیندهای متوالی گزینش از گندم‌های امر (Emmer) توسعه و تکامل یافته است. از این‌رو به نظر می‌رسد که سطح بالایی از تنوع ژنتیکی در ژرمپلاسم این گیاه زراعی وجود داشته باشد که می‌تواند به منبع ژنی غنی برای اصلاح و بهبود ارقام موجود مورد استفاده قرار گیرد. این پژوهش با هدف ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در مجموعه‌ای از ژنوتیپ‌های گندم دوروم از نظر عملکرد دانه و برخی از صفات زراعی انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش 94 ژنوتیپ گندم دوروم در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم کشور واقع در سرارود کرمانشاه در قالب طرح حجیم‌شده (آگمنت) با شش شاهد تکرارشونده طی دو سال زراعی 1397-1396 و 1398-1397 مورد ارزیابی قرار گرفتند. به‌منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های مورد بررسی صفات زراعی شامل: تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، ارتفاع بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه اندازه‌گیری و ثبت شدند. پس از جمع‌آوری داده‌های آزمایشی، تجزیه واریانس بر اساس مدل بهترین برآوردهای نااریب خطی ثابت (Best Linear Unbiased Estimation) صورت گرفت. به‌منظور شناسایی ژنوتیپ‌های برتر بر اساس عملکرد دانه و سایر صفات مورد بررسی تجزیه گرافیکی ژنوتیپ- صفت ((GT-biplot انجام گردید.
یافته‌ها: نتایج به‌دست‌آمده از تجزیه و تحلیل‌های آماری نشان داد اثر ژنوتیپی برای کلیه صفات در هر دو سال (به‌جز عملکرد دانه در سال اول) معنی‌دار بود. واریانس ژنوتیپی برآورد شده برای هر یک از صفات اندازه‌گیری شده نشان داد، در هر دو سال زراعی بیشترین میزان تنوع مربوط به عملکرد دانه بود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها از نظر صفات اندازه‌گیری شده مشخص شد ژنوتیپ‌های شماره 24، 80 و 83 از نظر عملکرد دانه و دیگر صفات زراعی نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها از برتری نسبی برخوردار بودند. همچنین نتایج حاصل از تجزیه GT بیانگر وجود سطح بالایی از تنوع ژنتیکی از نظر صفات اندازه‌گیری شده بود. وجود همبستگی مثبت و معنی‌دار عملکرد دانه با وزن هزار دانه از دیگر نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش بود.
نتیجه‌گیری: به‌طور کلی با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش سطح بالایی از تنوع ژنتیکی از نظر عملکرد دانه و سایر صفات اندازه‌گیری شده درون مجموعه ژنوتیپ‌های ارزیابی‌شده گندم دوروم مشاهده شد، به‌طوریکه این تنوع ژنتیکی می‌تواند به نحو مطلوبی در برنامه‌های اصلاحی برای بهبود عملکرد دانه مورد استفاده قرار گیرد. علاوه براین، به نظر می‌رسد برخی از ژنوتیپ‌های گزینش‌شده از نظر عملکرد دانه و سایر صفات می‌توانند برای بهبود ارقام موجود جهت اصلاح همزمان بیش از یک صفت در برنامه‌های دورگ‌گیری استفاده شوند.
مقدمه و هدف: گندم دوروم که گندم ماکارونی نیز نامیده می‌شود، گونه تتراپلوئید از گندم است که طی فرآیندهای متوالی گزینش از گندم‌های امر (Emmer) توسعه و تکامل یافته است. از این‌رو به نظر می‌رسد که سطح بالایی از تنوع ژنتیکی در ژرمپلاسم این گیاه زراعی وجود داشته باشد که می‌تواند به منبع ژنی غنی برای اصلاح و بهبود ارقام موجود مورد استفاده قرار گیرد. این پژوهش با هدف ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در مجموعه‌ای از ژنوتیپ‌های گندم دوروم از نظر عملکرد دانه و برخی از صفات زراعی انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش 94 ژنوتیپ گندم دوروم در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم کشور واقع در سرارود کرمانشاه در قالب طرح حجیم‌شده (آگمنت) با شش شاهد تکرارشونده طی دو سال زراعی 1397-1396 و 1398-1397 مورد ارزیابی قرار گرفتند. به‌منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های مورد بررسی صفات زراعی شامل: تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، ارتفاع بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه اندازه‌گیری و ثبت شدند. پس از جمع‌آوری داده‌های آزمایشی، تجزیه واریانس بر اساس مدل بهترین برآوردهای نااریب خطی ثابت (Best Linear Unbiased Estimation) صورت گرفت. به‌منظور شناسایی ژنوتیپ‌های برتر بر اساس عملکرد دانه و سایر صفات مورد بررسی تجزیه گرافیکی ژنوتیپ- صفت ((GT-biplot انجام گردید.
