بررسی ژنتیکی عملکرد گندم و صفات وابسته به آن بااستفاده از تجزیه دای‌آلل تحت شرایط تنش خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه زراعت واصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات،دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

4 مربی، گروه زراعت واصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

افزایش عملکرد دانه مهم­ترین هدف به‌نژادگران در گندم است. از آنجا که عملکرد دانه دارای توارث پلی­ژنتیک است، مطالعه­ آن مشکل است. بر این اساس، به‌نژادگران غالباً از اجزای عملکرد برای بهبود آن استفاده می­کنند. جهت بررسی ژنتیکی عملکرد و صفات وابسته به آن در گندم،آزمایشی در قالب طرح دی‌آلل 7×7 یک­طرفه تحت شرایط تنش خشکی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بیرجند طی سال زراعی  95-1394اجرا شد. ژنوتیپ‌ها شامل هفت والد­ (الوند، آنفارم9، چمران2، بک­کراسروشن، قدس، افق و رقم محلی سرخ­دانه) و 21 دورگ حاصل از آن­ها طی سال زراعی 96- 95 کشت شدند. تجزیه واریانس نشان داد که در کلیه صفات بین ژنوتیپ‌ها تفاوت معنی‌دار وجود داشت.تجزیه دای‌آلل با روش گریفینگ نشان داد که اثرات GCA و SCAبرای کلیه صفات به استثنای شاخص برداشت معنی‌دار بود. تجزیه دای‌آلل به روش هیمن نیز نشان داد که جزء a (واریانس افزایشی)، جزء b (واریانس غالبیت)، جزء b2(فراوانی نابرابر آلل­های غالب و مغلوب) و جزء b3 (ترکیب‏پذیری خصوصی) در بیش­تر صفات معنی­دار بود. جزء b1(هتروزیس) نیز در همه‏ صفات به­جزء شاخص برداشت، طول پدانکل، عملکرد زیستی، وزن ساقه و وزن سنبله معنی­دار شد و بنابراین هتروزیس برای این صفات وجود داشت. در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که رقم محلی سرخ‌دانه و الوند به‌عنوان بهترین و رقم‌های افق، قدس و آنفارم9 ضعیف­ترین والدین از نظر ترکیب‌پذیری عمومی بودند.دورگ‌های قدس×سرخ‌دانه و آنفارم9×الوند نیز دورگ­های مناسب و دورگ‌های افق×سرخ‌دانه و چمران2×سرخ‌دانه دورگ­های ضعیفی در شرایط آب و هوایی بیرجند بودند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic study of wheat yield and its related traits using Diallel analysis in drought stress condition

نویسندگان [English]

  • Mohammad Zabet 1
  • Amir Ebrahimzadeh 2
  • Zohreh Alizadeh 3
  • Ali Reza Samadzadeh 4
1 Assoc. Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand,Birjand, Iran
2 Graduated M. Sc., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
3 Assist. Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand,Iran
4 Instructor, Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand,Iran
چکیده [English]

