دوره 16، شماره 1 - ( بهار 1403 )
جلد 16 شماره 1 صفحات 85-74 |
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:
Gholizadeh Sarcheshmeh P, Amiri Oghan H, Shekari F, Gholizadeh A. (2024). Combining ability and heterosis of spring oilseed rape genotypes under normal irrigation and drought stress conditions. J Crop Breed. 16(1), 74-85. doi:10.61186/jcb.16.49.74
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1492-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1492-fa.html
قلی زاده سرچشمه پروانه، صبا جلال، امیری اوغان حسن، شکاری فرید، قلی زاده امیر. ترکیب‌پذیری و هتروزیس ژنوتیپ‌های بهاره کلزا در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1403; 16 (1) :85-74 10.61186/jcb.16.49.74
پروانه قلی زاده سرچشمه1 
، جلال صبا1 ، حسن امیری اوغان* 2، فرید شکاری1 ، امیر قلی زاده3
، جلال صبا1 ، حسن امیری اوغان* 2، فرید شکاری1 ، امیر قلی زاده3
1- گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2- بخش تحقیقات دانه‌های روغنی، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
3- بخش تحقیقات علوم زراعی- باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران
2- بخش تحقیقات دانه‌های روغنی، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
3- بخش تحقیقات علوم زراعی- باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران
چکیده: (738 مشاهده)
مقدمه و اهداف: کلزا یکی از مهم‌ترین منابع روغن گیاهی در جهان به‌شمار می‌رود و دانه آن حاوی بیش از 40 درصد روغن و کنجاله حاصل از روغن‌کشی آن دارای بیش از 35 درصد پروتئین است و در حال حاضر در بین گیاهان روغنی بعد از سویا و نخل روغنی مکان سوم را در جهان داراست. وجود تنش های محیطی مانند تنش خشکی باعث کاهش قابل توجه عملکرد کلزا می‌شود. بنابراین اصلاح نژاد برای تحمل به خشکی بسیار مهم است و ایجاد ارقام پرمحصول و زودرس یا متحمل به خشکی یکی از اهداف مهم اصلاح‌کنندگان است. هدف از این تحقیق تعیین بهترین ترکیب‌کننده‌های عمومی و خصوصی و میزان هتروزیس نسبت به والد برتر با استفاده از تجزیه لاین×تستر در کلزای بهاره در دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی بود.
مواد و روش‌ها: هفت لاین پرمحصول کلزا با پنج تستر با دامنه‌ای از زودرسی در سال زراعی 98-1397 تلاقی داده شدند. دورگ‌های نسل اول به همراه 12 والد (جمعا 47 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی انتهای فصل (قطع آبیاری در مرحله آغاز خورجین‌دهی) در سال زراعی 1398-99 ارزیابی شدند. صفات مورد مطالعه شامل تاریخ رسیدگی فیزیولوژیکی، ارتفاع گیاه، تعداد خورجین در بوته، طول خورجین، تعداد دانه در خورجین، ارتفاع اولین خورجین از سطح زمین، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، میزان روغن و عملکرد روغن بودند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس ساده در هر دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی اختلاف معنی‌داری را بین هیبریدها برای تمام صفات مورد بررسی نشان داد که بیانگر تنوع قابل توجه بین ژنوتیپ‌ها بود. در تجزیه اثر هیبریدها به اجزاء مربوطه اثر متقابل لاین× تستر در شرایط آبیاری نرمال برای همه صفات و در شرایط تنش خشکی بجز صفات ارتفاع اولین خورجین از سطح زمین و عملکرد روغن برای سایر صفات معنی‌دار شد. اثر والدین در برابر هیبریدها در شرایط آبیاری نرمال برای همه صفات بجز تعداد دانه در خورجین و در شرایط تنش خشکی بجز صفات ارتفاع بوته، طول خورجین و تعداد دانه در خورجین برای بقیه صفات معنی‌دار بود که نشان دهنده وجود هتروزیس برای این صفات است.
