دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 15 3 2025 09 23 Evaluation of drought tolerance indices based on grain yield and root biomass in rice genotypes ارزیابی شاخص‌های تحمل به خشکی بر اساس عملکرد دانه و زیست‌توده ریشه در ژنوتیپ‌های برنج 233 250 9005 10.22124/cr.2025.30976.1868 FA مهدی محسنی دانشجوی دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران نادعلی بابائیان جلودار استاد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران علیرضا ترنگ دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران نادعلی باقری دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران Journal Article 2025 06 17 Introduction In recent years, the decline in precipitation and water resources has emerged as a major constraint to rice production. Drought is one of the most widespread abiotic stresses, posing a significant threat to vast areas of rice cultivation. Rice yield can be adversely affected by drought at any growth stage; however, the reproductive stage is particularly sensitive. Therefore, identifying drought-tolerant genotypes is a key strategy to mitigate the impact of water deficit. Several indices have been proposed to evaluate plant responses to stress and to assess yield stability under adverse conditions. Accordingly, this study utilized drought tolerance and susceptibility indices to evaluate different rice genotypes under drought stress and to identify drought-tolerant varieties based on grain yield and root biomass. Materials and methods This study was conducted in 2023 at the Rice Research Institute of Iran to evaluate 36 rice genotypes under two conditions: non-stress and drought stress. The experiment was arranged in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. It was performed under a rainout shelter using controlled PVC pipes, each with a diameter of 20 cm and a length of 100 cm. The shelter was open-sided, ensuring that temperature and relative humidity did not differ significantly from ambient outdoor conditions. The pipes were filled with equal volumes and densities of soil, composed of one-third sand and two-thirds field soil. The required amount of chemical fertilizer was calculated based on soil test results and thoroughly mixed into the soil. After determining the field capacity (set at 91%) for the drought treatment pipes, seedlings with 3–4 leaves were transplanted individually. Drought stress was imposed at the maximum tillering and panicle initiation stage, while in the non-stress treatment, irrigation was continued regularly until maturity. When the soil moisture in the drought treatment reached 20%, grain yield and root biomass traits were measured and stress tolerance and sensitivity indices were calculated. Pearson correlation coefficients were computed using SPSS software. Cluster analysis and two-dimensional biplot diagrams based on grain yield were drawn by NTSYS 2.02 and XLSTAT 2019.2.2 software. Research findings The results indicated that the highest and lowest average grain yield in non-stress conditions belonged to Gohar and IR58 cultivars, respectively, and under drought stress conditions belonged to Mohamadi Chaparsar and Hassani cultivars. The lowest reduction in grain yield in stress conditions (49.57%) was attributed to the Mohamadi Chaparsar cultivar and the highest percentage increase in root biomass (63.45%) was related to the Hassani cultivar. The results of correlation coefficients showed that grain yield in non-stress conditions had a positive and significant correlation with the mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP), harmonic mean (HM), tolerance index (TOL), and stress tolerance index (STI), respectively, and the highest correlation was observed with MP index (r=0.906). Also, under drought stress conditions, grain yield showed a high correlation with MP, GMP, HM, STI, yield index (YI), yield stability index (YSI), and relative drought index (RDI), the highest of which was related to yield index (r=1.00). Also, root biomass in non-stress conditions was highly significantly and positively correlated with the indices MP, GMP, HM, YI, STI, TOL, Stress susceptibility index (SSI) and average root biomass under stress (Ys), respectively, and the highest correlation was observed with MP index (r=0.903). Under drought stress conditions, the indices MP, GMP, HM, YI, YSI, RDI and STI showed a high correlation with root biomass, and the highest correlation was related to yield index (r=1.00). Cluster analysis based on drought tolerance indices for grain yield separated rice genotypes into four groups. Cultivars in the second group (Group A) including Mohamadi Chaparsar, Gharib Siah Reihani, Hashemi, Dular, Kian, Anam, along with ten genotypes from the first group including Alikazemi, Nemat, Sahel, Danial, Gilaneh, Domzard, Dorfak, Gohar, Neda and Toka, were identified as drought-tolerant genotypes. Twelve drought-tolerant genotypes were identified for grain yield using the biplot method based on the Yn, STI, HM, GMP, and MP indices. Conclusion Based on the evaluation of drought tolerance and susceptibility indices and their correlation with grain yield and root biomass under both stress and nonstress conditions, the indices MP, GMP, HM, STI, and RDI were identified as the most effective indicators. The results obtained from comparing cluster analysis, biplot and correlation coefficients indicated that the genotypes Daniyal, Gohar, Nemat, Gilaneh, Dorfak, Dular, Domzard, Salari, Toka and Mohamadi Chaparsar were high-yielding cultivars with high root biomass and drought-tolerant, while the genotypes Ahlami Tarom, Binam, Sang Jo, Hasan Sarayi Atashgah, Kados, Rash, IR28, IR50 and IR64 were low-yielding cultivars with low root biomass and drought-sensitive cultivars. مقدمه: کمبود نزولات جوی و کاهش منابع آبی در سال‌های اخیر به‌عنوان مانع جدی برای تولید برنج مطرح است. تنش خشکی از رایج‌ترین تنش‌های غیرزیستی است که بخش زیادی از مناطق تحت کشت برنج را تهدید می‌کند. عملکرد برنج در مزارع ممکن است در هر مرحله رشدی توسط خشکی کاهش یابد. برنج بیش‌تر در مرحله زایشی تحت تأثیر خشکی قرار می‌گیرد. بنابراین شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به تنش یکی از راه‌کارهای غلبه بر این شرایط است. برای ارزیابی میزان تحمل و حساسیت گیاهان به تنش و شناسایی پایداری آن‌ها، شاخص‌های مختلفی پیشنهاد شده است. در این مطالعه، تعدادی از ژنوتیپ‌های برنج تحت دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گرفتند که هدف از آن شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی بر اساس عملکرد دانه و زیست‌توده ریشه با استفاده از شاخص‌های حساسیت و تحمل به تنش بود. مواد و روش‌ها: مواد گیاهی این پژوهش، تعداد 36 ژنوتیپ مختلف برنج بود که در دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مؤسسه تحقیقات برنج کشور در سال 1402 مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در لوله‌های PVC (کنترل‌شده) با قطر 20 سانتی‌متر و طول 100 سانتی‌متر زیر پوشش باران‌گیر انجام شد و لوله‌ها با مقدار و تراکم یکسان خاک (مخلوط یک‌سوم شن و دوسوم خاک مزرعه) پر شدند. اطراف باران‌گیر کاملاً باز بود و دما و رطوبت نسبی با محیط بیرون تفاوت معنی‌داری نداشت. میزان کود شیمیایی بر حسب آزمون خاک محاسبه و با خاک کاملاً مخلوط شد. پس از تعیین ظرفیت مزرعه 91% برای لوله‌های تیمار خشکی، گیاهچه‌های 4-3 برگی هر رقم به‌صورت تک‌نشا کاشته شدند. گیاهان در مرحله حداکثر پنجه‌زنی و شروع آغازش خوشه در معرض تنش رطوبتی قرار گرفتند و تنها در شرایط بدون تنش، آبیاری به‌طور کامل تا زمان رسیدگی انجام شد. پس از رسیدن رطوبت خاک به سطح 20 درصد، صفات عملکرد دانه و زیست‌توده ریشه اندازه‌گیری و شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش محاسبه شد. برای محاسبه ضرایب همبستگی پیرسون از نرم‌افزارSPSS و برای انجام تجزیه خوشه‌ای و رسم نمودار بای‌پلات شاخص‌ها بر اساس عملکرد دانه از نرم‌افزارهای NTSYS 2.02 و XLSTAT 2019.2.2 استفاده شد. یافته‌های تحقیق: نتایج نشان داد که بیش‌ترین و کم‌ترین میانگین عملکرد دانه در شرایط بدون تنش به‌ترتیب به رقم‌های گوهر و IR58 و در شرایط تنش خشکی به رقم‌های محمدی چپرسر و حسنی تعلق داشت. کم‌ترین کاهش عملکرد دانه در محیط تنش (49.57 درصد) مربوط به رقم محمدی چپرسر و بیش‌ترین درصد افزایش زیست‌توده ریشه (63.45 درصد) مربوط به رقم حسنی بود. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که عملکرد دانه در شرایط بدون تنش به‌ترتیب با شاخص‌های بهره‌وری متوسط (MP)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP)، میانگین هارمونیک (HM)، شاخص تحمل (TOL) و شاخص تحمل به تنش (STI) دارای همبستگی مثبت و معنی‌دار بود و بیش‌ترین همبستگی با شاخص بهره‌وری متوسط (r = 0.906) مشاهده شد. در شرایط تنش نیز شاخص‌های MP، GMP، HM، STI، شاخص عملکرد (YI)، شاخص پایداری عملکرد (YSI) و شاخص خشکی نسبی (RDI) همبستگی بالایی با عملکرد دانه نشان دادند و بالاترین آن مربوط به شاخص عملکرد (r = 1.00) بود. زیست‌توده ریشه نیز در شرایط بدون تنش به‌ترتیب با شاخص‌هایMP، GMP، HM، YI، STI، SSI، TOL و میانگین زیست‌توده ریشه در شرایط تنش (Ys) همبستگی مثبت و معنی‌دار داشت و بیش‌ترین همبستگی را با شاخص بهره‌وری متوسط (r = 0.903) دارا بود. در شرایط تنش نیز شاخص‌های MP، GMP، HM، YI، YSI، RDI و STI همبستگی بالایی با زیست‌توده ریشه نشان دادند و بالاترین آن مربوط به شاخص عملکرد (r = 1.00) بود. تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های برنج بر اساس شاخص‌های تحمل به خشکی حاصل از عملکرد دانه، ژنوتیپ‌ها را به چهار گروه تفکیک کرد که ژنوتیپ‌های گروه دوم (گروه A) شامل محمدی چپرسر، غریب سیاه ریحانی، هاشمی، دولار، کیان و آنام همراه با 10 ژنوتیپ از گروه اول شامل علی کاظمی، نعمت، ساحل، دانیال، گیلانه، دم‌زرد، درفک، گوهر، ندا و توکا جزء ژنوتیپ‌های متحمل به تنش خشکی بودند. از طریق روش بای‌پلات برای عملکرد دانه نیز دوازده ژنوتیپ متحمل به خشکی بر اساس شاخص‌های Yn، STI، HM، GMP و MP شناسایی شدند. نتیجه‌گیری: با بررسی شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش و ضرایب همبستگی بین شاخص‌ها با عملکرد دانه و زیست‌توده ریشه در شرایط تنش و بدون تنش، شاخص‌های MP، GMP، HM، STI و RDI به‌عنوان شاخص‌های برتر انتخاب شدند. بر اساس نتایج حاصل از روش‌های تجزیه خوشه‌ای، بای‌پلات و ضرایب همبستگی شاخص‌های تنش، ژنوتیپ‌های دانیال، گوهر، نعمت، گیلانه، درفک، دولار، دم‌زرد، سالاری، توکا و محمدی چپرسر به‌عنوان ژنوتیپ‌های با عملکرد دانه و زیست‌توده ریشه بالا و متحمل به خشکی و ژنوتیپ‌های اهلمی طارم، بینام، سنگ جو، حسن‌سرایی آتشگاه، کادوس، رش، IR28، IR50 و IR64 به‌عنوان ژنوتیپ‌های با عملکرد و زیست‌توده ریشه پایین و حساس به تنش خشکی شناسایی شدند.

https://cr.guilan.ac.ir/article_9005_19e90c90322dfbf378d7cc6c374bff0a.pdf

دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 15 3 2025 09 23 Studying the effect of several biological inducers of resistance in wheat against powdery mildew agent fungus Blumeria graminis f. sp. tritici بررسی تأثیر چند القاکننده زیستی مقاومت در گیاه گندم در برابر قارچ عامل سفیدک پودری Blumeria graminis f. sp. tritici 251 267 9113 10.22124/cr.2025.30794.1867 FA فریده فرج‌اللهی دانشجو دکتری، گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران ولی‌اله بابایی‌زاد استاد، گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران محمد علی تاجیک قنبری دانشیار، گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران علی دهستانی دانشیار، پژوهشکده ژنتیک و زیست‌فناوری طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران Journal Article 2025 06 02 Introduction Wheat (Triticum aestivum) is one of the most important food crops worldwide, and it faces several challenges, including fungal diseases such as powdery mildew caused by Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt). This pathogen can reduce wheat yield and quality. Fungicides and increasing plant genetic resistance are indeed common methods for controlling plant diseases but, these methods face limitations such as pathogen resistance and environmental concerns. As a result, there has been increased demand to alternative methods such as biological control by beneficial fungi and bacteria. These microbial agents not only combat pathogens, but also enhance the plant immune system. Also, non-host resistance is considered as a sustainable and widespread strategy to combat incompatible pathogens, and its induction can create a high level of sustainable immunity in plant. Finally, enhancing defense responses, such as the production of reactive oxygen species and the activation of their associated enzymes, plays an important role in plants defense response against fungal diseases. Material and methods This study examined the effect of several biological agents such as Blumeria graminis f. sp. hordei, Tricoderma harzianum, Alternaria alternate, Serendipita indica, Pseudomonas fluorescences and Bacillus subtilis in susceptible and resistant wheat cultivars against powdery mildew disease. For this purpose, two wheat cultivars Ehsan and Tirgan were used as susceptible and resistant cultivars, respectively. This study was conducted as a factorial experiment on a completely randomized design with three replications. The treatments were sprayed on wheat seedlings at the two-leaf stage. Leaf sampling of control and with biological agents-treated wheat plants at 0, 24, 48, and 72 hours after inoculation with Bgt, and then the samples were used to asses the activity of catalase and polyphenol oxidase enzymes, as well as the expression of PAL gene. The pathogenicity intensity was evaluated 7 days after Bgt inoculation. SPSS software was used to analysis of variance and comparative means using Duncan's test at a 5% probability level, and Excel software was used to create the figures. Research findings The results of this study showed that different biocontrol agents had varying effects on two wheat cultivars (susceptible and resistant) in response to the wheat powdery mildew pathogen. The number of fungal colonies significantly reduced in the resistant wheat cultivar compared to the susceptible one. In the resistant wheat cultivar, treatment of Serendipita indica resulted in the lowest number of colonies. In the susceptible wheat cultivar, catalase activity was highest upon treatment of Pseudomonas fluorescens, showing a 160.7% increase compared to the control treatment, whereas in the resistant wheat cultivar, catalase activity increased by about 62% in P. fluorescens and B. graminis f. sp. hordei treatments. Additionally, the highest activity of polyphenol oxidase in the susceptible wheat cultivar was observed in S. indica tratetment, with a 190.2% increase