دوره 15، شماره 48 - ( زمستان 1402 )
جلد 15 شماره 48 صفحات 232-224 |
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:
Shahimoghaddam M, Asghari A, Moharramnejad S, Hosseinzadeh Gharajeh N. (2023). Evaluation of Agronomical traits and Drought Tolerance Indices in Some Corn (Zea mays L.) Hybrids under Water Deficit Stress. J Crop Breed. 15(48), 224-232. doi:10.61186/jcb.15.48.224
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1477-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1477-fa.html
شاهی مقدم منیره، اصغری علی، محرم نژاد سجاد، حسین زاده قراجه ناهید. ارزیابی صفات زراعی و شاخص های تحمل به خشکی در برخی از هیبریدهای ذرت (Zea may L.) تحت تنش کم آبی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1402; 15 (48) :232-224 10.61186/jcb.15.48.224
1- گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران
چکیده: (1625 مشاهده)
مقدمه و هدف: ذرت یکی از مهمترین گیاه زراعی است که در بسیاری از نقاط جهان کشت می شود. از مهمترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان، کمبود آب است که سبب کاهش رشد و بقای گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک می شود. به همین منظور، ارزیابی اثر تنش کم آبی روی ارقام گیاهی و شناسایی رقم متحمل از اهمیت ویژهای برخوردار است.
مواد و روش ها: در این پژوهش، نه هیبرید ذرت (شامل سه هیبرید امید بخش H1 (SC01; TS01×MS02)، H2 (KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3) و H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) و شش هیبرید تجاری H4 (NS640)، H5 (TWC647)، H6 (SC703)، H7 (SC704)، H8 (SC720) و H9 (SC715) دانهای از گروه متوسط و دیررس) به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در واحد تحقیقات کشاورزی شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان استان اردبیل در بهار و تابستان سال 1401 مورد مطالعه قرار گرفتند. کرتهای اصلی شامل دو سطح آبیاری عادی (10 نوبت آبیاری جوی و پشتهای براساس عرف منطقه) و تنش کم آبی (قطع آبیاری در مرحله گلدهی و پر شدن دانه: هشت نوبت آبیاری جوی و پشته ای به طوریکه قطع آبیاری در انتهای گلدهی تا پر شدن دانه بهمدت 18 روز ادامه داشت) و کرتهای فرعی شامل نه هیبرید ذرت بود. در هر دو شرایط آبیاری، صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای شناسایی هیبرید متحمل بر اساس عملکرد دانه در شرایط تنش و عادی، شاخصهای تحمل به تنش (STI)، حساسیت به تنش (SSI)، تحمل (TOL)، شاخص میانگین بهره وری (MP) و میانگین هندسی بهره وری (GMP) محاسبه شد. همبستگی و گروه بندی بر اساس شاخصهای تحمل به تنش خشکی برای هیبریدهای مورد مطالعه انجام گرفت.
یافته ها: تنش کم آبی به طور معنی دار باعث کاهش عملکرد و اجزای عملکرد دانه هیبریدهای ذرت شد. به طوریکه، هیبریدهای H7 (SC703) و H6 (SC704) بیشترین ارتفاع بوته، وزن صد دانه، تعداد ردیف دانه در بلال و تعدا دانه در ردیف بلال در شرایط عادی و تنش کم آبی را داشتند. همچنین، هیبریدهای H1 (SC01)، H6 (SC704)، H7 (SC703) و H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) بالاترین عملکرد دانه را در هر دو شرایط تنش عادی و کم آبی به خود اختصاص دادند. همبستگی بین عملکرد دانه با اجزای عملکرد دانه مثبت و معنیدار بود. نتایج حاصل از ارزیابی شاخصهای تحمل به خشکی نشان داد که اختلاف قابل توجهی بین هیبریدهای مختلف ذرت وجود داشت. به طوریکه، هیبرید H6 (SC704) و هیبرید امید بخش H1 (SC01) بیشترین مقدار MP، GMP و STI داشتند همچنین هیبرید امید بخش H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) بیشترین مقدار SSI را داشت. تجزیه همبستگی بین شاخصهای تحمل به خشکی نیز ارتباط مثبت معنیدار بین STI، SSI، TOL، MP و GMP را نشان داد. تجزیه خوشهای هیبریدهای ذرت مورد مطالعه بر اساس شاخصهای تحمل به خشکی، هیبریدهای ذرت را به سه گروه مجزا تقسیم کرد. به طویکه، هیبریدهای H1 (SC01)، H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17)، H6 (SC704) و H7 (SC703) جزو هیبریدهای متحمل به تنش کم آبی بودند و در یک گروه قرار گرفتند
نتیجه گیری: چنین بهنظر میرسد که با ارزیابی همزمان صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه با شاخصهای تحمل به خشکی، میتوان ژنوتیپ با عملکرد دانه بالا تحت تنش کم آبی را شناسایی و برای بهره مندی در برنامه های اصلاحی استفاده کرد.