برای صفت رسیدگی فیزیولوژیک در بین لاین‌ها بیشترین مقدار ترکیب‌پذیری عمومی منفی معنی‌دار در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی را لاین 6 و در بین تسترها نیز در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی بیشترین مقدار ترکیب‌پذیری عمومی منفی معنی‌دار را تستر 5 نشان داد. تستر 5 در شرایط تنش در تشکیل دورگ زودرس L3×T5 شرکت داشت. لاین 1 و لاین 5 در هر دو شرایط و تستر 2، و لاین 3 و 4 در شرایط آبیاری نرمال و تستر 1 در شرایط تنش خشکی بهترین ترکیب شوندههای عمومی مثبت معنی‌دار برای تعداد خورجین در بوته شناخته شدند و دورگ‌های L1×T5، L5×T1، L4×T2، L4×T4 ،L7×T1 ،L6×T1،L7×T2، L2×T3، L7×T5 و L3×T4 جزء بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی برای افزایش تعداد خورجین در بوته در هر دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی بودند. برای صفت هزاردانه بیشترین ترکیب‌پذیری عمومی مثبت معنی‌دار در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی به تستر 4 تعلق گرفت. همچنین در مورد ترکیب‌پذیری خصوصی مثبت معنی‌دار برای این صفت در هر دو شرایط دورگ‌های L7×T2، L7×T3 و علاوه بر این دورگ‌های L7×T1 و L4×T5 در شرایط آبیاری نرمال و دورگ‌های L6×T1 و L5×T3 در شرایط تنش خشکی بیشترین مقدار را نشان دادند. بیشترین ترکیب‌پذیری عمومی مثبت معنی‌دار از لحاظ عملکرد دانه به تستر 5 و لاین‌های 1 و 6 در هر دو شرایط تعلق گرفت. بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی مثبت معنی‌دار دورگ‌های L7×T2 و L7×T3 در هر دو شرایط بودند. از لحاظ میزان روغن بیشترین مقدار ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌دار به تسترهای 3 و 5 و لاین 6 در هر دو شرایط آزمایش و تستر 4 و لاین 7 در شرایط آبیاری نرمال و لاین 5 در شرایط تنش خشکی تعلق گرفت. دورگ‌های L6×T1، L1×T5، L5×T2، L1×T3، L3×T5 و L4×T4 جزء بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی در هر دو شرایط بودند. در شرایط آبیاری نرمال دورگ‌های L3×T2، L3×T4، L1×T5، L6×T4 و L3×T5 و در شرایط تنش خشکی دورگ‌های L1×T5، L3×T2، L4×T2، L4×T4، L3×T4،L5×T4 و L7×T2 دارای بیشترین مقدار هتروزیس در جهت مثبت برای تعداد خورجین در بوته بودند. از لحاظ تعداد دانه در خورجین دورگ‌های L3×T2، L3×T4، L1×T5 و L5×T2 در شرایط آبیاری نرمال و دورگ‌های L6×T5 ، L6×T3 و L3×T5 در شرایط تنش خشکی بیشترین مقدار هتروزیس را به خود اختصاص دادند.
نتیجه گیری: برآورد ترکیب‌پذیری صفات نشان داد که تستر 5 و لاین‌های 1 و 6 به‌عنوان بهترین ترکیب شوندههای عمومی در جهت افزایش عملکرد دانه بودند. هیبریدهای L7×T3 و L7×T2 هم در شرایط آبیاری نرمال و هم در شرایط تنش خشکی بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی برای افزایش عملکرد دانه بودند. از لحاظ صفات تعداد خورجین در بوته و تعداد دانه در خورجین در شرایط آبیاری نرمال دورگ‌های L3×T2، L3×T4، L1×T5 دارای هتروزیس مثبت معنی‌دار بودند و همچنین از لحاظ صفت وزن هزاردانه هیبریدهای L6×T3، L1×T4، L4×T5 و L1×T1 در شرایط آبیاری نرمال و هیبریدهای L7×T3، L6×T1، L6×T2 و L3×T3 در شرایط تنش خشکی دارای بیشترین مقدار هتروزیس بودند. بنابراین، می‌توان والدین آنها را برای برنامه‌های تولید ارقام هیبرید پیشنهاد نمود.