compared to the control treatment. In the resistant wheat cultivar, the highest activity of this enzyme was recorded in treatments with P. fluorescens and S. indica, indicating 155.2% and 145.7% higher activity than the control, respectively. Moreover, PAL gene expression level revealed that most biocontrol treatment up-regulated PAL expression after Bgt inoculation, with the highest induction recorded in wheat plants treated with P. fluorescens at 24 hours post-inoculation (hpi). Conclusion The results of this study indicated that biological treatments can have different effects on disease resistance and enzyme activity in wheat. These agents can be considered as a suitable option for plant disease management in wheat. مقدمه: گندم (Triticum aestivum)یکی از مهم‌ترین محصولات غذایی جهان است که با چالش‌های متعددی از جمله بیماری‌های قارچی مانند سفیدک پودری ناشی از Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt) مواجه است. این بیماری می‌تواند عملکرد و کیفیت گندم را کاهش دهد. روش‌های رایج کنترل بیماری شامل استفاده از قارچ‌کش‌ها و افزایش مقاومت ژنتیکی گیاه است، اما این روش‌ها با محدودیت‌هایی مانند مقاومت بیمارگر‌ها و نگرانی‌های زیست محیطی مواجه‌اند. در نتیجه، توجه به روش‌های جایگزین مانند کنترل زیستی با استفاده از قارچ‌ها و باکتری‌های مفید افزایش یافته است. این عوامل نه‌ تنها با بیمارگرها مقابله می‌کنند، بلکه سیستم ایمنی گیاه را نیز تقویت می‌کنند. همچنین، مقاومت غیرمیزبانی به‌عنوان یک استراتژی پایدار و گسترده برای مقابله با بیمارگر‌های ناسازگار مورد توجه قرار گرفته و القای آن می‌تواند سطح بالایی از مقاومت پایدار در گیاه ایجاد کند. در نهایت، تقویت پاسخ‌های دفاعی مانند تولید گونه‌های فعال اکسیژن و فعال‌سازی آنزیم‌های مرتبط با آن‌ها، نقش مهمی در مقابله گیاه با بیماری‌های قارچی دارد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، اثر چند عامل زیستی شامل قارچ‌های Tricoderma harzianum، Alternaria alternata، Serendipita indica و Blumeria graminis f. sp. hordei(Bgh) و باکتری‌های Pseudomonas fluorescens و Bacillus subtilis بر پاسخ رقم‌های حساس و مقاوم گندم به بیماری سفیدک پودری مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور از دو رقم گندم احسان و تیرگان به‌ترتیب به‌عنوان رقم‌های حساس و مقاوم استفاده شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای عوامل زیستی در مرحله دوبرگی روی گیاهچه‌ها اسپری شدند. نمونه‌برداری از برگ گیاهان شاهد و تیمار شده با عوامل کنترل زیستی برای اندازه‌گیری فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پلی فنل اکسیداز و بیان ژن PAL در زمان‌های صفر، 24، 48 و 72 ساعت پس از مایه‌زنی با قارچ Bgt انجام شد. ارزیابی تعداد کلنی‌های تشکیل شده بیمارگر، هفت روز بعد از مایه‌زنی با قارچ Bgt صورت گرفت. تجزیه واریانس داده‌ها و مقایسه میانگین‌ها با روش آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد با استفاده از نرم‌افزار SPSS انجام و نمودارها با استفاده از نرم‌افزار Excel رسم شدند. یافته‌های تحقیق: نتایج این مطالعه نشان داد که تیمار‌های مختلف عوامل زیستی در دو رقم حساس و مقاوم گندم در پاسخ به قارچ عامل سفیدک پودری تأثیر متفاوتی داشتند. تعداد کلنی‌های قارچ در رقم مقاوم به‌طور معنی‌داری کم‌تر از رقم حساس بود و کاربرد عوامل زیستی موجب کاهش کلنی‌های بیمارگر شد. در میان تیمارها، قارچ Serendipita indica در رقم مقاوم کم‌ترین تعداد کلنی را القا کرد. فعالیت آنزیم کاتالاز در رقم حساس پس از تیمار با Pseudomonas fluorescens بیش‌ترین فعالیت را نشان داد که نسبت به شاهد 160.7 درصد افزایش داشت، در حالی‌که در رقم مقاوم تیمارهای P. fluorescens و B. graminis f. sp. hordei افزایش حدود 62 درصد را القا کردند. همچنین، فعالیت آنزیم پلی‌فنل اکسیداز در رقم حساس پس از تیمار با S. indica بیش‌ترین مقدار را نشان داد که نسبت به شاهد 190.2 درصد افزایش داشت. در رقم مقاوم، بیش‌ترین فعالیت این آنزیم مربوط به تیمارهای P. fluorescens و S. indica بود که به‌ترتیب حدود 155.24 و 145.65 درصد بیش‌تر از تیمار شاهد بودند. علاوه بر این، نتایج بیان ژن PAL نشان داد که بیش‌تر عوامل زیستی موجب القای بیان ژن PAL پس از مایه‌زنی با قارچ Bgt شدند، اما بیش‌ترین بیان در تیمار P. fluorescens در 24 ساعت پس از مایه‌زنی با قارچ Bgt ثبت شد. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که عوامل زیستی تأثیر متفاوتی بر مقاومت به بیماری و فعالیت آنزیمی در گندم دارند و برخی از این عوامل می‌توانند به‌عنوان یک گزینه مناسب برای مدیریت بیماری سفیدک سطحی در گندم در نظر گرفته شوند.

https://cr.guilan.ac.ir/article_9113_d2486e103e8c8953ebe72018f7b28f3b.pdf

دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 15 3 2025 10 23 The efficacy of selected herbicides for control of narrow-leaf weeds in wheat (Triticum aestivum) fields: With emphasis on rigid ryegrass (Lolium rigidum) کارایی برخی علف‌کش‌ها در کنترل علف‌های ‌هرز باریک‌برگ مزارع گندم (Triticum aestivum): با تاکید بر چچم سخت (Lolium rigidum) 269 284 9154 10.22124/cr.2025.31168.1872 FA ابراهیم ممنوعی استادیار پژوهش، بخش تحقیقات گیاه‌پزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، داراب، ایران محمدرضا کرمی‌نژاد مربی پژوهش، مؤسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران حسین ثابت زنگنه محقق، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران علیرضا برجسته استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سمنان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، شاهرود، ایران مهدی مین‌باشی معینی استاد پژوهش، مؤسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران Journal Article 2025 07 15 Introduction Wheat is the most important agricultural crops in the country and plays a critical role in ensuring food security. Weeds are one of the most significant limiting factors for the production of wheat, as they can significantly reduce grain yield. Due to the morphological and ecological similarities between narrow-leaved weed species and wheat, controlling these weeds in this crop is difficult. Rigid ryegrass (Lolium rigidum) is one of the most damaging weed species in wheat, particularly widespread in the southern regions of Fars Province, and has shown resistance to certain herbicides. This weed can significantly reduce wheat yield through intense competition with the crop. This study was conducted to evaluate the efficacy of several herbicides in controlling narrow-leaved weeds, with a focus on rigid ryegrass (Lolium rigidum). Materials and methods This experiment was conducted in a randomized complete block design (RCBD) with 14 treatments and 4 replications at the Hasanabad Agricultural Research Station of Darab (Fars) during 2023–2024. The treatments included the application of Clodinafop-propargyl (Topik, 8% EC) herbicide at a rate of 80 g.a.i.ha-1; Fenoxaprop-P-ethyl (Puma Super, 7.5% EW) at a rate of 75 g.a.i.ha-1; Mesosulfuron-methyl (Mesomax, 3% OD) at a rate of 37.5 g.a.i.ha-1; Mesosulfuron-methyl+ mefenpyr-diethyl (Ritmica, 3% OD) at dose rates of 9, 12, 15 g.a.i.ha-1; Iodosulfuron-methyl-sodium+ Mesosulfuron-methyl+ Mefenpyr-diethyl (Atlantis, 1.2% OD) at a rate of 18 g.a.i.ha-1; Iodosulfuron-methyl-sodium+ Mesosulfuron-methyl+ Diflufenican+ mefenpyr-diethyl (Othello , 6% OD) at a rate of 96 g.a.i.ha-1; Pinoxaden (Axial, 5% EC) at a rate of 62.5 g.a.i.ha-1; Pendimethalin (Fist Super, 45.6% CS) at rates of 1365, 1824 g.a.i.ha-1; Metribuzin (Sencor, 70% WP) at a rate of 560 g.a.i.ha-1; and a tank mix of Fist Super (1365 g.a.i.ha-1) + Sencor (280 g.a.i.ha-1) and control (Weed free). The herbicides Topik, Puma Super, Mesomax, Ritmica, Atlantis, Othello, and Axial were applied at the wheat tillering stage. Sencor was applied in two stages of early post-emergence and at tillering stage. Fist Super was applied pre-emergence, and the combined treatment was applied Fist Super (pre-emergence) + Sencor (post-emergence at the tillering stage). Each plot was divided into two subplots. One subplot was sprayed (treatment) and subplot was unsprayed (weedy check). The spraying was done using a fixed-pressure back sprayer equipped with a fan spray nozzle (8003) at a pressure of 2 bar and spray volume of 350 L.ha-1. The measured traits included determining density, dry weight, the percentage of control of weed species, as well as grain yield and its components. Statistical analysis was performed using SAS software version 9.3, and the mean of treatments were compared using the Tukey’s test at a 5% probability level. Research findings The dominant weed species observed in the experiment were rigid ryegrass (Lolium rigidum), wild oat (Avena ludoviciana), and littleseed canarygrass (Phalaris minor), respectively. L. rigidum had the highest relative frequency (90%). The results showed that the herbicide treatments were applied significantly decreased weed density and dry weight of these weed species, as well as a significant increase in grain per spike, the number of spikes per m2, 1000 grains weight and grain yield. The highest efficacy in controlling L. rigidum was achieved with the application of Sencor at 560 g.a.i.ha-1 and Ritmica at 15 g.a.i.ha-1. These treatments reduced the dry weight of the weed by 65% and 61%, respectively. In contrast, the lowest efficacy in controlling L. rigidum (less than 35%) was observed with the application of Fist Super (1365 g.a.i.ha-1) and Puma Super. Additionally, the efficacy of the herbicides Atlantis, Othello, Mesomax, Axial, and Ritmica in controlling A. ludoviciana and P. minor ranged from 91% to 100. Overall, the most favorable treatments in the experiment were the application of Sencor and Ritmica (15 g.a.i.ha-1), which reduced the total dry weight of weeds by 68% and 64%, respectively, and increased grain yield by 30% and 28%, respectively. Conclusion Based on the results of this experiment, the efficacy of Ritmica herbicide in controlling A. ludoviciana and P. minor was comparable to or even superior to that of the herbicides Atlantis, Othello, Axial, and Mesomax. Sencor showed the highest efficacy in controlling L. rigidum. However, its performance against A. ludoviciana and P. minor was weaker than that of Ritmica. Although, Sencor showed the highest efficacy in controlling L. rigidum; however, its efficacy in controlling A. ludoviciana and P. minor was lower than that of Ritmica. Therefore, considering the weed control spectrum and resulting the increase in grain yield, the application of Ritmica is recommended for the control of A. ludoviciana and P. minor, while Sencor is suggested for use in wheat fields where L. rigidum is the dominant weed species. مقدمه: گندم مهم‌ترین گیاه زراعی کشور به‌شمار می‌رود که در تأمین امنیت غذایی نقش اساسی دارد. علف‌های ‌هرز یکی از مهم‌ترین عوامل محدود کننده تولید گندم در ایران هستند که قادرند عملکرد گندم را به‌طور قابل توجهی کاهش دهند. به‌دلیل شباهت‌های مورفولوژیکی و اکولوژیکی گونه‌های علف‌های ‌هرز باریک‌برگ با گندم، کنترل آن‌ها در گندم دشوار است. چچم سخت یکی از مهم‌ترین گونه‌های خسارت‌زا در گندم است که در مناطق جنوبی استان فارس گسترش یافته و به برخی علف‌کش‌ها نیز مقاومت نشان داده است. چچم از طریق رقابت شدید می‌تواند عملکرد گندم به‌طور معنی‌داری کاهش دهد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی برخی از علف‌کش‌ها در کنترل علف‌های ‌هرز باریک‌برگ با تمرکز ویژه بر چچم سخت انجام شد. مواد و روش‌ها: این آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 14 تیمار و چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی حسن‌آباد داراب (استان فارس) در سال زراعی 1403-1402 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل، کاربرد کلودینافوپ پروپارژیل (تاپیک، امولیسیون شونده غلیظ، 8%) به‌مقدار 80 گرم ماده مؤثره در هکتار، فنوکساپروپ پی‌اتیل (پوماسوپر، امولسیون روغن در آب، 7.5%) به‌مقدار 75 گرم ماده مؤثره در هکتار، مزوسولفورون متیل، (مزوماکس، پخش شده در روغن، 3%) به‌مقدار 37.5 گرم ماده مؤثره در هکتار، مزوسولفورون متیل+ مفن‌پایر‌دی‌اتیل (ریتمیکا، پخش شده در روغن، 3 %) به‌مقدار 9، 12 و 15 گرم ماده مؤثره در هکتار، یدوسولفورون متیل سدیم+ مزوسولفورون متیل+ مفن‌پایر‌دی‌اتیل (اتلانتیس، پخش شده در روغن، 1.2%) به‌مقدار 18 گرم ماده مؤثره درهکتار، یدوسولفورون متیل سدیم+ مزوسولفورون متیل+ دیفلوفنیکان+ مفن‌پایر‌دی‌اتیل (اتللو، پخش شده در روغن، 6%) به‌مقدار 96 گرم ماده مؤثره درهکتار، پینوکسادن (اکسیال، امولیسیون شونده غلیظ، 5%) به‌مقدار 62.5 گرم ماده مؤثره درهکتار، پندیمتالین (فیست‌سوپر، سوسوپانسیون کپسوله، 45.6%) به‌مقدار 1365 و 1824 گرم ماده مؤثره در هکتار، متری‌بوزین (سنکور، پودر مرطوب شونده، 70%) به‌مقدار 560 گرم ماده مؤثره در هکتار، فیست‌سوپر‌ (1365 گرم ماده مؤثره در هکتار) + سنکور (282 گرم ماده مؤثره در هکتار) و شاهد وجین دستی علف‌های ‌هرز بودند. علف‌کش‌های تاپیک، پوماسوپر، مزوماکس، ریتمیکا، اتلانتیس، اتللو، اکسیال در مرحله پنجه‌دهی گندم اعمال شدند. سنکور طی دو مرحله زود پس‌رویشی و مرحله پنجه‌دهی گندم، فیست‌سوپر به‌صورت پیش‌رویشی و تیمار ترکیبی فیست‌سوپر (به‌صورت پیش‌رویشی) + سنکور (به‌صورت پس‌رویشی در مرحله پنجه‌دهی گندم) اعمال شدند. یافته‌‌های تحقیق: علف‌های ‌هرز غالب آزمایش به‌ترتیب شامل چچم سخت، یولاف وحشی زمستانه (Avena ludoviciana) و علف ‌قناری (Phalaris minor) بودند و چچم سخت بیش‌ترین فراوانی نسبی (90 درصد) را داشت. نتایج نشان داد که تیمارهای علف‌کش، تراکم و وزن خشک گونه‌های علف‌های هرز مذکور را را به‌طور معنی‌داری کاهش دادند. در مقابل، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در متر مربع و عملکرد دانه گندم به‌طور معنی‌داری افزایش یافتند. بیش‌ترین کارایی در کنترل چچم سخت به‌ترتیب از کاربرد علف‌کش سنکور (560گرم ماده مؤثره در هکتار) و ریتمیکا (15 گرم ماده مؤثره در هکتار) حاصل شد، به‌طوری که این تیمارها توانستند وزن خشک این علف هرز را به‌ترتیب 65 و 61 درصد کاهش دهند. در مقابل، کم‌ترین کارایی در کنترل چچم (کم‌تر از 35 درصد) از کاربرد علف‌کش‌های فیست سوپر‌ (1365 گرم ماده مؤثره) و پوماسوپر به‌دست آمد. همچنین، کارایی علف‌کش‌های اتلانتیس، اتللو، مزوماکس، اکسیال و ریتمیکا در کنترل یولاف وحشی و علف ‌قناری 91 تا 100 درصد بود. در مجموع، مطلوب‌ترین تیمارهای آزمایش، شامل کاربرد علف‌کش سنکور (560 گرم ماده مؤثره در هکتار) و ریتمیکا (15 گرم ماده مؤثره در هکتار) بودند که توانستند وزن خشک کل علف‌های ‌هرز را به‌ترتیب 68 و 64 درصد کاهش و عملکرد دانه گندم را به‌ترتیب 30 و 28 درصد افزایش دهند. نتیجه‌گیری: نتایج این آزمایش نشان داد که کارایی علف‌کش ریتمیکا در کنترل یولاف وحشی و علف ‌قناری مشابه یا برتر از علف‌کش‌های اتلانتیس، اتللو، اکسیال و مزوماکس بود. اگرچه، سنکور بیش‌ترین کارایی را در کنترل چچم سخت نشان داد، اما کارایی سنکور در کنترل یولاف وحشی و علف ‌قناری ضعیف‌تر از ریتمیکا بود. بنابراین، با توجه به طیف کنترل علف‌های هرز و افزایش عملکرد دانه، کاربرد علف‌کش‌ ریتمیکا برای کنترل یولاف وحشی و علف ‌قناری و علف‌کش‌ سنکور در شرایطی که چچم سخت علف هرز غالب مزرعه گندم باشد، پیشنهاد می‌شود.