مواد و روش ها: در این پژوهش، نه هیبرید ذرت (شامل سه هیبرید امید بخش H1 (SC01; TS01×MS02)، H2 (KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3) و H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) و شش هیبرید تجاری H4 (NS640)، H5 (TWC647)، H6 (SC703)، H7 (SC704)، H8 (SC720) و H9 (SC715) دانهای از گروه متوسط و دیررس) به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در واحد تحقیقات کشاورزی شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان استان اردبیل در بهار و تابستان سال 1401 مورد مطالعه قرار گرفتند. کرتهای اصلی شامل دو سطح آبیاری عادی (10 نوبت آبیاری جوی و پشتهای براساس عرف منطقه) و تنش کم آبی (قطع آبیاری در مرحله گلدهی و پر شدن دانه: هشت نوبت آبیاری جوی و پشته ای به طوریکه قطع آبیاری در انتهای گلدهی تا پر شدن دانه بهمدت 18 روز ادامه داشت) و کرتهای فرعی شامل نه هیبرید ذرت بود. در هر دو شرایط آبیاری، صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای شناسایی هیبرید متحمل بر اساس عملکرد دانه در شرایط تنش و عادی، شاخصهای تحمل به تنش (STI)، حساسیت به تنش (SSI)، تحمل (TOL)، شاخص میانگین بهره وری (MP) و میانگین هندسی بهره وری (GMP) محاسبه شد. همبستگی و گروه بندی بر اساس شاخصهای تحمل به تنش خشکی برای هیبریدهای مورد مطالعه انجام گرفت.
یافته ها: تنش کم آبی به طور معنی دار باعث کاهش عملکرد و اجزای عملکرد دانه هیبریدهای ذرت شد. به طوریکه، هیبریدهای H7 (SC703) و H6 (SC704) بیشترین ارتفاع بوته، وزن صد دانه، تعداد ردیف دانه در بلال و تعدا دانه در ردیف بلال در شرایط عادی و تنش کم آبی را داشتند. همچنین، هیبریدهای H1 (SC01)، H6 (SC704)، H7 (SC703) و H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) بالاترین عملکرد دانه را در هر دو شرایط تنش عادی و کم آبی به خود اختصاص دادند. همبستگی بین عملکرد دانه با اجزای عملکرد دانه مثبت و معنیدار بود. نتایج حاصل از ارزیابی شاخصهای تحمل به خشکی نشان داد که اختلاف قابل توجهی بین هیبریدهای مختلف ذرت وجود داشت. به طوریکه، هیبرید H6 (SC704) و هیبرید امید بخش H1 (SC01) بیشترین مقدار MP، GMP و STI داشتند همچنین هیبرید امید بخش H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) بیشترین مقدار SSI را داشت. تجزیه همبستگی بین شاخصهای تحمل به خشکی نیز ارتباط مثبت معنیدار بین STI، SSI، TOL، MP و GMP را نشان داد. تجزیه خوشهای هیبریدهای ذرت مورد مطالعه بر اساس شاخصهای تحمل به خشکی، هیبریدهای ذرت را به سه گروه مجزا تقسیم کرد. به طویکه، هیبریدهای H1 (SC01)، H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17)، H6 (SC704) و H7 (SC703) جزو هیبریدهای متحمل به تنش کم آبی بودند و در یک گروه قرار گرفتند
