برآورد ترکیب‌پذیری و اثر ژن ها در لاین‌های اینبرد S7 ذرت با استفاده از روش دوم گریفینگ تحت شرایط بدون تنش و تنش کمبود آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 استادیار، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

چکیده

برای ارزیابی ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی لاین‌های ذرت، پنج لاین S7 ذرت و نتاج آن‌ها در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو تکرار تحت شرایط بدون تنش و تنش کمبود آب در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان در سال 1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند و صفات عملکرد دانه و اجزای آن اندازه‌گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس حاکی از وجود تفاوت‌های معنی‌دار بین لاین‌ها و نیز ترکیب‌پذیری عمومی والدها و خصوصی هیبریدها بود. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه دای‌آلل به روش‌ دوم گریفینگ، صفات تعداد دانه در ردیف، تعداد ردیف دانه، تعداد دانه در بلال، طول بلال و وزن صد دانه بیش­تر تحت تأثیر اثر افزایشی ژن‌ها قرار داشتند، در حالی­که صفت تعداد بلال تحت کنترل اثر غیرافزایشی ژن‌ها و عملکرد در بوته تحت کنترل سهم تقریباً برابر آثار افزایشی و غیرافزایشی ژن­ها قرار داشت. لاین KSC704-S7-1 برای صفت عملکرد دانه و بیش­تر صفات مرتبط با آن در هر دو شرایط بدون تنش و تنش کمبود آب، ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌داری نشان داد و بنابراین می‌توان از این لاین برای بهبود عملکرد دانه در برنامه‌های اصلاحی استفاده کرد. علاوه بر آن، دورگ­های P1×P3 و P2×P5 به­ترتیب تحت شرایط تنش کمبود آب و بدون تنش برای عملکرد دانه و بیش­تر صفات مرتبط با آن ترکیب‌پذیری خصوصی مثبت و معنی‌داری داشتند و به­عنوان بهترین دورگ‌ها برای بهبود عملکرد دانه ذرت به­ترتیب تحت شرایط تنش کمبود آب و بدون تنش معرفی می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of combining ability and gene effect in maize S7 inbred lines based on second Griffing methods under normal and water scarcity conditions

نویسندگان [English]

  • Massoumeh Zamani Farsi 1
  • Mehdi Rahimi 2
  • Maryam AbdoliNasab 2
  • Amin Baghizadeh 3
1 M. Sc. Student, Dept. of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
2 Assist. Prof., Dept. of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
3 Assoc. Prof., Dept. of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
چکیده [English]

