استفاده از لاین‌های جایگزین کروموزومی گندم برای مطالعه روابط بین عملکرد و اجزای آن در شرایط تنش خشکی و نرمال

محورهای موضوعی : اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی

مسعود گلستانی ¹ (استادیار گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.)
شهرام محمدی ² (استاد گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران)

تاریخ دریافت : 1395/05/23 تاریخ پذیرش : 1396/05/03 تاریخ انتشار : 1396/05/01

کلید واژه: تجزیه علیت, رگرسیون گام‌به‌گام, تجزیه خوشه‌ای, لاین جایگزین گندم,

چکیده مقاله :

به‌منظور بررسی روابط بین عملکرد و اجزای آن، آزمایشی با استفاده از دو سری لاین‌ جایگزین کروموزومی گندم شامل سری لاین‌های‌ جایگزین رقم تایمستین در زمینه‌ ژنتیکی رقم چاینیز اسپرینگ و رقم رد اجیپشن در زمینه‌ ژنتیکی رقم چاینیز اسپرینگ به همراه والدینشان در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی به‌صورت گلدانی در سال 1393 انجام شد. آنالیز‌های رگرسیونی نشان دادند که مشارکت اجزای عملکرد دانه در ایجاد تغییرات عملکرد دانه در دو شرایط یکسان نیست. به طوری که، در شرایط بدون تنش عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت و در شرایط تنش تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله بیشترین تغییرات موجود در عملکرد دانه را تبیین نمودند. در سه حالت از چهار حالت مدل رگرسیون گام‌به‌گام (دو سری لاین جایگزین و دو شرایط آزمایش) دو صفت شاخص برداشت و عملکرد بیولوژیک وارد مدل شدند و بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که این دو از پایدارترین صفات در توجیه تغییرات عملکرد دانه می‌باشند. در تجزیه‌ علیت برای عملکرد دانه در شرایط بدون تنش و برای هر دو سری لاین، بیشترین اثرات مستقیم مربوط به عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت بود. در شرایط تنش، بیشترین اثرات مستقیم در سری تایمستین مربوط به عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت و در سری رد اجیپشن مربوط به تعداد سنبله و تعداد دانه در سنبله بود. تجزیه‌ خوشه‌ای به روش وارد و با محاسبه‌ فواصل اقلیدسی، لاین‌های جایگزین مربوط به هر دو سری لاین جایگزین و هر دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی را در سه گروه قرار داد.

چکیده انگلیسی:

To evaluate relationship between grain yield and its components, two series of wheat`s substitution lines including substitution lines of ‘Timstein’ into genetic background of ‘Chinese Spring’ and ‘Red Egyptian’ into genetic background of ‘Chinese Spring’ and their parents were tested in a randomized complete block design with four replications under water-stress and non-stress conditions in a greenhouse in 2014. Stepwise regression analyses showed that yield components contributions for seed yield variation were not similar under water-stress and non-stress conditions. So that, under non-stress condition biological yield and harvest index and under water-stress condition the number of seeds per spike and number of spikes explained a higher percentage of variations for grain yield. Biological yield and harvest index were entered into model in three cases out of four regression analyses (two substitution lines series and two conditions) and thus it was deduced that these two traits are the most stable traits in explaining the variations observed for seed yield.Path coefficient analysis showed that biological yield and harvest index had direct and equal effects on seed yield at non-stress condition for two substitution line series. The highest direct effects on seed yield under stress condition for ‘Timstein’ substitution line series belonged to biological yield and harvest index and for ‘Red Egyptian’ substitution lines belonged to the number of seeds per spike and number of spikes. Cluster analysis, based on Ward method and by using Euclidian distance, classified two substitution line series under water-stress and non-stress conditions in three groups.

منابع و مأخذ:

• · Dehghan, A., M. Khodarahmi, E. Majidi Harvan, and F. Paknezhad. 2012. Genetic variation of morphological and physiological traits in durum wheat lines. Seed and Plant Improvement Journal. 27: 103-120. (In Persian).


• · Farshadafar, E. 2010. Principles and multivariate statistical methods (third edition). Kermanshah, Taghbostan Publication. 754 pp. (In Persian).


• · Giunta, F., R. Motzo, and G. Pruneddu. 2007. Trends since 1900 in the yield potential of Italian-bred durum wheat cultivars.Europian Journal of Agronomy. 27: 12-24.


• · Gohari, A.M., N. Sedaghat, M. Javan-nikkhah, and R. Saberi-Riseh. 2007. Mycoflora of wheat grains in the main production area in Kerman province, Iran. International Journal of Agriculture and Biology. 9(4): 635-637.


• · Golparvar, A., H. Madani, and M. Rasouli. 2008. Relationship between yield and its components in bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes in drought and non-drought stress conditions. New Findings in Agriculture. 2(6): 149-157. (In Persian).