https://cr.guilan.ac.ir/article_9154_b3a15b9e2de666a72b71d4eadbc7a368.pdf

دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 15 3 2025 09 23 Selection of barley genotypes using morpho-phenological traits under non-stress and terminal drought stress conditions گزینش ژنوتیپ‌های جو با استفاده از صفات مورفو-فنولوژیک تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی آخر فصل 285 301 9004 10.22124/cr.2025.29400.1847 FA منصور جعفری زارع دانشجوی دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران , علی اصغری استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران حسن زالی استادیار پژوهش، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، داراب، ایران امید سفالیان استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران علیرضا پورابوقداره استادیار پژوهش، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Journal Article 2024 12 27 Introduction Barley (Hordeum vulgare L.) is one of the world’s most important cereal crops adapted to a range of abiotic stresses, particularly drought, salinity, and cold. Because barley varieties are widley cultivated under arid and semi-arid regions, the selection and introduction of superior high-yielding drought-tolerant barley cultivars under these stressful conditions is important. The aim of this study was to investigate and compare promising barley genotypes based on morpho-phenological traits under non-stress and terminal drought stress conditions and select high-yielding drought-tolerant genotypes. Materials and methods In this study, 17 promising barley genotypes and four control genotypes (Including varieties of Auxin, Golchin and Norooz and promising line WB-99-10) were evaluated under two irrigation regimes (non-stress and terminal drought stress conditions) in a randomized complete block design with three replications over two cropping seasons (2002-2024) at the Darab Agricultural Research Station. Drought stress was applied by stopping irrigation at the spike emergence stage. The measured traits included of grain yield, number of spikes per square meter, number of grains per spike, grain weight per spike, thousand grains weight, length of grain filling period, spike length, awn length, plant height, number of days to heading, number of days to maturity, grain filling rate, the number of rows of spikes, type of awn, spike harvest index and spike fertility index. Principal component analysis (PCA) and cluster analysis were used to grouping of genotypes, and the silhouette index was used to evaluate the optimal number of groups. Research findings Analysis of variance revealed significant differences among genotypes for all studied traits in both conditions, indicating substantial genetic diversity. Under non-stress conditions, genotypes 4, 21, and 20 yielded the highest grain yields (6406, 6343, and 6310 kg.ha-1, respectively), whereas under drought stress, genotypes 4, 20, and 16 led with 5122, 4849, and 4717 kg.ha-1. Drought stress caused the greatest relative declines in grain yield (24.6%), grain filling rate (22.6%), thousand grain weight (13.7%) grain weight per spike (13.5%), and spike weight (12.5%). Correlation analysis showed positive, significant associations between grain yield and days to maturity, grain-filling rate, spike harvest index and spike fertility index under both irrigation regimes, identifying them as reliable selection indices for drought tolerance. PCA grouped genotypes into three main clusters in each environment. However, silhouette index diagram classified all genotypes into two and four groups under non-stress and stress conditions, respectively. Based on cluster analysis under non-stress conditions, genotypes 9, 12, 13, 17, 18 and 19 were placed in group one and the other genotypes in group two, while under drought stress conditions, genotypes 12, 13 and 19 were placed in group one, genotypes 9, 17 and 18 in group two, genotypes 11 and 21 in group three and the other genotypes in group four. Conclusion In summary, PCA results were similar in the two irrigation regimes and most of the superior genotypes were in group two. PCA identified traits of days to maturity, grain-filling rate, grain yield, spike harvest index and spike fertility index as robust selection criteria under both stress and non-stress conditions. Based on cluster analysis under stress conditions, genotypes in group four were among the superior genotypes and had higher values than the total mean in terms of grain yield, grain filling rate, grain filling period, days to maturity, number of grains per spike and spike fertility index. Comparison of the selected genotypes in both cluster analysis and PCA methods showed strong agreement in grouping the studied genotypes. Overall, based on the results of this experiment, genotype number 4 can be recommended as a superior candidate for developing drought-tolerant genotypes in barley breeding programs. مقدمه: جو (Hordeum vulgare L.) یکی از گیاهان مهم خانواده غلات است که دامنه سازگاری وسیعی به انواع تنش‌های غیر‌زیستی، به‌ویژه تنش‌های خشکی، شوری و سرما دارد. با توجه به این‌که سطح گسترده‌ای از کاشت رقم‌های جو تحت شرایط خشک و نیمه‌خشک انجام می‌شود، بنابراین گزینش و معرفی رقم‌های برتر و متحمل به خشکی که بتوانند تحت این شرایط، عملکرد مناسبی تولید کنند، حائز اهمیت است. هدف از اجرای این مطالعه، بررسی و مقایسه ژنوتیپ‌های امیدبخش جو تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی آخر فصل و گزینش ژنوتیپ‌های پرمحصول و متحمل به خشکی با استفاده از صفات مورفو- فنولوژیک بود. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، 17 ژنوتیپ امیدبخش جو و چهار ژنوتیپ شاهد (شامل رقم‌های اکسین، گلچین و نوروز و لاین امیدبخش WB-99-10) تحت دو رژیم آبیاری (شرایط عدم تنش و تنش خشکی انتهای فصل رشد) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو فصل زراعی (1403-1401) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب مورد ارزیابی قرار گرفتند. تنش خشکی به‌صورت قطع آبیاری در مرحله ظهور سنبله‌ها اعمال شد. صفات مورد بررسی شامل عملکرد دانه، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه در سنبله، وزن هزار دانه، طول دوره پر شدن دانه، طول ریشک، طول سنبله، ارتفاع بوته، تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی، سرعت پر شدن دانه، نوع ریشک، تعداد ردیف، شاخص برداشت سنبله و شاخص باروری سنبله بود. برای گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) و تجزیه خوشه‌ای و برای ارزیابی بهینه گروه‌ها از شاخص نیم‌رخ استفاده شد. یافته‌های تحقیق: تجزیه واریانس داده‌ها وجود تفاوت‌های معنی‌دار بین ژنوتیپ‌ها را برای تمامی صفات مورد مطالعه در هر دو شرایط بدون تنش و تنش نشان داد که بیانگر تنوع ژنتیکی قابل توجه بین ژنوتیپ‌ها است. در