مواد و روش‌ها: هفت لاین پرمحصول کلزا با پنج تستر با دامنه‌ای از زودرسی در سال زراعی 98-1397 تلاقی داده شدند. دورگ‌های نسل اول به همراه 12 والد (جمعا 47 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی انتهای فصل (قطع آبیاری در مرحله آغاز خورجین‌دهی) در سال زراعی 1398-99 ارزیابی شدند. صفات مورد مطالعه شامل تاریخ رسیدگی فیزیولوژیکی، ارتفاع گیاه، تعداد خورجین در بوته، طول خورجین، تعداد دانه در خورجین، ارتفاع اولین خورجین از سطح زمین، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، میزان روغن و عملکرد روغن بودند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس ساده در هر دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی اختلاف معنی‌داری را بین هیبریدها برای تمام صفات مورد بررسی نشان داد که بیانگر تنوع قابل توجه بین ژنوتیپ‌ها بود. در تجزیه اثر هیبریدها به اجزاء مربوطه اثر متقابل لاین× تستر در شرایط آبیاری نرمال برای همه صفات و در شرایط تنش خشکی بجز صفات ارتفاع اولین خورجین از سطح زمین و عملکرد روغن برای سایر صفات معنی‌دار شد. اثر والدین در برابر هیبریدها در شرایط آبیاری نرمال برای همه صفات بجز تعداد دانه در خورجین و در شرایط تنش خشکی بجز صفات ارتفاع بوته، طول خورجین و تعداد دانه در خورجین برای بقیه صفات معنی‌دار بود که نشان دهنده وجود هتروزیس برای این صفات است.
برای صفت رسیدگی فیزیولوژیک در بین لاین‌ها بیشترین مقدار ترکیب‌پذیری عمومی منفی معنی‌دار در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی را لاین 6 و در بین تسترها نیز در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی بیشترین مقدار ترکیب‌پذیری عمومی منفی معنی‌دار را تستر 5 نشان داد. تستر 5 در شرایط تنش در تشکیل دورگ زودرس L3×T5 شرکت داشت. لاین 1 و لاین 5 در هر دو شرایط و تستر 2، و لاین 3 و 4 در شرایط آبیاری نرمال و تستر 1 در شرایط تنش خشکی بهترین ترکیب شوندههای عمومی مثبت معنی‌دار برای تعداد خورجین در بوته شناخته شدند و دورگ‌های L1×T5، L5×T1، L4×T2، L4×T4 ،L7×T1 ،L6×T1،L7×T2، L2×T3، L7×T5 و L3×T4 جزء بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی برای افزایش تعداد خورجین در بوته در هر دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی بودند. برای صفت هزاردانه بیشترین ترکیب‌پذیری عمومی مثبت معنی‌دار در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی به تستر 4 تعلق گرفت. همچنین در مورد ترکیب‌پذیری خصوصی مثبت معنی‌دار برای این صفت در هر دو شرایط دورگ‌های L7×T2، L7×T3 و علاوه بر این دورگ‌های L7×T1 و L4×T5 در شرایط آبیاری نرمال و دورگ‌های L6×T1 و L5×T3 در شرایط تنش خشکی بیشترین مقدار را نشان دادند. بیشترین ترکیب‌پذیری عمومی مثبت معنی‌دار از لحاظ عملکرد دانه به تستر 5 و لاین‌های 1 و 6 در هر دو شرایط تعلق گرفت. بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی مثبت معنی‌دار دورگ‌های L7×T2 و L7×T3 در هر دو شرایط بودند. از لحاظ میزان روغن بیشترین مقدار ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌دار به تسترهای 3 و 5 و لاین 6 در هر دو شرایط آزمایش و تستر 4 و لاین 7 در شرایط آبیاری نرمال و لاین 5 در شرایط تنش خشکی تعلق گرفت. دورگ‌های L6×T1، L1×T5، L5×T2، L1×T3، L3×T5 و L4×T4 جزء بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی در هر دو شرایط بودند. در شرایط آبیاری نرمال دورگ‌های L3×T2، L3×T4، L1×T5، L6×T4 و L3×T5 و در شرایط تنش خشکی دورگ‌های L1×T5، L3×T2، L4×T2، L4×T4، L3×T4،L5×T4 و L7×T2 دارای بیشترین مقدار هتروزیس در جهت مثبت برای تعداد خورجین در بوته بودند. از لحاظ تعداد دانه در خورجین دورگ‌های L3×T2، L3×T4، L1×T5 و L5×T2 در شرایط آبیاری نرمال و دورگ‌های L6×T5 ، L6×T3 و L3×T5 در شرایط تنش خشکی بیشترین مقدار هتروزیس را به خود اختصاص دادند.