• · Heidari, Z. 2012. Chromosomal location of bread wheat genes for some physiological traits related to drought resistance and relation of these traits with root traits using selected substitution lines. M.Sc Thesis. Shahrekord University. 96 pp. (In Persian).


• · Hill, J., W. Ortis, W. Wagoir, and O. Stolen. 2002. Effectiveness of indirect selection for wheat yield in a stress environment. Plant Breeding Abstracts. 98(2): 305-309.


• · Hosseini, S.Z. 2016. Correlation and path analysis of yield and yield components of safflower genotypes under late season drought stress conditions.Journal of Crop Ecophysiology. 10(3): 697-716. (In Persian).


• · Khan, A.S., M.K.R. Khan, and T.M. Khan. 2005. Genetic analysis of plant height, grain yield and other traits in wheat (Triticum aestivum L.). International Journal of Agriculture and Biology. 2: 129-132.


• · Lauro, A.O., C.F. Luiz, and F.B.N. Jose. 2004. Correlation and path analysis of yield and its components and plant traits in wheat. Ciência Rural Santa Maria. 34(6): 1701-1708.


• · Mahmoodi, E., S. Mohammadi, J. Saba, H. Hamze, and M. Rezaei. 2014. Evaluation of relationship among traits in wheat genotypes under terminal water stress conditions. Cereal Research. 4(1): 1-11. (In Persian).


• · Majer, P., L. Sass, T. Lelley, L. Cseuz, I. Vass, D. Dudits, and J. Pauk. 2008. Testing drought tolerance of wheat by a complex stress diagnostic system installed in greenhouse. Acta Biologica Szegediensis. 52(1): 97-100.


• · Mehmet, A., and Y. Tetal. 2006. Path coefficient analysis of yield and yield components in bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Pakistan Journal of Botany. 38(2): 417-424.


• · Moghaddaszadeh-Ahrabi, M., M. Moghadam-Vahed, S. Aharizad, and S.A. Mohammadi. 2012. Evaluation of spring wheat recombinant inbred lines under drought stress. Journal of Crop Ecophysiology. 21: 37-56. (In Persian).

 

• · Mohammadi, H., A. Ahmadi, F. Moradi, A.R. Abbasi, K. Poustini, M. Joudi, and F. Fatehi. 2011. Evaluation of critical traits for improving wheat yield under drought stress. Iranian Journal of Field Crop Science. 42: 373-385. (In Persian).

 

• · Mohammadi, M., M. Ghanadha, and A. Taleei. 2002. Study of the genetic variation within Iranian local bread wheat lines using multivariate techniques. Seed and Plant Improvement Journal. 18 (3): 328-347. (In Persian).


• · Mohammady, S. 2009. Chromosomal analysis for physiological traits related to drought resistance in bread wheat using monosomic lines. Shahrekord University Press. 104 pp. (In Persian)

 

• · Mohammady, S., R. Aminian, S. Hoshmand, and M. Khodombashi. 2012. Genomic analysis of carbon isotope discrimination, photosynthesis rate, stomatal conductance, and grain yield in wheat (Triticum aestivum L.) under water-stressed conditions. Crop and Pasture Science. 63(6): 513-519.

 

• · Mohammady, S., Z. Heidari, and S. Hooshmand. 2014. The determination of chromosomes involved in controlling epicuticular wax, water statues and stomatal characteristics using selected wheat substitution lines under water-stress conditions. Acta PhysiologiaePlantarum. 36(6): 1325-1333.

 

• · Mollasadeghi, V., A.A. Imani, R. Shahryari, and M. Khayatnezhad. 2011.Classifying bread wheat genotypes bymultivariable statistical analysis to achievehigh yield under after anthesis drought. Middle-East Journal of Scientific Research. 7: 217-220.

 

• · Naderi, A., E. Majidi, A. Hashemi-Dezfuli, G. Nourmohamadi, and A. Rezaie. 2000.Genetic variation for dry matter and nitrogen accumulation of grain in spring wheat genotypes under optimum and post- anthesis drought stress conditions. I. Grain yield and its related traits. Iranian Journal of Crop Sciences. 2: 58- 66. (In Persian).


• · Nourkhalaj, K., M. Khodarahmi, A. Amini, M. Esmaeilzade, and R. Sadeghghol-Moghaddam. 2010. Study on correlation and causation relations of morphological traits in synthetic wheat liens. Iranian Journal of Agronomy and Plant Breeding. 6: 7-17. (In Persian).


• · Soleymani Fard, A., and R. Naseri. 2014. Study of genetic variation in durum wheat genotypes for agronomic traits under rainfed conditions. Journal of Crop Ecophysiology. 7: 469-478. (In Persian).


• · Taleei, A., and B. Bahram-Nejad. 2003. A study of relationship between yield and its components in landrace populations of wheat from western parts of Iran using multivariate analysis. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 34: 949-959. (In Persian).


• · Tousi-Mojarad, M., and M.R. Bihamta. 2007. Investigating grain yield and related quantitative characters of wheat using factor analysis. Journal of Agricultural Sciences. 17: 97-107.