دوره 16، شماره 3 - ( پاییز 1403 )                   جلد 16 شماره 3 صفحات 36-25 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Shahizadeh A, Asghari Zakaria R, Ghasemi M, Sheikhzadeh Mosaddeq P. (2024). Evaluation of Yields and Grain Filling Speeds of Bread Wheat Genotypes under End-of-the-Season Drought Stress Conditions. J Crop Breed. 16(3), 25-36. doi:10.61186/jcb.16.3.25
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1531-fa.html
شاهی زاده احمد، اصغری زکریا رسول، قاسمی معرفت، شیخ زاده مصدق پریسا. ارزیابی عملکرد و سرعت پرشدن دانه ژنوتیپ‎های گندم نان در شرایط تنش خشکی آخر فصل پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1403; 16 (3) :36-25 10.61186/jcb.16.3.25

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1531-fa.html


1- گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2- مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران
چکیده:   (274 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: یکی از روشهای گزینش ارقام با عملکرد بالا، گزینش بر اساس صفات فیزیولوژیکی است. بررسی روند رشد و پر شدن دانه و اثر آن بر وزن دانه از تحقیقات پایه‌ در برنامه‌های به‌نژادی به‌شمار می‌رود. سرعت و دوره پر شدن دانه از صفات مهم مؤثر بر عملکرد دانه در گندم هستند که تحت‌تأثیر شرایط محیطی قرار میگیرند. گزینش بر اساس صفاتی نظیر سرعت و دوره پرشدن دانه میتواند یک معیار فیزیولوژیک مناسب برای ارزیابی ارقام باشد. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی عملکرد، سرعت و دوره پرشـدن دانه ژنوتیپهای گندم نان در شرایط تنش خشکی آخر فصل و شناسایی ژنوتیپهای برتر است.
مواد و روشها: در این پژوهش 18 لاین پیشرفته گندم نان بههمراه دو رقم شاهد که از ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل تهیه شده بودند، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی آخر فصل در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل مورد مطالعه قرار گرفت. در مزرعه ژنوتیپها در داخل هر کرت به ابعاد 4×3 متری با فاصله خطوط 20 سانتی‌متر و تراکم 400 بذر در مترمربع کشت شدند. ژنوتیپها در پاییز 1399 در ایستگاه تحقیقاتی کشت شدند. در شرایط تنش از مرحله گلدهی تا رسیدگی دانه آبیاری اعمال نشد در صورتی‌که در شرایط بدون تنش از زمان گلدهی تا رسیدگی فیزیولوژیک در سه نوبت (اوایل گل‌دهی، اواسط دانه‌ بستن و اواخر دانه بستن) آبیاری انجام گرفت. در این مطالعه صفات عملکرد دانه، سرعت پرشدن دانه، حداکثر وزن خشک دانه، طول دوره پر شدن دانه و دوره مؤثر پر شدن دانه اندازه‌گیری شدند.
یافتهها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات مورد ارزیابی نشان داد که بین محیطها و بین ژنوتیپها از لحاظ کلیه صفات مورد ارزیابی اختلاف معنی‌داری وجود دارد. اثر متقابـل ژنوتیـپ و محیط نیز برای کلیه صفات ذکر شده معنیدار بـود. معنیدار شدن اختلاف بین ژنوتیپها نشان دهنـده تنـوع ژنتیکی بین ارقام مورد مطالعه اسـت. همچنین معنیدار شدن اثر متقابل نشان میدهد که ژنوتیپهای مورد مطالعه در دو محیط بدون تنش و دارای تنش رفتار