نتیجه گیری: چنین بهنظر میرسد که با ارزیابی همزمان صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه با شاخصهای تحمل به خشکی، میتوان ژنوتیپ با عملکرد دانه بالا تحت تنش کم آبی را شناسایی و برای بهره مندی در برنامه های اصلاحی استفاده کرد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1402/2/25 | پذیرش: 1402/7/12
دریافت: 1402/2/25 | پذیرش: 1402/7/12
فهرست منابع
1. Allakonon, M. G. B., Zakari, S., Tovihoudji, P. G., Fatondji, A. S., & Akponikpè, P. I. (2022). Grain yield, actual evapotranspiration and water productivity responses of maize crop to deficit irrigation: A global meta-analysis. Agricultural Water Management, 270, 107746. [DOI:10.1016/j.agwat.2022.107746]
2. Basafa, M., & Taherian, M. (2016). Analysis of stability and adaptability of forage yield among silage corn hybrids. Journal of Crop Breeding, 8, 185-191. (In Persian)
3. Beiragi, M. A., Ebrahimi, M., Mostafavi, K., Golbashy, M., & Khorasani, S. K. (2011). A study of morphological basis of corn (Zea mays L.) yield under drought stress condition using correlation and path coefficient analysis. ـournal of Cereals and Oilseeds
4. 2, 32-37. [DOI:10.5897/JCO2020.0212]
5. Beyene, Y., Gowda, M., Pérez-Rodríguez, P., Olsen, M., Robbins, K. R., Burgueño, J., Prasanna, B. M., & Crossa, J. (2021). Application of genomic selection at the early stage of breeding pipeline in tropical maize. Frontiers in Plant Science, 12, 685488. [DOI:10.3389/fpls.2021.685488]
6. Bonea, D. (2020). Grain yield and drought tolerance indices of maize hybrids. Notulae Scientia Biologicae, 12, 376-386. [DOI:10.15835/nsb12210683]
7. Cairns, J. E., Sonder, K., Zaidi, P., Verhulst, N., Mahuku, G., Babu, R., Nair, S., Das, B., Govaerts, B., & Vinayan, M. (2012). Maize production in a changing climate: impacts, adaptation, and mitigation strategies. Advances in Agronomy, 114, 1-58. [DOI:10.1016/B978-0-12-394275-3.00006-7]
8. Choukan, R., Hosseinzadeh, A., Ghanadha, M., Taleei, M., & Mohammadi, S. (2005). Classification of maize inbred lines based on morphological traits. Seed and Plant Journal, 21, 139-139. [DOI:10.22092/SPIJ.2017.110799 (In Persian)]
9. Fadhli, N., Farid, M., Effendi, R., AZRAI, M., & ANSHORI, M. F. (2020). Multivariate analysis to determine secondary characters in selecting adaptive hybrid corn lines under drought stress. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 21. [DOI:10.13057/biodiv/d210826]
10. Fernandez, G. C. (1992). Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In "Proceeding of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress, Aug. 13-16, Shanhua, Taiwan, 1992", pp. 257-270.