یافته‌ها: نتایج به‌دست‌آمده از تجزیه و تحلیل‌های آماری نشان داد اثر ژنوتیپی برای کلیه صفات در هر دو سال (به‌جز عملکرد دانه در سال اول) معنی‌دار بود. واریانس ژنوتیپی برآورد شده برای هر یک از صفات اندازه‌گیری شده نشان داد، در هر دو سال زراعی بیشترین میزان تنوع مربوط به عملکرد دانه بود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها از نظر صفات اندازه‌گیری شده مشخص شد ژنوتیپ‌های شماره 24، 80 و 83 از نظر عملکرد دانه و دیگر صفات زراعی نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها از برتری نسبی برخوردار بودند. همچنین نتایج حاصل از تجزیه GT بیانگر وجود سطح بالایی از تنوع ژنتیکی از نظر صفات اندازه‌گیری شده بود. وجود همبستگی مثبت و معنی‌دار عملکرد دانه با وزن هزار دانه از دیگر نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش بود.
نتیجه‌گیری: به‌طور کلی با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش سطح بالایی از تنوع ژنتیکی از نظر عملکرد دانه و سایر صفات اندازه‌گیری شده درون مجموعه ژنوتیپ‌های ارزیابی‌شده گندم دوروم مشاهده شد، به‌طوریکه این تنوع ژنتیکی می‌تواند به نحو مطلوبی در برنامه‌های اصلاحی برای بهبود عملکرد دانه مورد استفاده قرار گیرد. علاوه براین، به نظر می‌رسد برخی از ژنوتیپ‌های گزینش‌شده از نظر عملکرد دانه و سایر صفات می‌توانند برای بهبود ارقام موجود جهت اصلاح همزمان بیش از یک صفت در برنامه‌های دورگ‌گیری استفاده شوند.
فهرست منابع
1. Aghaee-Sarbarzeh, M. (2012). Variation of agronomic traits in durum wheat genotypes. Seed and Plant Improvement Journal, 1(28):481-502. (In Persian)
2. Ahakpaz, F., H. Abdi, E. Neyestani, A. Hesami, B. Mohammadi, K. Nader Mahmoudi, G. Abedi‑Asl, M.R. Jazayeri Noshabadi, F. Ahakpaz and H. Alipour. (2021). Genotype‑by‑environment interaction analysis for grain yield of barley genotypes under dryland conditions and the role of monthly rainfall. Agricultural Water Management, 245:10666. [DOI:10.1016/j.agwat.2020.106665]
3. Ahmadi, J., B. Vaezi and A. Pour-Aboughadareh. (2016). Analysis of variability, heritability, and interrelationships among grain yield and related characters in barley advanced lines. Genetika, 48:73-85. [DOI:10.2298/GENSR1601073A]
4. Babaie Zarch, M.J., M.H. Fotokian and S. Mahmoodi. (2013). Evaluation of genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) genotypes for morphological traits using multivariate analysis methods. Journal of Crop Breeding, 5(12):85-98 (In Persian).