یکسانی نداشتند. سرعت پرشدن دانه همه ژنوتیپها تحت شرایط تنش خشکی کاهش پیدا کرد. میانگین سرعت پر شدن دانه در محیط دارای تنش 1/20 میلیگرم در روز و در محیط بدون تنش 1/37 میلیگرم در روز بود. مشخص گردید با بیشترشدن سرعت پر شدن دانه، طول دوره پر شدن دانه و دوره مؤثر پر شدن دانه کاهش مییابد. طول دوره پر شدن دانه در محیط تنش نسبت به محیط بدون تنش بهطور متوسط 2/31 روز کوتاهتر بود. مشخص گردید کـه طول و دوره مؤثر پر شدن دانه بـا وزن خشک دانه رابطه مستقیم دارد. میانگین عملکرد ژنوتیپها در شرایط تنش (594 گرم در متر مربع) در مقایسه با محیط بدون تنش (768 گرم در متر مربع) کاهش قابل توجهی داشت. بهطور میانگین طول دوره پر شدن دانه در محیط تنش (34/90 روز) نسبت به محیط بدون تنش (37/21 روز) کوتاهتر بود. بیشترین کاهش طول مؤثر پر شدن دانه در ژنوتیپ شماره 5 (5/30 روز) مشاهده شد. در شرایط تنش ژنوتیپهای شماره 14 (41 روز) و 12 (40/44 روز) و در شرایط بدون تنش ژنوتیپ شماره 13 (43/21 روز) طولانی‌ترین طول دوره پر شدن دانه را داشت. ژنوتیپ شماره 3 در هر دو شرایط تنش و بدون تنش کوتاهترین دوره پر شدن دانه را بهخود اختصاص داد. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که بین سرعت و دوره مؤثر پر شدن دانه همبستگی منفی و معنی‌داری در محیط تنش (**0/358- = r) و محیط بدون تنش (**0/404- = r) وجود دارد. تجزیه‌ای خوشهای ژنوتیپها در محیط تنش، آنها را در سه خوشه و در محیط بدون تنش در چهار خوشه گروه‌بندی کرد. نقشه حرارتی توزیع ژنوتیپها بر اساس صفات مورد مطالعه در محیط دارای تنش، ژنوتیپها را در سه خوشه گروه‎‎بندی کرد. ژنوتیپهای شماره 19، 18، 3، 10 و 1 در گروه اول قرار داشتند که دارای طول و دوره مؤثر کوتاه با سرعت پر شدن بیشتر بودند که با توجه به عملکرد نسبی بهتر، این گروه مطلوب بود. گروه دوم شامل ژنوتیپهای 7، 4، 9، 17، 6، 5 و 8 بود که دارای مقادیر عملکرد دانه کمتر و دوره مؤثر پر شدن دانه کوتاه بودند و در نهایت در گروه سوم ژنوتیپهای 13، 12، 2، 14، 11، 20، 15 و 16 قرار داشتند که از نظر سرعت و حداکثر وزن دانه دارای مقادیر کمتر و از نظر طول و دوره مؤثر پر شدن دانه دارای مقادیر بیشتر بودند. اعضای این گروه دارای عملکرد نسبی خوب بودند که علت آنرا می‌توان به طول و دوره مؤثر پر شدن طولانی نسبت داد. با توجه به اهمیت فرایندهای پر شدن دانه برای رسیدن به وزن مطلوب دانه‌، انتخاب برای افزایش سرعت پر شدن دانه و دوره مؤثر پر شدن طولانی می‌تواند منجر به تولید عملکرد بیشتر در شرایط تنشی شود.
نتیجه‌گیری: تنوع قابلتوجهی از نظر صفات مورد بررسی در بین ژنوتیپهای مورد مطالعه مشاهده شد که نشان‌دهنده وجود تنوع ژنتیکی مناسب در مواد گیاهی مورد مطالعه است. تنش خشکی آخر فصل از طریق کاهش سرعت و دوره پر شدن دانه، بر وزن نهایی دانه تأثیر منفی داشت و در نهایت عملکرد را کاهش داد. در چنین شرایطی انتخاب ژنوتیپهای با سرعت پرشدن دانه بیشتر، می‌تواند منجر به گزینش ژنوتیپهای متحمل به خشکی باشد. با اینحال، سرعت پر شدن دانه و دوره مؤثر پرشدن دانه، بهتنهایی نمیتوانند عملکرد بالا را تضمین کند و باید سایر اجزای مؤثر در عملکرد را در گزینش ژنوتیپهای متحمل به خشکی در نظر گرفت.

