دوره 18، شماره 2 - ( تابستان 1405 )
جلد 18 شماره 2 صفحات 156-146 |
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:
Fasihi Pormehr V, Fayaz Moghaddam A, Darvishzadeh R, Abbasi Holasou H. (2026). Generation Mean Analysis for Some Agronomic and Physiological Traits of Bread Wheat under Drought Stress during the Grain Filling Stage. J Crop Breed. 18(2), 146-156. doi:10.61882/jcb.2026.1621
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1621-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1621-fa.html
فصیحی پرمهر ولی، فیاض مقدم امیر، درویش زاده رضا، عباسی هولاسو حسین.(1405). تجزیه میانگین نسل ها برای برخی صفات زراعی و فیزیولوژیک گندم نان تحت تنش خشکی در دوره پرشدن دانه پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 18 (2) :156-146 10.61882/jcb.2026.1621
1- گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سنندج، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سنندج، ایران
چکیده: (811 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: گندم نان، یکی از راهبردیترین گیاهان زراعی در تامین بخشی از پروتئین و انرژی مردم دنیا است. دارا بودن ارزش غذایی بالا، ارزان و در دسترس بودن و سازگار بودن با سیستم گوارش انسان باعث شده اند که این گیاه در برنامه غذایی بسیاری از کشورهای جهان جای گیرد و امروزه گندم کاربردهای متنوعی در صنعت (شیرینی، سوخت و تهیه الکل) و همچنین نقش مؤثر در تامین بخشی از خوراک دامداری ها دارد. راهبردهای مختلفی در جهت تقلیل تاثیر تنش خشکی بر گیاهان ارائه شده اند. برای تدوین یک برنامه اصلاحی کارآمد به منظور تولید ارقام متحمل به خشکی، شناسایی نحوه وراثت، مقدار اثرهای ژنی و نحوه عمل آنها ضروری است. تجزیه میانگین نسل ها روش مطلوبی برای برآورد پارامترهای ژنتیکی محسوب می شود.
مواد و روش ها: نسل های پایه حاصل از تلاقی بین دو رقم گندم، تیرگان (والد مقاوم به خشکی) و SeriM82 (والد حساس به خشکی)، در قالب طرح کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط عادی و تنش کمآبی در مزرعه تحقیقاتی شرکت ملی کشت و صنعت و دامپروری پارس واقع در دشت مغان در سال زراعی 1401-1400 مورد ارزیابی قرار گرفتند. شرایط آبیاری در کرتهای اصلی و نسلهای پایه در کرتهای فرعی تعبیه شدند. کشت بذور در نیمه اول آذرماه انجام گرفت. در هر واحد آزمایشی، فاصله بین خطها 15 سانتی متر، فاصله بین بوته ها 5 سانتی متر و طول خط ها 1 متر در نظر گرفته شدند. آبیاری اولیه بعد از کاشت و در هر دو محیط (عادی (شاهد) و تنش خشکی) به منظور تسریع در سبز شدن بذرها انجام گرفت و تا مرحله گرده افشانی ادامه یافت. پس از گرده افشانی به منظور اعمال تنش کم آبی، قطع آبیاری تا انتهای فصل رشد در کرت های تنش کم آبی انجام گرفت. اندازه گیری صفات، شامل ارتفاع بوته اصلی، طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، تعداد پنجه بارور، وزن سنبله در بوته، طول سنبله اصلی، وزن کاه و کلش، شاخص برداشت، وزن صد دانه، عملکرد دانه در بوته، تعداد روز تا رسیدگی، تعداد روز تا ظهور سنبله، وزن کل بوته، فلورسانس پایه (F0)، فلورسانس حداکثر (Fm)، فلورسانس متغیر (Fv=Fm-F0)، Fv/Fm (کارایی حداکثر فتوسیستم II)، Fv/F0 (عملکرد فتوسنتزی)، و شاخص سبزینگی (عدد SPAD)، در تک تک بوته ها به منظور برآورد واریانس درون نسل ها انجام گرفت. صفات والدین و نسل بدون تفرق (F1) روی 10 بوته، نسل F2 روی 30 بوته و نسل های BC1 و BC2 روی 15 بوته در هر واحد آزمایشی و در هر تکرار اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل میانگین نسلها برای تخمین اثرات افزایشی، غالبیت و اپیستازی بر اساس روش مدل خطی مخلوط (Mixed linear model) انجام گرفت. در مدل خطی مخلوط برآورد اثرهای ژنتیکی و اجزای واریانس ژنتیکی به کمک حداکثر درست نمایی محدود شده (Restricted maximum likelihood) در یک مرحله انجام شد.