شرایط بدون تنش، ژنوتیپ‌های شماره ۴، ۲۱ و ۲۰ بالاترین عملکرد دانه (به‌ترتیب ۶۴۰۶، ۶۳۴۳ و ۶۳۱۰ کیلوگرم در هکتار) را داشتند، در حالی‌که در شرایط تنش خشکی، ژنوتیپ‌های شماره ۴، ۲۰ و ۱۶ به‌ترتیب با عملکرد ۵۱۲۲، ۴۸۴۹ و ۴۷۱۷ کیلوگرم در هکتار پیشتاز بودند. تنش خشکی، بیش‌ترین کاهش نسبی را به‌ترتیب در صفات عملکرد دانه (24.6 درصد)، سرعت پر شدن دانه (22.6 درصد)، وزن هزار دانه (13.7 درصد)، وزن دانه در سنبله (13.5 درصد) و وزن سنبله (12.5 درصد) ایجاد کرد. تجزیه همبستگی وجود ارتباط مثبت و معنی‌دار بین عملکرد دانه را با تعداد روز تا رسیدگی، سرعت پر شدن دانه، شاخص برداشت سنبله و شاخص باروری سنبله در هر دو رژیم آبیاری نشان داد و آن‌ها را به‌عنوان شاخص‌های انتخاب قابل اعتماد برای تحمل به خشکی معرفی کرد. تجزیه به مولفه‌های اصلی، ژنوتیپ‌ها را در هر دو رژیم آبیاری به سه گروه اصلی گروه‌بندی کرد، با این‌حال، نمودار شاخص نیم‌رخ، ژنوتیپ‌ها را در شرایط بدون تنش و تنش خشکی به‌ترتیب به دو و چهار گروه طبقه‌بندی کرد. بر مبنای تجزیه خوشه‌ای در شرایط بدون تنش، ژنوتیپ‌های شماره 9، 12، 13، 17، 18 و 19 در گروه یک و سایر ژنوتیپ‌ها در گروه دوم قرار گرفتند، در حالی‌که در شرایط تنش خشکی، ژنوتیپ‌های شماره 12، 13 و 19 در گروه یک، 9، 17 و 18 در گروه دو، 11 و 21 در گروه سه و سایر ژنوتیپ‌ها در گروه چهار گروه‌بندی شدند. نتیجه‌گیری: به‌طور خلاصه، نتایج PCA در دو رژیم آبیاری مشابه بود و بیش‌تر ژنوتیپ‌های برتر در گروه دوم قرار گرفتند. نتایج PCA صفات تعداد روز تا رسیدگی، سرعت پر شدن دانه، عملکرد دانه، شاخص برداشت سنبله و شاخص باروری سنبله را به‌عنوان معیارهای انتخاب مناسب در هر دو شرایط تنش و بدون تنش شناسایی کرد. بر اساس تجزیه خوشه‌ای در شرایط تنش، ژنوتیپ‌های گروه چهار جزو ژنوتیپ‌های برتر بودند و از لحاظ صفات عملکرد دانه، سرعت پر شدن دانه، دوره پرشدن دانه، تعداد روز تا رسیدگی، تعداد دانه در سنبله و شاخص باروری سنبله دارای مقادیر بالاتر از میانگین کل بودند. مقایسه ژنوتیپ‌های انتخابی در هر دو روش تجزیه خوشه‌ای و PCA، مطابقت قوی در گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها را نشان داد. به‌طور کلی و بر مبنای نتایج این آزمایش، می‌توان ژنوتیپ شماره ۴ را به‌عنوان کاندیدای برتر به‌منظور تهیه ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی در برنامه‌های به‌نژادی جو توصیه کرد.

https://cr.guilan.ac.ir/article_9004_a9451ec81407ead14afe22a9d5b2dc66.pdf

دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 15 3 2025 10 07 Evaluation of tolerance indices and general and specific combining ability of maize (Zea mays L.) parents and hybrids under heat stress conditions ارزیابی شاخص‌‏های تحمل و ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی والدین و هیبریدهای ذرت (Zea mays L.) تحت شرایط تنش گرما 303 317 9112 10.22124/cr.2025.31331.1875 FA شیوا رجب‌قلعه دانشجوی دکتری، گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران زهرا خدارحم‌پور دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران عزیز آفرینش استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، دزفول، ایران محمد معتمدی استادیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران Journal Article 2025 08 05 Introduction Heat stress is a serious threat to food security and agricultural production. Stress tolerance indices are one of the most widly used methods for selecting stress tolerant genotypes among researchers. Furthermore, the diallel crosses method has also been introduced as one of the desirable genetic designs for selecting suitable parental lines and genotypes to obtain superior hybrids. Evaluating genotypes for combining ability in early generations is an essential step in producing desirable hybrids. The aim of this study was to estimate stress tolerance indices as well as the general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) of genotypes in order to determine superior heat stress tolerant lines and hybrids. Materials and methods The plant materials of this experiment were six lines and 15 hybrids resulting from their one-way diallele crosses (21 treatments) that were evaluated in two independent experiments, including early (July 15, heat stress conditions) and recommended (August 15, non-stress conditions) sowing dates in a randomized complete block design with three replications. The experiment was carried out at the Safiabad Agricultural Research and Education Center, Dezful, Khuzestan province, Iran, in the summer of 2019. The measured traits in this study included number of days to maturity, grain yield and yield components. To assess heat tolerance in the studied lines and hybrids, stress tolerance and sensitivity indices and principal component analysis (PCA) were used. GCA of lines and SCA of hybrids were also estimated based on grain yield and yield components under non-stress and heat stress conditions using the first model of the second method of Griffing. All statistical and genetic analyses were performed using Minitab version 16 and Diallel-SAS softwares. Research findings The results showed that five indices including mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP), stress tolerance index (STI), harmonic mean (HA) and tolerance index (TOL) had a positive and significant correlation with grain yield in both normal and heat stress conditions. Therefore, these indices are introduced as the best indices for selecting heat-tolerant genotypes. Considering the results of these indices as well as the results of principal component analysis and biplot diagram, three lines C3-95-3, C3-95-9 and C3-95-10, and three hybrids C3-95-3×C3-95-9, C3-95-3×C3-95-10 and C3-95-9×C3-95-10 were identified as heat tolerant genotypes. The effects of SCA for grain yield, days to maturity, number of rows and number of grains per row in two hybrids C3-95-3×C3-95-9 and C3-95-3×C3-95-10 under both non-stress and heat stress conditions were positive and significant. According to the results of this experiment, the three parental lines C3-95-10, C3-95-9 and C3-95-3, in addition to being tolerant to heat stress and better performance than other lines under heat stress conditions, had the ability to transfer these characteristics to hybrids. Conclusion The results of this study showed that stress indices can be effectively used to screen heat-tolerant genotypes. The selected lines can be used as potential sources for production of heat tolerant genotypes in breeding programs. Considering the significant effects of SCA for grain yield, number of grains per row and number of days to maturity, and the low GCA/SCA ratio, the role of non-additive effects of genes in controlling these traits was more important than additive effects. Since the cross superiority due to low breeding value can not be reliable in the selection process, therefore, heterosis due to non-additive and