5. Barati, A., H. Zali., A. Pour-Aboughadareh., A. Gholipour, S. Koohkan., K. Shahbazi Homounlo K., A. Marzoghian., M. Jabari., O. Poodineh and M. Keirgoo. (2021). Identification of irrigated barley genotypes with high and stable grain yield in warm regions of Iran. Journal of Crop Breeding, 13(40):162-172 (In Persian). [DOI:10.52547/jcb.13.40.162]
6. Dastfal, M., M. aghaee Sarbarzeh and H. Zali. (2022). Genetic diversity and selection of durum wheat pure lines with desirable agronomy traits using SIIG index. Iranian Journal of Field Crop Science, 53(1):161-174. (In Persian)
7. Dehghan, A., M. Khodarahmi, E. and Majidi Heravan. (2011). Genetic variation of morphological and physiological traits in durum wheat lines. Seed and Plant Journal, 27(1):103-120. (In Persian)
8. Dehghani, H., H. Omidi and N. Sabaghnia. (2008). Graphic analysis of trait
9. relations of rapeseed using the biplot method. Agronomy Journal, 100:1443-1449.
10. Ghazvini, H., Bagherikia, S., Pour-Aboughadareh, A., Sharifalhossaini, M., Razavi, S.A., Mohammadi, S., Ghasemi Kalkhoran, M., Fathihafshejani and G. Khakizade. (2022). GGE biplot analysis of promising barley lines in the cold regions of Iran. Journal of Crop Improvement, 36:461-472. [DOI:10.1080/15427528.2021.1977448]
11. Gholizadeh, A. and H. Dehghani. (2016). Graphic analysis of trait relations of Iranian bread wheat germplasm under non-saline and saline conditions using the biplot method. Genetika, 48(2):473-486. [DOI:10.2298/GENSR1602473G]
12. Kaviani, R., M. Aghaee Sarbarzeh, M.R. Bihamta and M. Mohammadi. (2013). Genetic diversity and factor analysis for agronomical and morphological traits in durum wheat landraces. Seed and Plant Journal, 29(4):673-692. (In Persian)
13. Khalili, M., A. Pour-Aboughadareh and M.R. Naghavi. (2016). Assessment of drought tolerance in barley: integrated selection criterion and drought tolerance indices. Environmental and Experimental Biology, 14:33-41. [DOI:10.22364/eeb.14.06]
14. Mehrabi, A.A., A. Pour-Aboughadareh, S. Mansouri and A. Hosseini. (2020). Genome-wide association analysis of root system architecture features and agronomic traits in durum wheat. Molecular Breeding, 40:55. [DOI:10.1007/s11032-020-01136-6]
15. Mohammadi, R. and A. Amri. (2011). Graphic analysis of trait relations and genotype evaluation [DOI:10.1080/15427528.2011.601437]
16. in durum wheat. Journal of Crop Improvement, 25:680-696.
17. Mohammadi, R. and A. Amri. (2013). Genotype x environment interaction and genetic improvement for yield and yield stability of rain-fed durum wheat in Iran. Euphytica, 192:227-249. [DOI:10.1007/s10681-012-0839-1]
18. Mohammadi, R., H. Dehghani and Gh. Karimzadeh. (2014). Graphic analysis of trait relations of cantaloupe using the biplot method. Journal of Plant Production Research, 21(4):43-62.
19. Mohammadi, R., M. Armion, B. Sadeghzadeh, S. Golkari, G.R. Khalilzadeh, H. Ahmadi, G.R. Abedi-Asl and M. Eskandari Torbaghan. (2017). Assessment of grain yield stability and adaptability of rain-fed durum wheat breeding lines. Applied Filed Crops Research, 113(4):25-42. (In Persian)
20. Mohammadi, S.A. and Prasanna, B.M. (2003). Analysis of Genetic Diversity in Crop Plants-Salient Statistical Tools and Considerations. Crop Science, 43:1235-1248. [DOI:10.2135/cropsci2003.1235]
21. Monneveux, P. and E. Belhassen. (1996). The diversity of drought adaptation in the wide. [DOI:10.1007/978-94-017-1299-6_2]