یافته ها: بر اساس تجزیه واریانس بین نسل های مختلف از نظر اکثر صفات مورد مطالعه اختلاف آماری معنی دار مشاهده شد، که نشاندهنده وجود اختلاف ژنتیکی بین والدین و تنوع ژنتیکی کافی برای انجام تجزیه میانگین نسلها است. بر اساس نتایج برآورد اثرات مختلف ژنی، برای اغلب صفات مطالعه شده تحت هر دو شرایط عادی و تنش خشکی پارامتر اثر میانگین (m) معن یدار (P ≤ 0.01) بود که حاکی از وجود ژن های مشترک بین دو والد و کمی بودن وراثت این صفات است. آزمون عدم برازش (Lack of fit) و آماره Wald- F، برای صفات شاخص برداشت، وزن صد دانه و عملکرد در هر دو شرایط عادی و تنش خشکی، در صفات طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، Fm، Fv، Fv/Fm، Fv/F0 و شاخص سبزینگی در شرایط عادی و در صفت تعداد روز تا رسیدن دانه در شرایط تنش خشکی، معنی دار بود و از مدل شش پارامتری برای تخمین اثرات ژنتیکی استفاده شد. برای صفات شاخص برداشت، وزن صد دانه و عملکرد در هر دو شرایط عادی و تنش خشکی، صفات طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، Fm، Fv، Fv/F0 و شاخص سبزینگی در شرایط عادی و صفت تعداد روز تا رسیدن دانه در شرایط تنش خشکی، اپیستازی دوگانه یا مضاعف مشاهده شد.
نتیجه گیری: بر اساس نتایج تجزیه میانگین نسل ها، علاوه بر اثرات افزایشی، اثرات غالبیت و انواعی از اپیستازی در وراثت اکثر صفات مورد مطالعه نقش داشتند و در بسیاری از موارد نقش اثر غالبیت بیشتر بود. بنابراین و به دلیل وجود اپیستازی دوگانه یا مضاعف، بهتر است گزینش تا نسل های پیشرفته جمعیت اصلاحی به تاخیر انداخته شود.
مقدمه و هدف: گندم نان، یکی از راهبردیترین گیاهان زراعی در تامین بخشی از پروتئین و انرژی مردم دنیا است. دارا بودن ارزش غذایی بالا، ارزان و در دسترس بودن و سازگار بودن با سیستم گوارش انسان باعث شده اند که این گیاه در برنامه غذایی بسیاری از کشورهای جهان جای گیرد و امروزه گندم کاربردهای متنوعی در صنعت (شیرینی، سوخت و تهیه الکل) و همچنین نقش مؤثر در تامین بخشی از خوراک دامداری ها دارد. راهبردهای مختلفی در جهت تقلیل تاثیر تنش خشکی بر گیاهان ارائه شده اند. برای تدوین یک برنامه اصلاحی کارآمد به منظور تولید ارقام متحمل به خشکی، شناسایی نحوه وراثت، مقدار اثرهای ژنی و نحوه عمل آنها ضروری است. تجزیه میانگین نسل ها روش مطلوبی برای برآورد پارامترهای ژنتیکی محسوب می شود.