Increasing the grain yield is the most important goal for breeders. Since grain yield has a polygenic heritability, it's difficult to study and so often breeders use the yield components to improve it. In order to investigating the genetic analysis of yield and it’s related traits in wheat, a 7×7 one-way diallel design was carried out in drought stress condition at research field of the University of Birjand, Iran, in 2015-2016. The genotypes included seven parents (Alvand, Anfaram9, Chamran2, Back Cross-Roshan, Ghods, Ofogh and local variety Sorkh-Dane) and 21 hybrids. Analysis of variance showed that there was a significant difference between genotypes in all studied traits. Griffing;s diallel analysis showed that general combining ability (GCA) and specific combining ability(SCA) of the parents for all studied traits except for harvest index were significant. The analysis of variance by Hayman’s method showed that the component a (additive variance), component b (dominance variance), component b2 (unequal frequency of dominant and recessive alleles) and component b3 (specific combining ability) were significant for most of the traits. Also,the component b1 (heterosis) was significant in all traits, except for harvest index, peduncle length, biological yield, stem weight and spike weight. The results of this research showed thatthe local varieties Sorkh-Dane and Alvand were the best and Anfrarm9 and Ofogh were the worst varietiesfor general combing ability. Also,the hybrids Ghods×Sorkh-Daneand Anfarm9× Alvandwere the best and Ofogh ×Sorkh-Daneand Chamran2 ×Sorkh-Danewere the worst hybrids for specific combining ability in Birjand weather conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Additive and dominance effects
  • Combining ability
  • Griffing and Hayman methods
  • Heritability
Abdolshahi, R. A., Safarian, M., Nazari, S., Pourseyedi, S. H. and Mohammadi-Nejad, G. 2013. Screening drought tolerant genotypes in bread wheat (T.aestivum L.) using different multivariate methods. Archive of Agronomy and Soil Science 59: 685-704.(In Persian with English Abstract).##Ahmadi, J., Zali, A., Yazdi-Samadi, B., Talei, A. R., Ghannadha, M. R. and Saidi, A. 2003. Investigation of combing ability and action of genes under drought stress conditions using diallel analysis. Iranian Journal of Agricultural Science 34(1): 1-8. (In Persian with English Abstract) .##Borghi, B. and Perenzin, M. 1994. Diallel analysis to predict heterosis and combining ability for grain yield, yield components and bread-making quality in bread wheat (T. aestivum L.). Theoretical and Applied Genetics 89(7–8): 975-981.##Chowdhary, M. H., Arshad, M. T., Subhani, G. M. and Khaliq, I. 1997. Inheritance of some polygenic traits in hexaploid spring wheat. Journal of Animal and Plant Sciences 7(3): 77-79.##FAO. 2017. Food and Agriculture Organization. Retrieved February 20, 2019, from http://fao.org/crop/statistics.##Farshadfar, E. A. 1996. Methods of genetic analysis of drought tolerance in wheat. Proceedings of the 4thIranian Agronomy and Plant Breeding Congress, August 25-28, 1996, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran. (In Persian).##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.##Hayman, B. I. 1954. The theory and analysis of diallel crosses. Genetics 39: 789-809.##Ikram, U. H. and Tanach, L. 1991. Diallel analysis of grain yield and other agronomic traits in durum wheat. Rachis 10: 8-13.##Jinks, J. L. and Hayman, B. I. 1953. The analysis of diallel crosses. Maize Genetics Coop. News Letter 27:48-54.##Karbasi Monzavi, B. 1988. Estimation of combining ability, genetic parameters and heritability of protein and grain yield and their related characteristics in autumn wheat. M. Sc. Dissertation, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.(In Persian).##Kheirella, K.A., Defrawy, M. and Sherif, T. 1993. Genetic analysis of grain yield, biomass and harvest index in wheat under drought stress and normal moisture conditions. Asian Journal of Agriculture Science 24: 163-183.##Kjeldahl, J. 1883. Neue methode zur bestimmung des sticks offs in organischen körpern (New method for the determination of nitrogen in organic substances).Zeitschrift für analytische Chemie 22 (1): 366-383.##Kramer, P. J. 1983.Water relation of plant.Agronomy Journal 70: 630-634.##Lee, J. and Kaltsikes, P. J. 1970.Diallel analysis of correlated sequential characters in durum wheat. Crop Science 10: 770-772.##Mishra, P. C., Singh, T. B.,Kurmvanshi,S. M. and Soni,S. N. 1996. Gene action in diallel of bread wheat under late sown condition. Journal of Soil and Crops 2: 128-131.##Mohammadi, M., Sharifi, P., Karimizadeh, R. and Rostaei, M. 2017. Evaluating the genetic parameters for some morpho-physiological traits in wheat using diallel analysis. Cereal Research 7(3):343-356.##Mondal, A. B. and Dasgupta, T. 1998. Diallel analysis in wheat. Indian Journal of Genetic and Plant Breeding 48: 167-170.##Nanda, G. S., Virk, P. S. and Gill, K. S. 1983.Diallel analysis over environments in wheat-plant characters and harvest index. Indian Journal of Genetic and Plant Breeding 38: 220-224.##Rajaram, S., Braun, H. J. and Ginkel, M. 1996. CIMMYTs approach to breed for drought tolerance. Euphytica 92:147-153.##Sadeghzadeh-Ahari, D., Sharifi, P., Karimizadeh, R. and Mohammadi, M. 2015. Estimation of genetic parameters of morphological traits in rainfed durum wheat (Triticum turgidum L.) using diallel method. Journal of Plant Genetic Research 2(1):45-62.##Sadeghzadeh-Ahari, D., Sharifi, P., Karimizadeh, R. and Mohammadi, M. 2018. Estimation of genetic parameters of yield and yield components in rainfed durum wheat through diallel cross. Journal of Crop Breeding 10(25): 176-184.##Sarawgi, A. K., Sirvastava, M. N. and Chowdhary, B. P. 1991. Partial diallel cross analysis of yield and its related characters in rice (Oryza sativa L.) under irrigated and rainfed situations.Indian Journal of Genetic and Plant Breeding51 (1):30-36.##Vaezi, S. S., Abd-Mishani, S., Yazdi-Samadi, B. and Ghannadha, M. R. 2000. Correlation and path analysis of grain yield and its components in maize. Iranian Journal of Agricultural Sciences 30:71-83. (In Persian with English Abstract).##Valizadeh, M.and Moghaddam, M. 1998. Introduction to quantitative genetics. University Publication Center, Tehran, Iran. 548 p. (In Persian).##Winkel, A. 1989. Breeding for drought tolerance in cereals. Vortraege fuer Pflanzenzuechtung 16: 368-375.