dominance effects of genes can be used to control the relevant traits and hope to produce suitable hybrids. مقدمه: تنش گرما تهدیدی جدی برای امنیت غذایی و تولیدات کشاورزی است. شاخص‌های تحمل به تنش، از جمله پرکاربردترین روش‌های انتخاب ژنوتیپ‌های متحمل به تنش در بین پژوهش‌گران هستند. افزون بر این، روش تلاقی‌های دای‌آلل نیز به‌عنوان یکی از طرح‌های ژنتیکی مطلوب برای انتخاب لاین‌ها و ژنوتیپ‌های والدینی مناسب به‌منظور دستیابی به هیبریدهای برتر معرفی شده است. ارزیابی ژنوتیپ‌ها از نظر قابلیت ترکیب‌پذیری در نسل‌های اولیه از گام‌های اساسی در تولید هیبریدهای مطلوب است. هدف از این مطالعه، ارزیابی شاخص‌های تحمل به تنش و تخمین ترکیب‌پذیری عمومی (GCA; General Combining Ability) و خصوصی (SCA; Specific Combining Ability) ژنوتیپ‌ها به‌منظور تعیین لاین‌ها و هیبریدهای برتر و متحمل به تنش گرما بود. مواد و روش‌‏ها: مواد گیاهی این آزمایش، شش لاین و 15 هیبرید حاصل از تلاقی‌های دای‌آلل یک‌طرفه آن‌ها (در مجموع 21 تیمار) بود که در دو آزمایش مستقل، شامل تاریخ کاشت زود (15 تیرماه، شرایط تنش گرمایی) و تاریخ کاشت توصیه‌شده (15 مردادماه، شرایط بدون تنش) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی صفی‌آباد (دزفول، استان خوزستان)، در تابستان سال 1398 انجام شد. صفات اندازه‌گیری شده در این آزمایش شامل تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد و اجزای عملکرد دانه بود. برای ارزیابی تحمل به گرما در لاین‌ها و هیبریدهای مورد مطالعه، از شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش و تجزیه به مولفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد. ترکیب‌پذیری عمومی لاین‌ها و خصوصی هیبریدها نیز بر اساس عملکرد و اجزای عملکرد در شرایط بدون تنش و تنش گرما با استفاده از مدل اول روش دوم گریفینگ برآورد شد. کلیه تجزیه‌های آماری و ژنتیکی با استفاده از نرم‌افزارهای Minitab نسخه 16 و Diallel-SAS انجام شد. یافته‏‌های تحقیق: نتایج نشان داد که پنج شاخص میانگین بهره‌وری (MP)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP)، شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین هارمونیک (HA) و شاخص تحمل (TOL) همبستگی مثبت و معنی‌داری با عملکرد دانه در هر دو شرایط بدون تنش و تنش گرما داشتند. از این‌رو، این شاخص‌ها به‌عنوان بهترین شاخص‌ها جهت گزینش ژنوتیپ‌های متحمل به گرما معرفی می‌شوند. با در نظر گرفتن نتایح حاصل از این شاخص‌ها و همچنین نتایج تجزیه به مولفه‌های اصلی و نمودار بای‌پلات، سه لاین C3-95-3 و C3-95-9 و C3-95-10 و سه هیبرید C3-95-3×C3-95-9 و C3-95-3×C3-95-10 و C3-95-9×C3-95-10 به‌عنوان ژنوتیپ‌های متحمل به تنش گرما شناسایی شدند. آثار SCA برای صفات عملکرد دانه، تعداد روز تا رسیدگی، تعداد ردیف دانه و تعداد دانه در ردیف در هیبریدهای C3-95-3×C3-95-9 و C3-95-3×C3-95-10 در هر دو شرایط بدون تنش و تنش گرما مثبت و معنی‌دار بود. با توجه به نتایج این آزمایش، لاین‌های C3-95-10 و C3-95-9 و C3-95-3 علاوه بر تحمل به تنش گرما و عملکرد بهتر نسبت به سایر لاین‌ها در شرایط تنش گرما، توانایی انتقال این ویژگی‌ها به هیبریدها را نیز دارا بودند. نتیجه‌‏گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که از شاخص‌های تنش می‌توان به‌طور موثری برای غربال ژنوتیپ‌های متحمل به گرما استفاده کرد. لاین‌های منتخب می‌توانند به‌عنوان منابع بالقوه به‌منظور تولید ژنوتیپ‌های متحمل به تنش گرما در برنامه‌های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به معنی‌دار بودن آثار SCA برای صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در ردیف و تعداد روز تا رسیدگی و نسبت پایین GCA/SCA نقش آثار غیرافزایشی ژن‌ها در کنترل این صفات مهم‌تر از آثار افزایشی بود. از آنجایی که برتری تلاقی به‌دلیل ارزش اصلاحی پایین، نمی‌تواند در مسیر گزینش قابل اطمینان باشد، بنابراین می‌توان از هتروزیس به‌واسطه آثار غیرافزایشی و غالبیت ژن‌ها در کنترل صفات مربوطه استفاده کرد و به تولید هیبریدهای مناسب امیدوار بود.

https://cr.guilan.ac.ir/article_9112_ca987369f2ccda896c9ec71efc5eca64.pdf

دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 15 3 2025 09 23 Effects of dose and application timing of Medax Top on grain yield components of two forage sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] cultivars اثر دُز و زمان مصرف مداکس‌تاپ بر اجزای عملکرد دانه دو رقم سورگوم علوفه‌ای [Sorghum bicolor (L.) Moench] 319 330 8978 10.22124/cr.2025.31214.1874 FA حسن علیشاهی دانشجوی دکتری، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران مجید آقاعلیخانی استاد، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران فرید گل‌زردی استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران فواد مرادی دانشیار پژوهش، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Journal Article 2025 07 17 Introduction The growing global population, diminishing freshwater resources, and climate change have imposed additional pressure on agriculture in arid and semi‑arid regions. One of the appropriate solutions for managing limited water resources is the cultivation of drought‑tolerant crops with high water‑use efficiency such as sorghum. Forage sorghum is a promising option due to its high tolerance to drought and heat, efficient water use, and considerable dry‑matter production; however, the low grain yield of open‑pollinated cultivars has limited the expansion of this crop in the country. Open‑pollinated cultivars offer advantages over hybrids—such as greater genetic diversity, adaptability to poor soils, and lower seed‑production costs—but they require increased grain‑production potential. Plant growth regulators like mepiquat chloride + prohexadione calcium (Medax Top 35% SC) have been shown to increase grain number, thousand‑grain weight, and grain yield in various cereals such as wheat, rice, and maize; nonetheless, very limited information exists on their effects on grain‑production potential in forage sorghum. The present study aimed to evaluate the effect of dose and application timing of the growth regulator Medax Top on grain yield components of two open‑pollinated forage sorghum cultivars and to identify the optimal combination of dose and application timing. Materials and methods This research was carried out as a factorial split‑plot experiment in a randomized complete block design with sixteen treatments and three replications at the Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran, during the 2023 and 2024 growing seasons. The factorial combination of Medax Top dose and application timing was assigned to main plots, and the sorghum cultivars to sub‑plots. Medax Top dose was evaluated at four levels: zero (control), 0.5, 1, and 2 L.ha-1; foliar‑spray timing was at two levels: the 3-4 leaf stage and the 6-8 leaf stage; and cultivars included two open‑pollinated forage sorghum cultivars, Mansour and Behesht. The evaluated traits were panicle density, grains per panicle, grains per plant, grains per square meter, thousand‑grain weight, plant height, panicle‑to‑plant weight