مواد و روش ها: نسل های پایه حاصل از تلاقی بین دو رقم گندم، تیرگان (والد مقاوم به خشکی) و SeriM82 (والد حساس به خشکی)، در قالب طرح کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط عادی و تنش کمآبی در مزرعه تحقیقاتی شرکت ملی کشت و صنعت و دامپروری پارس واقع در دشت مغان در سال زراعی 1401-1400 مورد ارزیابی قرار گرفتند. شرایط آبیاری در کرتهای اصلی و نسلهای پایه در کرتهای فرعی تعبیه شدند. کشت بذور در نیمه اول آذرماه انجام گرفت. در هر واحد آزمایشی، فاصله بین خطها 15 سانتی متر، فاصله بین بوته ها 5 سانتی متر و طول خط ها 1 متر در نظر گرفته شدند. آبیاری اولیه بعد از کاشت و در هر دو محیط (عادی (شاهد) و تنش خشکی) به منظور تسریع در سبز شدن بذرها انجام گرفت و تا مرحله گرده افشانی ادامه یافت. پس از گرده افشانی به منظور اعمال تنش کم آبی، قطع آبیاری تا انتهای فصل رشد در کرت های تنش کم آبی انجام گرفت. اندازه گیری صفات، شامل ارتفاع بوته اصلی، طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، تعداد پنجه بارور، وزن سنبله در بوته، طول سنبله اصلی، وزن کاه و کلش، شاخص برداشت، وزن صد دانه، عملکرد دانه در بوته، تعداد روز تا رسیدگی، تعداد روز تا ظهور سنبله، وزن کل بوته، فلورسانس پایه (F0)، فلورسانس حداکثر (Fm)، فلورسانس متغیر (Fv=Fm-F0)، Fv/Fm (کارایی حداکثر فتوسیستم II)، Fv/F0 (عملکرد فتوسنتزی)، و شاخص سبزینگی (عدد SPAD)، در تک تک بوته ها به منظور برآورد واریانس درون نسل ها انجام گرفت. صفات والدین و نسل بدون تفرق (F1) روی 10 بوته، نسل F2 روی 30 بوته و نسل های BC1 و BC2 روی 15 بوته در هر واحد آزمایشی و در هر تکرار اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل میانگین نسلها برای تخمین اثرات افزایشی، غالبیت و اپیستازی بر اساس روش مدل خطی مخلوط (Mixed linear model) انجام گرفت. در مدل خطی مخلوط برآورد اثرهای ژنتیکی و اجزای واریانس ژنتیکی به کمک حداکثر درست نمایی محدود شده (Restricted maximum likelihood) در یک مرحله انجام شد.
یافته ها: بر اساس تجزیه واریانس بین نسل های مختلف از نظر اکثر صفات مورد مطالعه اختلاف آماری معنی دار مشاهده شد، که نشاندهنده وجود اختلاف ژنتیکی بین والدین و تنوع ژنتیکی کافی برای انجام تجزیه میانگین نسلها است. بر اساس نتایج برآورد اثرات مختلف ژنی، برای اغلب صفات مطالعه شده تحت هر دو شرایط عادی و تنش خشکی پارامتر اثر میانگین (m) معن یدار (P ≤ 0.01) بود که حاکی از وجود ژن های مشترک بین دو والد و کمی بودن وراثت این صفات است. آزمون عدم برازش (Lack of fit) و آماره Wald- F، برای صفات شاخص برداشت، وزن صد دانه و عملکرد در هر دو شرایط عادی و تنش خشکی، در صفات طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، Fm، Fv، Fv/Fm، Fv/F0 و شاخص سبزینگی در شرایط عادی و در صفت تعداد روز تا رسیدن دانه در شرایط تنش خشکی، معنی دار بود و از مدل شش پارامتری برای تخمین اثرات ژنتیکی استفاده شد. برای صفات شاخص برداشت، وزن صد دانه و عملکرد در هر دو شرایط عادی و تنش خشکی، صفات طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، Fm، Fv، Fv/F0 و شاخص سبزینگی در شرایط عادی و صفت تعداد روز تا رسیدن دانه در شرایط تنش خشکی، اپیستازی دوگانه یا مضاعف مشاهده شد.