11. Khatibi, A., Omrani, S., Omrani, A., Shojaei, S. H., Mousavi, S. M. N., Illés, Á., Bojtor, C., & Nagy, J. (2022). Response of maize hybrids in drought-stress using drought tolerance indices. Water, 14, 1012. [DOI:10.3390/w14071012]
12. Kumar, A., Singh, V. K., Saran, B., Al-Ansari, N., Singh, V. P., Adhikari, S., Joshi, A., Singh, N. K., & Vishwakarma, D. K. (2022). Development of novel hybrid models for prediction of drought-and stress-tolerance indices in teosinte introgressed maize lines using artificial intelligence techniques. Sustainability, 14, 2287. [DOI:10.3390/su14042287]
13. Leonel, L. P., & Tonetti, A. L. (2021). Wastewater reuse for crop irrigation: Crop yield, soil and human health implications based on giardiasis epidemiology. Science of the Total Environment, 775, 145833. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.145833]
14. Liu, S., & Qin, F. (2021). Genetic dissection of maize drought tolerance for trait improvement. Molecular Breeding, 41, 1-13. [DOI:10.1007/s11032-020-01194-w]
15. McMillen, M. S., Mahama, A. A., Sibiya, J., Lübberstedt, T., & Suza, W. P. (2022). Improving drought tolerance in maize: Tools and techniques. Frontiers in Genetics, 13, 1001001. [DOI:10.3389/fgene.2022.1001001]
16. Messina, C. D., Gho, C., Hammer, G. L., Tang, T., & Cooper, M. (2023). Two decades of harnessing standing genetic variation for physiological traits to improve drought tolerance in maize. Journal of Experimental Botany, 74, 4847-4861. [DOI:10.1093/jxb/erad231]
17. Moharramnejad, S., & Shiri, M. (2020). Study of genetic diversity in maize genotypes by ear yield and physiological traits Journal of Crop Breeding, 12, 30-40.
https://doi.org/10.52547/jcb.12.35.30 [DOI:10.52547/jcb.12.35.30 (In Persian)]
18. Moharramnejad, S., Sofalian, O., Valizadeh, M., Asghari, A., Shiri, M. R., & Ashraf, M. (2019). Response of maize to field drought stress: oxidative defense system, osmolytes' accumulation and photosynthetic pigments. Pakistan Journal of Botany, 51, 799-807. [DOI:10.30848/PJB2019-3(1)]
19. Osborne, S., Schepers, J. S., Francis, D., & Schlemmer, M. R. (2002). Use of spectral radiance to estimate in‐season biomass and grain yield in nitrogen‐and water‐stressed corn. Crop science, 42, 165-171. [DOI:10.2135/cropsci2002.1650]
20. Prazeres, C. S., & Coelho, C. M. M. (2020). Osmolyte accumulation and antioxidant metabolism during germination of vigorous maize seeds subjected to water deficit. Acta Scientiarum Agronomy, 42. [DOI:10.4025/actasciagron.v42i1.42476]
21. Sah, R., Chakraborty, M., Prasad, K., Pandit, M., Tudu, V., Chakravarty, M., Narayan, S., Rana, M., & Moharana, D. (2020). Impact of water deficit stress in maize: Phenology and yield components. Scientific Reports, 10, 2944. [DOI:10.1038/s41598-020-59689-7]
22. Santos, Á. d. O., Pinho, R. G. V., Souza, V. F. d., Guimarães, L. J. M., Balestre, M., Pires, L. P. M., Silva, C. P. d. J. C. B., & Biotechnology, A. (2020). Grain yield, anthesis-silking interval and drought tolerance indices of tropical maize hybrids. Crop Breeding, 20, e176020110. [DOI:10.1590/1984-70332020v20n1a10]
23. Seyedzavar, J., norouzi, M., Aharizad, S., & Moghaddam, M. (2023). Evaluation of water stress tolerance of maize hybrids using tolerance indicies Journal of Crop Breeding, 15, 105-114. [DOI:10.52547/jcb.15.45.105 (In Persian)]
24. Shojaei, S. H., Mostafavi, K., Omrani, A., Illés, Á., Bojtor, C., Omrani, S., Mousavi, S. M. N., & Nagy, J. (2022). Comparison of maize genotypes using drought-tolerance indices and graphical analysis under normal and humidity stress conditions. Plants, 11, 942. [DOI:10.3390/plants11070942]
25. Stepanovic, S., Rudnick, D., & Kruger, G. (2021). Impact of maize hybrid selection on water productivity under deficit irrigation in semiarid western Nebraska. Agricultural Water Management, 244, 106610. [DOI:10.1016/j.agwat.2020.106610]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