 
متن کامل [PDF 1107 kb]   (71 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1402/11/3 | پذیرش: 1403/2/25

فهرست منابع
1. Ahmadi Lahijani, M. J., & Emam, Y. (2013). Response of wheat genotypes to terminal drought stress using physiological indices. Isfahan University of Technology-Journal of Crop Production and Processing, 3(9), 163-176. (In Persian) http://dorl.net/dor/20.1001.1.22518517.1392.3.9.13.6
2. Alipour H, Abdi H, Bi Hamta M R. (2020). Assessment of growing degree-days values of phenological stages in Iranian bread wheat cultivars and landraces. Journal of Crop Breeding, 12(34), 71-82 (In Persian). doi:10.29252/jcb.12.34.71 [DOI:10.29252/jcb.12.34.71]
3. Amjadi, H., Siosemardeh, A., & Hosseinpanahi, F. (2019). Evaluation of yield and yield components of wheat varieties under supplemental irrigation levels. Journal of Plant Production and Genetics, 1(1), 23-32. [In Persian]
4. Ardakani, M., Abbaszadeh, B., Sharifi Ashourabadi, E., Lebaschi, M., & Packnejad, F. (2007). The effect of water deficit on quantitative and qualitative characters of balm (Melissa officinalis L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 23(2), 251-261. [In Persian]
5. Alipour, H., Bihamta, M. R., Mohammadi, V., Peyghambari, S. A., Bai, G., & Zhang, G. (2017). Genotyping-by-sequencing (GBS) revealed molecular genetic diversity of Iranian wheat landraces and cultivars. Frontiers in Plant Science, 8, 1293. [DOI:10.3389/fpls.2017.01293]
6. Brdar, M., Kobiljski, B., & Balalić-Kraljević, M. (2006). Grain filling parameters and yield components in wheat. Genetika-Belgrade, 38(3), 175-181. http://dx.doi.org/10.2298/GENSR0603175B [DOI:10.2298/GENSR0603175B]
7. Brdar, M.D., Marija, M., Kraljevic, B., & Borislav, D. (2008). The parameters of grain filling and yield components in common wheat (Triticum aestivum L.).and durum wheat (Triticum turgidum L. Var. Durum). Central European Journal of Biology, 3(1), 75-82. [DOI:10.2478/s11535-007-0050-x]
8. Dastour, A., Asghari, R., & Shahbazi, H. (2014). Evaluation of yield and grain filling rate of wheat lines in two conditions without stress and drought stress after pollination. Journal of Agroecology, 6(3), 561-570. [In Persian]
9. Dias, A. S., & Lidon, F. C. (2009). Evaluation of grain filling rate and duration in bread and durum wheat, under heat stress after anthesis. Journal of Agronomy and Crop Science, 195(2), 137-147. [DOI:10.1111/j.1439-037X.2008.00347.x]
10. Egli, D.B. (2017). Seed Biology and the Yield of Grain Crops. CAB International. UK. pp. 149. [DOI:10.1079/9781780647708.0000]
11. Etesami, M. (2007). Evaluation of the effect of some morphophysiological traits on yield of (Hordeum vulgar) barely genotypes (Doctoral dissertation, M. Sc. Thesis in Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources,108. [In Persian]
12. FAO. 2020. FAOSTAT agriculture. Food and Agriculture Organization of United Nations. Retrieved Available 9, 2020, from http://www.fao.org/ world food situation/ csdb/en/.
13. Foulkes, M.J., Reynolds, M.P., & Sylvester-Bradley, R. 2009. Genetic improvement of grain crops: yield potential. In: Sadras, V.O., Calderini, D.F. (Eds), Crop Physiology Applications for Genetic Improvement and Agronomy. Academic Press, Amsterdam, pp. 355-386. [DOI:10.1016/B978-0-12-374431-9.00015-3]
14. Golparvar, A., Madani, H., & Rasouli, M. (2008). Relationship between yield and its components in bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes in drought and non-drought stress conditions. New Finding in Agriculture, 2(6), 151-159.
15. Hosseinpour, T., Rafiei, M., Siadat, A., Mamgbani, R., & Fathee, G. (2007). Study on the grain-filling rate and grain-filling period of wheat genotypes under rainfed conditions in the kohdasht of Lorestan. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 13, 66-77. https://sid.ir/paper/9665/en
16. Jasemi, S., Naghipour, F., Sanjani, S., Esfandyaripour, A., Khorsandi, H., & Najafian, G. (2017). Evaluation of quality properties of four bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars in wheat producing provinces of Iran. Iranian Journal of Crop Sciences, 19(2), 102-115. [In Persian]
17. Kafi, M., Kamkar, B., & Mahdavi Damghani, A. M. (2001). Biology of grain and grain crop yield (translation). Mashhad Ferdowsi University Publication. 550 p (In Persian).
18. Kakaei M. (2023). Selection of old and new varieties of bread wheat tolerant to drought stress after the flowering Stage. Journal of Crop Breeding, 15(46), 189-197. http://dorl.net/dor/20.1001.1.22286128.1402.15.46.18.6 [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.15.46.189]
19. Kheirkhah, M., Honarnejad, R., Esfahani, M., and Golipour. M. (2004). Relationships between rate and duration of grain filling and yield, and yield components of different rice cultivars at three sowing dates. Research Journal of Agricultural Science, 1(2), 36-40.