نتیجه گیری: بر اساس نتایج تجزیه میانگین نسل ها، علاوه بر اثرات افزایشی، اثرات غالبیت و انواعی از اپیستازی در وراثت اکثر صفات مورد مطالعه نقش داشتند و در بسیاری از موارد نقش اثر غالبیت بیشتر بود. بنابراین و به دلیل وجود اپیستازی دوگانه یا مضاعف، بهتر است گزینش تا نسل های پیشرفته جمعیت اصلاحی به تاخیر انداخته شود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1404/8/13 | پذیرش: 1404/12/17
دریافت: 1404/8/13 | پذیرش: 1404/12/17
فهرست منابع
1. Abbasi Holasou, H., Alavi Kia, S.S. Mohammadi, S.A., & Moghaddam Vahed, M. (2019). Generation mean analysis in wheat (Triticum aestivum L.) under water deficit conditions, using mixed linear models. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 14(2), 85-93.
2. Holasou, H. A., Alavi Kia, S. S., Mohammadi, S. A., & Vahed, M. M. (2023). Mixed linear models for the genetic inheritance of grain zinc and iron content, agronomic and biochemical traits in bread wheat under salinity stress. Biologia, 78(12), 3353-3365.
https://doi.org/10.1007/s11756-023-01538-9 [DOI:10.1007/s11756-023-01538-9.]
3. Akhtar, N., & Chowdhry, M.A. (2006). Genetic analysis of yield and some other quantitative traits in bread wheat. International Journal of Agriculture & Biology, 4, 523-552.
4. Almeida, V.C., Soriano Viana, J.M., Risso, L.A., Ribeiro, C., & Delima, R.O. (2018). Generation mean analysis for nitrogen and phosphorus uptake, utilization, and translocation indexes at vegetative stage in tropical popcorn. Euphytica, 214, 103-114. [DOI:10.1007/s10681-018-2194-3]
5. Ataei, R., Gholamhoseini, M., & Kamalizadeh, M. (2017). Genetic analysis for quantitative traits in bread wheat exposed to irrigated and drought stress conditions. Phyton, 86, 228-235. [DOI:10.32604/phyton.2017.86.228]
6. Bruce, W. B., Edmeades, G. O., & Barker, T. C. (2002). Molecular and physiological approaches to maize improvement for drought tolerance. Journal of Experimental Botany, 53,13-25. [DOI:10.1093/jexbot/53.366.13]
7. Darvishzadeh, R., Alipour, H., & Sarrafi, A. (2017). Generation mean analysis to Black stem disease resistance in Sunflower (Helianthus annuus L.), using Mixed linear models. Plant Genetic Researches, 4(2), 29-42. [In Persian] [DOI:10.29252/pgr.4.2.29]
8. Eltaher, S., Baenziger, P.S., Belamkar, V., Salem, K.F.M., Alqudah, A.M., & Sallam, A. (2021). GWAS revealed effect of genotype × environment interactions for grain yield of Nebraska winter wheat. BMC Genomics, 22, 2. [DOI:10.1186/s12864-020-07308-0]
9. Giraldo, P., Benavente, E., Manzano-Agugliaro, F., & Gimenez, E. (2019). Worldwide research trends on wheat and barley: a bibliometric comparative analysis. Agronomy, 9, 352. [DOI:10.3390/agronomy9070352]
10. Hallauer, A.R., Carena, M.J., & Miranda Filho, J.B. (2010). Quantitative genetics in maize breeding. Iowa State University Press, Ames. [DOI:10.1007/978-1-4419-0766-0_12]
11. Houshmand, S., Arzani, A., & Mirmohammadi-Maibody, S. A. M.,2014. Effects of Salinity and Drought Stress on Grain Quality of Durum Wheat. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 45, 297-308. [DOI:10.1080/00103624.2013.861911]
12. Jaleel, C. A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Somasundaram, R., & Panneerselvam, R. (2009). Drought stress in plants: A review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11, 100-105.
13. Karami, E., Sabagh Pur, S.H., Naghavi, M.R., & Taeeb, M. (2011). Genetic analysis of earliness in chickpea (Cicer arietinum L.) using generation mean analysis. Iranian Journal of Pulses Research, 2(2), 63-68. [In Persian]
14. Kearsey, M. J., & Pooni, H. S. (1998). The genetical analysis of quantitative traits. Stanley Thornes Publishers, Ltd.
