شناسایی ترکیب های هتروتیک برای ویژگی های چسبندگی دانه برنج با استفاده از روش GGE بای‌پلات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، بخش اصلاح و تهیه بذر، موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

2 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

روش GGE بای‌پلات یکی از روش­های مناسب برای تجزیه و تحلیل داده­هایی است که ساختار دوطرفه دارند. در این تحقیق، از روش GGE بای‌پلات جهت شناسایی ترکیب­های امیدبخش هتروتیک برای ویژگی­های چسبندگی دانه برنج در نتاج حاصل از تلاقی­های دای‌آلل کامل 8×8 استفاده شد. در تلاقی‌های مستقیم، والدین دیلمانی، RI1843046، IR50 و RI184421 به عنوان ترکیب‌شونده‌های عمومی برای صفت حداکثر چسبندگی شناسایی شدند، در حالی‌که در تلاقی‌های معکوس، فقط والد RI184421 بهترین ترکیب‌شونده عمومی برای این صفت بود. والدین RI1843046 و RI184421 برای صفت فروریختگی و والدین BC4، دیلمانی و طارم‌محلی برای صفت چسبندگی نهایی به عنوان ترکیب‌شونده‌های عمومی خوب در نتاج تلاقی‌های مستقیم بودند، اما در تلاقی‌های معکوس، والد RI1843046 تنها ترکیب‌شونده عمومی خوب برای این دو صفت بود. برای صفت پس‌روی چسبندگی نیز اگرچه به‌ترتیب والدین BC4 و RI184421 بهترین ترکیب‌شونده عمومی در نتاج تلاقی‌های مستقیم و معکوس بودند، اما برای این صفت، والد دیلمانی ترکیب‌شونده عمومی خوبی در هر دو گروه نتاج بود. نتایج این تحقیق نشان داد که تلاقی‌های RI1843046 × RI184472، دیلمانی RI184472 × و IR50 × دیلمانی برای صفت حداکثر چسبندگی، لاین 23 RI1843046 ×، دیلمانی RI184472 × و طارم‌محلی RI184472 × برای صفت فروریختگی، RI1843046 × RI184472 و RI184421 × IR50 برای صفت چسبندگی نهایی و BC4 × RI1843046 و لاین 23 × دیلمانی برای صفت پس‌روی چسبندگی به­عنوان بهترین ترکیب­شونده­های خصوصی بودند. ترکیب­شونده­های عمومی خوب جهت تشکیل یک جمعیت مناسب و ترکیب­شونده­های خصوصی خوب به­عنوان ترکیب­های هتروتیک مناسب جهت تولید نتاج دارای ویژگی­های چسبندگی مطلوب پیشنهاد می­شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification of heterotic combinations for paste viscosity properties of rice grain using GGE biplot method

نویسندگان [English]

  • Mehrzad Allahgholipour 1
  • Babak Rabiei 2
1 Research Assist. Prof., Dept. of Seed Improvement, Rice Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
2 Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده [English]