ratio, grain yield, and grain protein content. Given homogeneity of experimental error variances across both years, data were subjected to combined analysis of variance using SAS 9.1, and mean comparisons were performed by LSD at the 5 % significance level. Research findings The results showed that application of Medax Top as a growth regulator significantly improved grain‑yield components of forage sorghum. Increasing dose enhanced grains per plant, grains per square meter, and 1000‑grain weight. The maximum panicle density (40.9 panicles.m-2) was achieved with 1 L.ha-1 of Medax Top applied at the 3-4 leaf stage. The highest grains per panicle (721) were recorded in cultivar Mansour with 2 L.ha-1 during the first year, whereas the greatest grains per plant (1,134) and per square meter (18,970) occurred in cultivar Beheshte with 2 L.ha-1 during the second year. The highest 1000‑grain weight (25.3 g) was obtained in Mansour with 1-2 L.ha-1 in the second year. Application of 0.5, 1, and 2 L.ha-1 of Medax Top increased the ratio of panicle to plant weight by 71 %, 109 %, and 180 %, respectively. The maximum grain protein content (9.66 %) resulted from 2 L.ha-1 applied at the 6-8 leaf stage. Overall, the results of this experiment showed that Medax Top application at 3-4 leaf stage had a greater positive effect on all grain yield components of forage sorghum, while for grain protein content, application of Medax Top at 6-8 leaf stage was more effective. Conclusion The results of this study indicated that foliar application of the growth regulator Medax Top is an effective and practical method for improving yield components and grain quality of open-pollinated forage sorghum cultivars. Application of 1-2 L.ha-1 of Medax Top, especially at the 3-4 leaf stage, enhanced panicle density, grain number, and thousand‑grain weight, thereby significantly boosting grain yield. For grain production of the Mansour cultivar, 1 L.ha-1 is sufficient, whereas cultivar Beheshte responds best to 2 L.ha-1. Early application at the 3-4 leaf stage strengthens photosynthate allocation to reproductive organs, maximizing yield components, conversely, for elevating grain protein content, application at the 6-8 leaf stage is preferred. مقدمه: افزایش جمعیت جهانی همراه با کاهش منابع آب شیرین و تغییرات اقلیمی، فشار مضاعفی بر کشاورزی مناطق خشک و نیمه‌خشک وارد کرده است. یکی از راه‌کارهای مناسب برای مدیریت منابع محدود آب، کشت گیاهان متحمل به خشکی با بهره‌وری زیاد آب مانند سورگوم است. سورگوم علوفه‌ای به‌دلیل تحمل زیاد در برابر کم‌آبی و گرما، کارایی مصرف آب مناسب و تولید ماده خشک قابل‌توجه، گزینه‌ای امیدبخش است، اما عملکرد دانه کم در رقم‌های آزادگرده‌افشان آن، توسعه کشت این محصول در کشور را محدود کرده است. رقم‌های آزادگرده‌افشان نسبت به هیبریدها مزیت‌هایی از قبیل تنوع ژنتیکی بیش‌تر، سازگاری با خاک‌های نامرغوب و هزینه کم‌تر تولید بذر دارند، اما نیازمند افزایش پتانسیل تولید دانه هستند. تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی مانند مپی‌کوات کلراید و پروهگزادیون کلسیم (مداکس‌تاپ) در غلات مختلف نظیر گندم، برنج و ذرت، سبب افزایش تعداد دانه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه شده‌اند، اما اطلاعات بسیار محدودی در مورد تأثیر کاربرد این ترکیبات بر پتاسیل تولید دانه سورگوم علوفه‌ای وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر دُز و زمان مصرف تنظیم‌کننده رشد مداکس‌تاپ بر اجزای عملکرد دانه دو رقم آزادگرده‌افشان سورگوم علوفه‌ای و شناسایی ترکیب بهینه دُز و زمان مصرف انجام شد. مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت فاکتوریل- کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با شانزده تیمار و سه تکرار در مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج طی دو سال زراعی 1402 و 1403 اجرا شد. دُز و زمان مصرف تنظیم‌کننده رشد مداکس‌تاپ به‌صورت فاکتوریل در کرت‌های اصلی و رقم در کرت‌های فرعی ارزیابی شد. دُز مداکس‌تاپ در چهار سطح شامل صفر (شاهد)، نیم، یک و دو لیتر در هکتار، زمان محلول‌پاشی در دو سطح شامل مراحل 4-3 برگی و 8-6 برگی و رقم‌های آزادگرده‌افشان سورگوم علوفه‌ای نیز در دو سطح شامل منصور و بهشت بودند. صفات ارزیابی‌شده در این مطالعه شامل تراکم خوشه، تعداد دانه در خوشه، تعداد دانه در بوته، تعداد دانه در متر مربع، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، نسبت وزن خوشه به بوته، عملکرد دانه و محتوای پروتئین دانه بودند. با توجه به همگن بودن وارﻳﺎﻧﺲ خطاهای آزمایشی طی دو سال، تجزیه واریانس مرکب داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SAS 9.1 انجام شد. همنین برای مقایسه میانگین‌ها نیز از روش حداقل تفاوت معنی‌دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد. یافته‌های تحقیق: نتایج نشان داد کاربرد مداکس‌تاپ به‌عنوان تنظیم‌کننده رشد، اجزای عملکرد دانه سورگوم علوفه‌ای را به‌طور معنی‌داری بهبود بخشید، به‌نحوی‌که با افزایش دُز مصرف مداکس‌تاپ، تعداد دانه در بوته، تعداد دانه در متر مربع و وزن هزار دانه افزایش یافت. بیشینه تراکم خوشه (40.9 خوشه در متر مربع) با کاربرد یک لیتر در هکتار مداکس‌تاپ در مرحله 4-3 برگی حاصل شد. بیش‌ترین تعداد دانه در خوشه (721دانه) با مصرف دو لیتر در هکتار مداکس‌تاپ در رقم منصور در سال اول ثبت شد، درحالی‌که بیش‌ترین تعداد دانه در بوته (1134 دانه) و دانه در متر مربع (18970دانه) با مصرف دو لیتر در هکتار مداکس‌تاپ در رقم بهشت در سال دوم به‌دست آمد. بیشینه وزن هزار دانه (25.3 گرم) نیز با کاربرد یک و دو لیتر در هکتار مداکس‌تاپ در رقم منصور در سال دوم مشاهده شد. با کاربرد نیم، یک و دو لیتر در هکتار مداکس‌تاپ، نسبت وزن خوشه به بوته به‌ترتیب 71، 109 و 180 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. بیش‌ترین محتوای پروتئین دانه (9.66 درصد) نیز با کاربرد دو لیتر در هکتار مداکس‌تاپ در مرحله 8-6 برگی حاصل شد. در مجموع، نتایج این آزمایش نشان داد که کاربرد مداکس‌تاپ در مرحله 4-3 برگی اثر مثبت بیش‌تری بر تمامی اجزای عملکرد دانه سورگوم علوفه‌ای داشت، در حالی‌که در مورد محتوای پروتئین دانه، کاربرد مداکس‌تاپ در مرحله 8-6 برگی مؤثرتر بود. نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که محلول‌پاشی تنظیم‌کننده رشد مداکس‌تاپ، روشی موثر و عملی برای بهبود اجزای عملکرد و کیفیت دانه رقم‌های آزادگرده‌افشان سورگوم علوفه‌ای است. کاربرد یک تا دو لیتر در هکتار مداکس‌تاپ به‌ویژه در مرحله 4-3 برگی، موجب افزایش تراکم خوشه، تعداد دانه و وزن هزار دانه شد و در نهایت عملکرد دانه را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. برای تولید دانه در رقم منصور، دُز یک لیتر در هکتار مداکس‌تاپ کفایت می‌کند، در حالی‌که رقم بهشت بهترین پاسخ را به دُز دو لیتر در هکتار نشان داد. کاربرد زودهنگام مداکس‌تاپ در مرحله 4-3 برگی، تخصیص مواد فتوسنتزی به اندام‌های زایشی را تقویت و بیشینه عملکرد و اجزای عملکرد دانه را تولید کرد، در حالی‌که اگر هدف افزایش محتوای پروتئین دانه باشد، کاربرد مداکس‌تاپ در مرحله 8-6 برگی اولویت دارد.

https://cr.guilan.ac.ir/article_8978_aec097d2dc3c16bb942d7272a56077b7.pdf