15. Kearsey, M.J., & H.S. Pooni. (1996). The Genetical Analysis of Quantitative Traits. (1st ed.). Chapman and Hall, London. 381 pp [DOI:10.1007/978-1-4899-4441-2]
16. Ma, J., Zhao, D., Tang, X., Yuan, M., Zhang, D., Xu, M., Duan, Y., Ren, H., Zeng, Q., Wu, J., & Han, D. (2022). Genome-Wide association study on root system architecture and identification of candidate genes in wheat (Triticum aestivum L.). International Journal of Molecular Sciences, 23(3), 1843. doi.org/10.3390/ijms23031843 [DOI:10.3390/ijms23031843]
17. Mather, K., & Jinks, J. L. (1971). Biometrical genetics. Cornell University Press, Ithaca, N.Y. [DOI:10.1007/978-1-4899-3404-8]
18. Mather, K., & Jinks, J.L. (1982). Biometrical Genetics. The Study of Continuous Variation. Chapman and Hall, USA, pp. 279. [DOI:10.1007/978-1-4899-3406-2]
19. Moroni, J.S., Briggs, K.G., Blenis, P.V., & Taylor, G.J. (2013). Generation mean analysis of spring wheat (Triticum aestivum L.) seedlings tolerant to high levels of manganese. Euphytica, 189, 89-100. [DOI:10.1007/s10681-012-0714-0]
20. Morris, M.L. Blade, A., & Byerlee, D. (1991). Wheat and barley production in rain fed marginal environment of the developing world. Part I of 1990-91 CIMMYT world wheat fact and trends: Wheat and barley production in rain fed marginal environment of the developing world. CIMMYT, Mexico, D.F.
21. Mostafavi, K.H., Hosseinzadeh, A.H., & Khaneghah, H.Z. (2005). Genetic analysis of yield and correlated traits in bread wheat (Triticum aestivum). Iranian Journal of Agriculture Science, 36(1), 187 197.
22. Piepho, H.P. (1997). Analysis of a randomized complete block design with unequal subclass numbers. Agronomy Journal, 89, 718-723. [DOI:10.2134/agronj1997.00021962008900050002x]
23. Piepho, H.P., & Möhring, J. (2010). Generation means analysis using mixed models. Crop Science, 50(5), 1674-1680. [DOI:10.2135/cropsci2010.02.0093]
24. Samineni, S., Gaur, P.M., Colmer, T.D., Krishnamurthy, L., Vadez, V., & Siddique, K.H.M. (2010). Estimation of genetic components of variation for salt tolerance in chickpea using the generation mean analysis. Euphytica, 182, 73-86. [DOI:10.1007/s10681-011-0496-9]
25. Seghatoleslami, M. J., Kafi, M., & Majidi, E. (2008). Effect of drought stress at different growth stage on yield and water use efficiency of five proso millet (Panicum miliaceum L.) genotypes. Pakistan Journal of Botany, 40, 1427-1432.
26. Shapiro, S.S., & Wilk, M.B. (1965). An analysis of variance test for normality. Biometrika, 52, 591-599. [DOI:10.1093/biomet/52.3-4.591]
27. Shayan, S., Moghaddam Vahed, M., Norouzi, M., Mohammadi, S., & Toorchi, M. (2019). Genetic analysis of agronomic and physiological traits of bread wheat (Triticum aestivum L.) using generation mean analysis under drought stress conditions and spring planting in the cold climate. Iranian Journal of Crop Sciences, 21, 210-224. [In Persian] [DOI:10.29252/abj.21.3.210]
28. Singh, R.P., & Sing, S. (1992). Estimation of genetic parameters through generation mean analysis in bread wheat. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding, 52(4), 369-375.
29. Zaazaa, E.I., Hager, M.A., & El-Hashash, E.F. (2012). Genetical analysis of some quantitative traits in wheat using six parameters genetic model. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 12(4), 456-462.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