نتیجه گیری: برآورد ترکیب‌پذیری صفات نشان داد که تستر 5 و لاین‌های 1 و 6 به‌عنوان بهترین ترکیب شوندههای عمومی در جهت افزایش عملکرد دانه بودند. هیبریدهای L7×T3 و L7×T2 هم در شرایط آبیاری نرمال و هم در شرایط تنش خشکی بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی برای افزایش عملکرد دانه بودند. از لحاظ صفات تعداد خورجین در بوته و تعداد دانه در خورجین در شرایط آبیاری نرمال دورگ‌های L3×T2، L3×T4، L1×T5 دارای هتروزیس مثبت معنی‌دار بودند و همچنین از لحاظ صفت وزن هزاردانه هیبریدهای L6×T3، L1×T4، L4×T5 و L1×T1 در شرایط آبیاری نرمال و هیبریدهای L7×T3، L6×T1، L6×T2 و L3×T3 در شرایط تنش خشکی دارای بیشترین مقدار هتروزیس بودند. بنابراین، می‌توان والدین آنها را برای برنامه‌های تولید ارقام هیبرید پیشنهاد نمود.
فهرست منابع
1. Aminzadeh, B., Sani, B., Alizadeh, B., and Mozaffari, H. (2022). Identification of drought tolerant oilseed rape genotypes using multivariate analysis. Journal of Crop Breeding 14 (41), 75-84. (In Persian). [DOI:10.52547/jcb.14.41.75]
2. Anderson, T.W., and Darling, D.A. (1952). Asymptotic theory of certain goodness-of-fit criteria based on stochastic processes. The annals of mathematical statistics 23, 193-212. [DOI:10.1214/aoms/1177729437]
3. Bakhshi, B., Amiri Oghan, H., Kashtgar Khaje Dad, M. (2022). Evaluation of agronomic and phenological traits of promising rapeseed lines in the Sistan region. Journal of Crop Breeding 14 (41), 150-162. (In Persian). [DOI:10.52547/jcb.14.41.150]
4. Bray, E. Bailey-Serres, J., Weretilnyk, E. (2000). Biochemistry and molecular biology of plants. Rockville: American Society of Plant Physiologists,1158-1203.
5. Cullis, B. R., Smith, A., Beeck, C., Cowling, W. (2010). Analysis of yield and oil from a series of canola breeding trials. Part II. Exploring variety by environment interaction using factor analysis. Genome, 53(11), 1002-1016. [DOI:10.1139/G10-080]
6. Fanaei, H., Akbarimoghaddam, H., Narouyirad, M. (2012). Evaluation response of different genotypes of spring canola to water deficit. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 3(11), 2327-2332.
7. Fanaei, H. R., Kaikha, G. A .,Saranei, M., Akbarimoghadam, A., Shariati, F., Khajedad Keshtkar, M. (2018). Study effect time of terminal irrigation on grain yield, oil and some agronomic traits of canola cultivars (Brassica napus L.). Environmental Stresses in Crop Sciences, 11(1), 65-77. (In Persian).
8. FAO. (2016). Food and agriculture organization of the United Nations. FAOSTAT statistics database.Available online at: http://www.faostat.fao.org.
9. Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N. S. M. A., Fujita, D. B. S. M. A., and Basra, S. M. A. (2009). Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Sustainable agriculture, 153-188.Farshadfar, A. (2010). New issues in biometric genetics. Publications of Islamic Azad University, Kermanshah branch. )1), 830 pages. (In Persian). [DOI:10.1007/978-90-481-2666-8_12]
10. Hallauer, A. R., Carena, M. J., and Miranda Filho, J. D. (2010). Quantitative genetics in maize breeding (Vol. 6). Springer Science and Business Media. [DOI:10.1007/978-1-4419-0766-0_12]
11. HongBo, S., ZongSuo, L., and MingAn, S. (2006). Osmotic regulation of 10 wheat (Triticum aestivum L.) genotypes at soil water deficits. Colloids and surfaces B: Biointerfaces, 47(2), 132-139. [DOI:10.1016/j.colsurfb.2005.11.028]
12. Ivanovska, S., Stojkovski, C., Dimov, Z., Marjanović-Jeromela, A., Jankulovska, M., and Jankuloski, L. (2007). Interrelationship between yield and yield related traits of spring canola (Brassica napus L.) genotypes. Genetika, 39(3), 325-332. [DOI:10.2298/GENSR0703325I]
13. Jamshidmoghaddam, M., Farshadfar, E., and Najaphy, A. (2019). Estimation of Genetic Effects for Different Traits in Rapeseed (Brassica napus L.) using Line× Tester Crosses under Water-Stressed and Well-Watered Conditions. Journal of Crop Breeding, 11(29), 17-28. (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.11.29.17]
14. Jeena, A. S. and Sheikh, F.A. (2003). Genetic divergence analysis in gobhi sarson. Journal of oilseeds research, 20, 210-212.