22. Plant Growth Regulation, 20:85-92.
23. Naghavi, M.R., A. Shahbaze Poorshahbazi and A. Talei. (2002). Study of genetic variation in durum wheat germplasm for some morphological and agronomic characteristics. Iranian Journal of Crop Sciences, 4(2):81-86. (In Persian)
24. Olivoto, T., A.D.C. Licio, j.A.G. da Silva, V.S. Marchioro, V.Q. de Souza and E. Jost. (2019). Mean performance and stability in multi-environment trials I: combining features of AMMI and BLUP techniques. Agronomy Journal, 111:2949-2960. [DOI:10.2134/agronj2019.03.0220]
25. Ouaja, M., B.A. Bahri, L. Aouini, S. Ferjaoui, M. Medini, T.C. Marcel and S. Hamza. (2021). Morphological characterization and genetic diversity analysis of Tunisian durum wheat (Triticum turgidum var. durum) accessions. BMC Genomic Data, 22(3):2-17. [DOI:10.1186/s12863-021-00958-3]
26. Peccitti, A. and P. Annicchiari. (1998). Agronomic value and plant type of Italian durum wheat cultivars form different eras of breeding. Euphytica, 99:9-13.
27. Pour-Aboughadareh, A., A. Etminan, M. Abdelrahman, K. Siddique and L.S.P. Tran. (2020). Assessment of biochemical and physiological parameters of durum wheat genotypes at the seedling stage during polyethylene glycol-induced water stress. Plant Growth Regulation, 92:81-93. [DOI:10.1007/s10725-020-00621-4]
28. Pour-Aboughadareh, A., S. Sanjani, H. Nikkhah-Chamanabad, M.R. Mehrvar, A. Asadi and A. Amini. (2021). Identification of salt-tolerant barley genotypes using multiple-traits index and yield performance at the early growth and maturity stages. Bulletin of the National Research Centre, 45:117. [DOI:10.1186/s42269-021-00576-0]
29. Poursiahbidi, M.M., A. Pour-Aboughadareh, G.R. Tahmasebi, M. Temoori and M. Jassemi. (2013). Evaluation of genetic diversity and interrelationships of agro-morphological characters in durum wheat (Triticum durum Def.) lines using multivariate analysis. International Journal of Agriculture: Research and Review, 3(1):184-194.
30. Rahmati, M., T. Hoseinpour and A. Ahmadi. (2020). Assessment of interrelationships between agronomic traits of wheat genotypes under rain-fed conditions using double and triple biplots of genotype, trait and yield. Iranian Journal of Dryland Agriculture, 9(1):1-20. (In Persian)
31. Searle, S.R. (1997). The matrix handling of BLUE and BLUP in the mixed linear model. Linear Algebra and its Applications, 264:291-311. [DOI:10.1016/S0024-3795(96)00400-4]
32. Vaezi, B., A. Pour‑Aboughadareh, A. Mehraban, T. Hossein‑Pour, R. Mohammadi, M. Armion and M. Dorri. (2018). The use of parametric and non‑parametric measures for selecting stable and adapted barley lines. Archives of Agronomy and Soil Science, 64: 597-611. [DOI:10.1080/03650340.2017.1369529]
33. Vaezi, B., A. Pour‑Aboughadareh, R. Mohammadi, A. Mehraban, T. Hossein‑Pour, E. Koohkan, S. Ghasemi, H. Moradkhani and K.H. Siddique. (2019). Integrating different stability models to investigate genotype × environment interactions and identify stable and high‑yielding barley genotypes. Euphytica, 215:63. [DOI:10.1007/s10681-019-2386-5]
34. Xu, N., M. Fok., Y. Li., X. Yang and W. Yan. (2017). Optimization of cotton variety registration criteria aided with a genotype- by-trait biplot analysis. Scientific Reports, 7:17237. [DOI:10.1038/s41598-017-17631-4]
35. Yan, W. (2001). GGE biplot a windows application for graphical analysis of
36. multienvironment trial data and other types of two-way data. Agronomy Journal, 93:1111-1118.
37. Yan, W. and I. Rajcan. (2002). Biplot analysis of test sites and trait relations of [DOI:10.2135/cropsci2002.0011]
38. soybean in Ontario. Crop Science, 42:11-20.
39. Yan, W. and J. Fregeau-Reid. (2008). Breeding line selection based on multiple traits. Crop Science, 48:417-423. [DOI:10.2135/cropsci2007.05.0254]
40. Yan, W. M.S. Kang. (2002). GGE biplot analysis: A graphical tool for [DOI:10.1201/9781420040371]
41. breeders, geneticists, and agronomists. CRC Press, Boca Raton, FL. 273p.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