20. Kumudini, S., Hume, D. J., & Chu, G. (2001). Genetic improvement in short season soybeans: I. Dry matter accumulation, partitioning, and leaf area duration. Crop Science, 41(2), 391-398. [DOI:10.2135/cropsci2001.412391x]
21. Lesk, C., Rowhani, P., & Ramankutty, N. (2016). Influence of extreme weather disasters on global crop production. Journal of Nature, 529(7584), 84-87. [DOI:10.1038/nature16467]
22. Li, M., Liu, Y., Ma, J., Zhang, P., Wang, C., Su, J., & Yang, D. (2020). Genetic dissection of stem WSC accumulation and remobilization in wheat (Triticum aestivum L.) under terminal drought stress. BMC Genetics, 21(1), 1-14. [DOI:10.1186/s12863-020-00855-1]
23. Mojtabaei Zamani, M., Esfahani, M., Honarnejad, R., & Allagholipor, M. (2006). Investigating the rate and filling period correlation with yield component and other physiological parameter in rice cultivars. Journal of Science Technology of Agriculture and Natural Resources, 10, 213-224.
24. Moradi, M., SoltaniHoveize, M., & Motamedi, M. (2010). Path analysis of yield and related traits in some wheat varieties. Research Quarterly Journal of Crop Physiology, 101-107.
25. Papakosta, D.K., &Gagianas, A.A. (1991). Nitrogen and dry matter accumulation, remohilization, and losses for Mediterranean wheat during grain filling. Agronomy Journal, 83, 864-870. [DOI:10.2134/agronj1991.00021962008300050018x]
26. Rahemi Karizaki, A. (2011). Investigation of the changes of physiological and morphological traits associated with wheat (Triticum aestivum L.) yield. A Thesis Ph. D, Sciences and Natural Resources Gorgan University Agricultural. 104p.
27. Rahmi Karizki A., Galshi, S., & Soltani, A. (2015). Evaluation of improvement of grain filling rate and period during breeding processes in wheat cultivars. Journal of Plant Production Research, 22(1), 23-38. [In Persian]
28. Rahemi, A., Galeshi, S., & Soltani, A. (2015). Evaluation of improvement of rate and duration of grain filling duration inbreeding processes in wheat cultivars. Journal of Plant Production Research, 22(1), 23-37 https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222050.1394.22.1.2.9. [In Persian]
29. Reynolds, M.P., Pask, A., & Mullan, D. (2012). Physiological Breeding I: Interdisciplinary Approaches to Improve Crop Adaptation. Mexico, CIMMYT. Fisher, R. A., Maurrer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars; Grain yield responses. Australian Journal of Agricultural Research, 29, 897-903 [DOI:10.1071/AR9780897]
30. Saba, J., Tavana, S., Qorbanian, Z., Shadan, E., Shekari, F., & Jabbari, F. (2018). Canonical correlation analysis to determine the best traits for indirect improvement of wheat grain yield under terminal drought stress. Journal of Agricultural Science and Technology, 20(5), 1037-1048. http://dorl.net/dor/20.1001.1.16807073.2018.20.5.10.0
31. Soughi, H. A., Feyzbakhsh, M. T., & Rrezvantalab, N. (2020). Evaluation of Yield and Grain Filling Rate of Bread Wheat Promising Lines (Triticum aestivum L.) to Growth Degree Days (GDD). Crop Science Research in Arid Regions, 2(1), 97-111. https://dorl.net/dor/20.1001.1.2423611.1399.2.1.10.2 [In Persian]
32. Tavakoli, A. (2003). Effect of supplementary irrigation and nitrogen on yield and yield of wheat in Sabalan cultivar. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 19(3), 367-380.
33. United States Department of Agriculture. (2022). World Agricultural Production and Global Market Analysis.
34. Valdés Valdés, C., Estrada Campuzano, G., Domínguez López, A., Martínez Rueda, C. G., & Morales-Rosales, E. J. (2019). Variability in soluble carbohydrates of the stem and its contribution to grain yield in wheat. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 10(3), 615-627. [DOI:10.29312/remexca.v10i3.1540]
35. Yaghini, F., Seyedsharifi, R., & Narimani, H. (2020). Effects of supplemental irrigation and biofertilizers on yield, chlorophyll content, rate and period of grain filling of rainfed wheat. Iranian Journal of Field Crops Research, 18(1), 101-109. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20081472.1399.18.1.8.3 [In Persian]
36. Yarahmadi, S., Nematzade, G., Sabouri, H., & Najafi Zarrini, H. (2020). The importance of agro-morphological traits in supplementary irrigation conditions as selection criteria for spring wheat improvement. Iranian Journal of Field Crop Science, 51(4), 25-37. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20084811.1399.51.4.3.8 [In Persian]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by: Yektaweb