15. Kuai, J., Sun, Y., Zuo, Q., Huang, H., Liao, Q., Wu, C., Lu, J., Wu, J., Zhou, G. (2015). The yield of mechanically harvested rapeseed (Brassica napus L.) can be increased by optimum plant density and row spacing. Scientific Report. 5(1), 18835; doi: 10.1038/srep18835. [DOI:10.1038/srep18835]
16. Kaur, S., Sharma, R. K. M., Singh, V., and Gupta, S. (2023). Heterosis and combining ability for quantitative traits in Canola (Brassica napus L.) using half diallel mating design. Journal of Oilseed Brassica, 14(1), 59-67.
17. Kempthorne, O. 1957. An Introduction to Genetic Statistics. John Wiley and Sons, New York.
18. Mendham, N.J. and Salisbury, P.A. (1995). Physiology: Crop development, growth and yield. In: D.S. Kimber. and D.I. McGregor (eds). Brassica oilseeds: Production and utilization. CAB International, 11-64.
19. Mustafa S.E., Razzaq H., Khan F.A., Khan, S.H. (2023). Estimation of combining ability effects for yield and fatty acid-related traits in Brassica rapa using line by tester analysis SABRAO J. Breed. Genet. 55(4): 1123-1131. http://doi.org/10.54910/sabrao2023.55.4.9. [DOI:10.54910/sabrao2023.55.4.9]
20. Nath, U. K., Kim, H.T., Khatun, K., Park, J. I., Kang, K. K., and Nou, I. S. (2016). Modification of fatty acid profiles of rapeseed (Brassica napus L.) oil for using as food, industrial feed-stock and biodiesel. Plant Breeding and Biotechnology, 4(2),123-134. [DOI:10.9787/PBB.2016.4.2.123]
21. Pouzet, A. (1995). Agronomy. Brassica oilseeds: Production and utilization. 33-110.
22. Rameeh, V. (2020). Combining ability of plant height, seed yield and quality traits in rapeseed. Genetika. 52 (2), 805-814. [DOI:10.2298/GENSR2002805R]
23. Sana, M., Ali, A., Malik, M. A., Saleem, M. F., and Rafiq, M. (2003). Comparative yield potential and oil contents of different canola cultivars (Brassica napus L.). Journal of Agronomy. [DOI:10.3923/ja.2003.1.7]
24. Sendecor, G.W. (1956). Statistical methods: applied to experiments in agriculture and biology. The Iowa state college press.
25. Shirani Rad, A.H., Zandi, P. (2012). The effect of drought stress on qualitative and quantitative traits of spring rapeseed (Brassica napus L.) cultivars, Zemdirbyste-Agriculture, 99(1),47-54.
26. Singh, I., Paroda, R.S., Singh, S. (1986). Relative efficiency of diallel, partial diallel and triple test-cross designs for studying genetic architecture of some traits in wheat. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding 46, 530-540.
27. Zarei Siahbidi, A., Rezaizad, A., Niazi Fard, A.S.. (2013). The effect of drought stress at the end of the season on yield and yield components of some rapeseed genotypes. Seed and Plant Production Journal, 30 (3), 297-314. (In Persian).
28. Zhang, H., Berger, J. D., and Milroy, S. P. (2013). Genotype× environment interaction studies highlight the role of phenology in specific adaptation of canola (Brassica napus L.) to contrasting Mediterranean climates. Field Crops Research, 144, 77-88. [DOI:10.1016/j.fcr.2013.01.006]
29. Zhang, H., and Flottmann, S. (2016). Seed yield of canola (Brassica napus L.) is determined primarily by biomass in a high-yielding environment. Crop and Pasture Science, 67(4), 369-380. [DOI:10.1071/CP15236]
30. Zirgoli, M.H., and Kahrizi, D. (2015). Effects of end-season drought stress on yield and yield components of rapeseed (Brassica napus L.) in warm regions of Kermanshah Province. Biharean Biologist 9(2), 133-140.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