GGE biplot method is one of the appropriate methods for analyzing the data with bilateral structure. In the present research, the GGE biplot model was used to identify promising heterotic crosses for paste viscosity parameters in rice (Oryza sativa L.) by using 8×8 full diallel progenies. In direct crosses, parents Deylamani, RI1843046, IR50 and RI184421 were identified as good general combiners for peak viscosity, while in reciprocal crosses, only parent RI184421 was the best combiner for this trait. The parents RI1843046 and RI184421 for breakdown viscosity property and the parents BC4, Deylamani and Tarommahalli for final viscosity parameter were identified as good general combiners in direct crosses, but RI1843046 was the best general combiner for both trait in reciprocal crosses. Although, the parents BC4 and RI184421 were respectively the best general combiners for setback viscosity in direct and reciprocal crosses, but the parent Deylamani was good general combiner for this trait in progenies of both cross. The results of this research showed that  the crosses RI1843046 × RI184472, RI184472 × Deylamani and Deylamani × IR50 for peak viscosity, RI1843046 × Line 23, RI184472 × Deylamani and RI184472 × Tarommohali for breakdown viscosity, RI1843046 × RI184472 and RI184421 × IR50 for final viscosity and BC4 × RI1843046 and Deylamani × Line 23 for setback viscosity were the best specific combiners. The good general combiners to organize a new population and the good specific combiners as the suitable heterotic combinations for producing the progenies with suitable paste viscosity properties are suggested. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diallel
  • General combiner
  • Grain quality
  • Specific combiner
AACC. 1995. Approved methods for the AACC. 9th Ed. Methods 61-02 for RVA. The American Association of Cereal Chemists, St. Paul, Minnesota, USA.##Abdel-Moneam, M. A., Sultan, M. S., Sadek, S. E. and Shalof, M. S. 2014. Estimation of heterosis and genetic parameters for yield and yield components in maize using the diallel cross method. Asian Journal of Crop Science 6: 101-111.##Allahgholipour, M., Rabiei, B. and Yekta, M. 2011. Assessment of general and specific combining abilities of the starch paste viscosity properties in parental lines of hybrid rice. Iranian Journal of Crop Sciences 13 (1): 178-193. (In Persian with English Abstract).##Allahgholipour, M., Moumeni, A., Nahvi, M., Yekta, M. and Zarbafi, S. S. 2012. Identification of parental combinations for improvement of rice grain quality, yield and yield components in rice. Cereal Research 1 (1): 1-10. (In Persian with English Abstract).##Allahgholipour, M., Rabiei, B., Ebadi, A. A., Hossieni, M. and Yekta, M. 2010. Starch viscosity properties: New criteria for assessment of cooking quality of rice (Oryza sativa L.) cultivars. Iranian Journal of Crop Sciences 12 (2): 140-151. (In Persian with English Abstract).##Aminu, D. and Izge, A. U. 2013. Gene action and heterosis for yield and yield traits in maize (Zea mays L.) under drought conditions in northern Guinea and Sudan savannas of Borno State. Peak Journal of Agriculture Science 1 (1): 17-23.##Bergman, C. J., Bhattacharya, K. R. and Ohtsubo, K. 2004. Rice end-use quality analysis. Rice: Chemistry and technology. American Association of Cereal Chemists Inc., St. Paul. pp: 415-472.##Bertoia, L., Lopez, C. and Burak, R. 2006. Biplot analysis of forage combining ability in maize landraces. Crop Science 46 (3): 1346-1353.##Chen, J. G. and Zhu, J. 2002. Genetics effects for cooking quality characters in Indica-Japonica crosses of rice. Journal of Biomedical Science 17: 226-234.##Cooper, M., Stucker, R. E., Delacy, I. H. and Harch, B. D. 1997. Wheat breeding nurseries, target environments and indirect selection for grain yield. Crop Science 37: 1168-1176.##Dehghani, H., Fayzian, S. E., Jalali, M., Rezai, A. and Dane, F. 2012. Use of GGE biplot methodology for genetic analysis of yield-related traits in melon (Cucumis melo L.). Canadian Journal of Plant Science 92: 77-85.##Farshadfar, E., Hasheminasab, H. and Yaghotipoor, A. 2012. Estimation of combining ability and gene action for improvement drought tolerance in bread wheat (Triticum aestivum L.) using GGE biplot techniques. Journal of Agricultural Science 4 (9): 1-10.##Hallauer, A. R. 1990. Improvements in yield of maize hybrids. UDC 63: 193-198.##Juliano, B. O. 1990. Rice grain quality: Problems and challenges. Cereal Food World 35: 245-253.##Kuo, Y. C., Webb, B. D. and Stansel, J. W. 1995. Heterosis and combining ability of amylose content and amylographic breakdown viscosity in milled rice (Oryza sativa L.). Journal of Agricultural Research 44 (4): 391-402.##Mo, H. D. 1993. Quality improvement of rice grain in China. Science of Agriculture Sinica 26: 8-14.##Rabiei, B., Valizadeh, M., Ghareyazie, B., Moghaddam, M. and Ali, A. J. 2004. Identification of QTLs for rice grain size and shape of Iranian cultivars using SSR markers. Euphytica 137 (3): 325-332.##Rastogi, A., Mishra, B. K., Srivastava, M., Siddiqui, A. and Shukla, S. 2011. Biplot approach for identification of heterotic crosses in linseed (Linum usitatissimum L.). Journal of Botany 11: 1-7.##Sharifi, P. 2012. Graphic analysis of salinity tolerance traits of rice (Oryza sativa L.) using biplot method. Cereal Research Communication 40 (3): 416-424.##Sharifi, P. 2013. Genotype plus genotype by environment interaction (GGE) biplot analysis of nutrient quality traits in rice (Oryza sativa L.). Philippines Journal of Crop Science 38 (2): 9-20.##Shu, Q. Y., Wu, D. X., Xia, Y. W., Gao, M. W. and McClung, A. 1998. Relationship between RVA profile character and eating quality in Oryza sativa L. Science of Agriculture Sinica 31: 25-29.##Shu, Q. Y. 1996. Study on the cooking and eating quality of rice. Doctoral dissertation. Zhejiang Agricultural University, China. pp: 40-57.##Wang, L. Q., Liu, W. J., Xu, Y., He, Y. Q. and Luo, L. J. 2007. Genetic basis of 17 traits and viscosity parameters characterizing the eating and cooking quality of rice grain. Theoretical and Applied Genetics 115: 463-476.##Wu, D. X., Shu, Q. Y. and Xia, Y. W. 2001a. Assisted-selection for early indica rice with good eating quality by RVA profiles. Acta Agronomica Sinica 27 (2): 165-172.##Wu, D. X., Shu, Q. Y. and Xia, Y. W. 2001b. Rapid identification of starch viscosity property of early Indica rice varieties with different apparent amylase content by RVA profile. Chinese Journal of Rice Science 15 (1): 57-59.##Yan, W. 2001. GGEbiplot-A windows application for graphical analysis of multi environment trial data and other types of two-way data. Agronomy Journal 93: 1111-1118.##Yan, W. and Hunt, L. A. 2002. Biplot analysis of diallel data. Crop Science 42: 21-31.##Yan, W. and Kang, M. S. 2003. GGEbiplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists. CRC Press. Boca Raton, FL, 605 pp.##Yan, W., Cornelius, P. L., Crossa, J. and Hunt, L. A. 2001. Two types of GGE biplots for analyzing multi-environment trial data. Crop Science 41: 656-663.##Yan, W., Hunt, L. A., Sheng, Q. and Szlavnies, Z. 2000. Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science 40: 597-605.