To evaluate the general and specific combining ability of maize lines, five S7 maize lines and their offsprings were evaluated in randomized complete block design with two replications under normal and water deficit conditions at the research field of Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran, in 2017 and grain yield and its components were measured. The results of analysis of variance indicated that there was a significant difference between lines as well as general and specific combining ability of parents and hybrids. Based on the results of the diallel analysis by second Griffing’s method, number of grain per row, number of grain rows, number of grain per ear, ear length and 100 grain weight were more influenced by the additive effects than the non-additive gene effects, while the number of ear was more controlled by the non-additive gene effects and grain yield per plant was approximately controlled by equal portion of the additive and non-additive gene effects. The line KSC704-S7-1 showed significant and positive general combining ability for grain yield and more related traits under both water deficit stress and non-stress conditions, so this line can be used to improve grain yield in breeding programs. In addition, P1×P3 and P2×P5 hybrids showed significant and positive specific combining ability for grain yield and most related traits under water deficit stress and normal conditions, respectively, which are introduced as the best hybrids for improving maize grain yield under water deficit stress and normal conditions, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Additive and non-additive effects
  • Diallel cross
  • General and specific combining ability
Afarinesh, A., Farshadfar, E.A. and Choukan, R. 2005. Genetic analysis of drought tolerance in maize (Zea mays L.) using diallel method. Seed and Plant Journal 20: 457-473. (In Persian with English Abstract).##Ahmadi, K., Gholizadeh, H.A., Ebadzadeh, H.R., Hosseinpour, R., Abd-Shah, H., Kazimian, A. and Rafiei, M. 2017. Agricultural statistics of crop years 2015-16. Vol.1: Crop production. Planning and Economics Affairs, Information and Communication Technology Center, Ministry of Jihad-e-Agriculture, Tehran, Iran. (In Persian). ##Baker, R. 1978. Issues in diallel analysis. Crop Science 18: 533-536.##Bisen, P., Dadheech, A., Namrata, A.K.G.S. and Dhakar, T.R. 2017. Combining ability analysis for yield and quality traits in single cross hybrids of quality protein maize (Zea mays L.) using diallel mating design. Journal of Applied and Natural Science 9: 1760-1766.##Brahmbhatt, B., Kuchhadiya, G., Gosai, M., Joshi, N. and Kanjariya, K. 2018. Estimation of heterosis through diallel crosses in maize (Zea mays L.) for grain yield and protein content. International Journal of Current Microbiology and Applied Science 7: 3458-3464.##Choukan, R., Abtahi, H. and Majidi-Heravan, E. 2007. Genetic analysis of different traits in maize using diallel cross analysis. Iranian Journal of Agriculture Science 8: 343-356 (In Persian with English Abstract).##Dehghanpour, Z. 2013. Diallel analysis of grain yield, number of kernel rows per ear and number of kernels per row in early maturity maize hybrids. Iranian Journal of Crop Sciences 15: 355-366. (In Persian with English Abstract).##FAO. 2016. Statistical databases. Food and Agriculture Organization of the United Nations.http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC.##Gerpacio, R.V. and Pingali, P.L. 2007. Tropical and subtropical maize in Asia: Production systems, constraints and research priorities. CIMMYT, Mexico.##Griffing, B. 1956a. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Australian Journal of Biological Sciences 9: 463-493.##Griffing, B. 1956b. A generalized treatment of the use of diallel crosses in quantitative inheritance. Heredity 10: 31-50.##Hill, J., Becker, H.C. and Tigerstedt, P.M. 1998. Quantitative and ecological aspects of plant breeding. Springer Science and Business Media, London.##Hosseinpour, R., Ahmadi, K., Ebadzadeh, H.R., Mohammadnia-Afroozi, S. and Dehghani, R.A. 2015. Export and import of agricultural sector in 2014. Planning and Economics Affairs, Information and Communication Technology Center, Ministry of Jahad-e-Agriculture, Tehran, Iran.##Hussain, M., Shah, K., Ghafoor, A., Kiani, T. and Mahmood, T. 2014. Genetic analysis for grain yield and various morphological traits in maize (Zea mays L.) under normal and water stress environments. Journal of Animal and Plant Sciences 24: 1230-1240.##Issa, Z., Nyadanu, D., Richard, A., Sangare, A., Adejumobi, I. and Ibrahim, D. 2018. Inheritance and combining ability study on drought tolerance and grain yield among early maturing inbred lines of maize (Zea mays L.). Journal of Plant Breeding and Crop Science 10: 115-127.##Josue, A.D.L. and Brewbaker, J.L. 2018. Diallel analysis of grain filling rate and grain filling period in tropical maize (Zea mays L.). Euphytica 214: 39.##Karim, A., Ahmed, S., Akhi, A., Talukder, M. and Mujahidi, T. 2018. Combining ability and heterosis study in maize (Zea mays L.) Hybrids at different environments in Bangladesh. Bangladesh Journal of Agricultural Research 43: 125-134.##Kumar, A., Vyas, R., Tomar, A. and Singh, M. 2017. Genetic components analysis in maize (Zea mays L.). The Pharma Innovation 6: 315-317.##Matin, M.Q.I., Rasul, M.G., Islam, A., Mian, M.K., Ivy, N.A. and Ahmed, J.U. 2016. Combining ability and heterosis in maize (Zea mays L.). American Journal of Bioscience 4: 84-90.##Moradi, M. 2014. Genetic analysis for grain yield and yield contributing characters in maize (Zea mays L.). International Journal of Biosciences 5: 173-179.##Ojo, G., Adedzwa, D. and Bello, L. 2007. Combining ability estimates and heterosis for grain yield and yield components in maize (Zea mays L.). Journal of Sustainable Development in Agriculture and Environment 3: 49-57.##Rezaei, A., Yazdisamadi, B., Zali, A., Rezaei, A., Tallei, A. and Zeinali, H. 2005. An estimate of heterosis and combining ability in corn using diallel crosses of inbred lines. Iranian Journal of Agriculture Science 36: 385-397.##Wattoo, F.M., Saleem, M. and Sajjad, M. 2014. Identification of potential F1 hybrids in maize responsive to water deficient condition. American Journal of Plant Sciences 5: 1945-1955.##Zare, M., Choukan, R., Bihamta, M.R. and Majidi-Heravan, E. 2011a. A genetic study of agronomic traits of corn inbred lines using a diallel graphic analysis. Agrioecology Journal 7:
27-36. (In Persian with English Abstract).##Zare, M., Choukan, R., Bihamta, M.R., Majidi-Heravan, E. and Kamelmanesh, M.M. 2011b. Gene action for some agronomic traits in maize (Zea mays L.). Crop Breeding Journal 1: 133-141.##Zhang, Y., Kang, M.S. and Lamkey, K.R. 2005. DIALLEL-SAS05: A comprehensive program for Griffing’s and Gardner–Eberhart analyses.Agronomy Journal 97: 1097-1106.