تجزیه ژنتیکی پاسخ به تنش کمبود آب در جمعیتهای حاصل از تلاقی گندم رقم گاسپارد و لاینDN۱۱
First Statement of Responsibility
/علیاکبر اسدی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: کشاورزی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۴
Name of Manufacturer
، راشدی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
اصلاح نباتات (گرایش ژنتیک - بیومتری)
Date of degree
۱۳۹۵/۰۳/۱۱
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
تنش خشکی مهمترین تنش محیطی است که بسیاری از صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بخصوص زراعی گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار میصدهد .در این پژوهش تلاقی بین رقم گندم گاسپارد) صوالد حساس به کم آبی (و لاین) DN۱۱ والد مقاوم (انجام و نسلهایF۱ ،F۲ ،F۳ ، BC۱ و BC۲ حاصل به همراه والدین در طرح آزمایشی بلوکصهای کامل تصادفی در شرایط آبیاری عادی و تنش کمبود آب انتهای فصل هرکدام در سه تکرار و دو سال متوالی کشت و مورد مقایسه قرار گرفتند .صفات فیزیولوژیک، مورفولوژیک و زراعی برای نمونهصهای تک بوته اندازهگیری شد .تجزیه واریانس وزنی دادهصها نشان داد که تنش کمبود آب تاثیر معنیداری در کاهش مساحت برگ پرچم، وزن ۱۰۰ دانه، عملکرد دانه تک بوته، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، طول مدت پر شدن دانه و قطر دانه داشته است .با وجود این، تنش کمبود آب افزایش معنیصداری در پارامترهای فلورسانس کلروفیل نشان داد و در باقی صفات کاهش یا افزایش مشاهده شده معنیدار نبود .اختلاف بین نسلصصها برای کلیه صفات مورد مطالعه بجز عملکرد فتوسنتزی و قطر دانه معنیصدار بود .در صفت مساحت برگ پرچم نسل F۱ بیشترین و F۲ کمترین مقدار، در صفت محتوای نسبی آب، والد DN۱۱ کمترین و والد گاسپارد و نسل BC۲ بیشترین مقدار و در پارامترصهای فلورسانس کلروفیل والد DN۱۱ بیشترین مقدار را نسبت به دیگر نسلصها نشان دادند .برای صفات مورفولوژیک و زراعی، بجز صفات تعداد دانه در سنبله و تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک والد DN۱۱ و نسل F۱ بیشترین مقدار را نشان دادند .اثر متقابل نسلمحیط برای صفات شاخص کلروفیل، ضریب هدایت روزنه، شاخص زنده-مانی، وزن حجمی، قطر دانه، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک و طول مدت پر شدن دانه معنیصدار بود .اثر متقابل در شاخص کلروفیل به دلیل واکنش متفاوت والدین و نسلصهای حاصل از تلاقی برگشتی، برای ضریب هدایت روزنه به دلیل واکنش متفاوت نسلصهای در حال تفرق و برای شاخص زندهصمانی به دلیل واکنش متفاوت لاین DN۱۱ به وجود آمد .همچنین اثرصمتقابل معنیصدار در وزن حجمی به دلیل کاهش شدید در والد گاسپارد و نسلBC۲ ص، در قطر دانه به دلیل کاهش شدید در والد گاسپارد و در تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک به دلیل کاهش شدید در والد DN۱۱ بدست آمد .برای تجزیه میانگین و واریانس نسلها از بین روشصهای هیمن، متر و جینکز و روش کمترین مربعات وزنی، روش کمترین مربعات وزنی بهترین برازش را نشان داد .تجزیه میانگین نسلصها برای صفات شاخص کلروفیل، شاخص زندهصمانی و تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک با نتایج متفاوتی از لحاظ مدلصهای برازش داده شده رگرسیونی برای هر محیط همراه بودص .ولی برای صفات ضریب هدایت روزنه، وزن ۱۰۰ دانه، وزن حجمی و طول مدت پر شدن دانه نتایج تجزیه میانگین نسلصها در دو محیط یکسان بود و مدلصهای رگرسیونی یکسانی برای دو محیط بدست آمد .همچنین، مشخص شد که علاوه بر اثرات افزایشی و غالبیت، اثرات متقابل اپیستازی نیز در وراثت کلیه صفات مورد بررسی نقش داشتند .بیشتر این اثرات متقابل از نوع اثرات مضاعف بود و لذا در اصلاح صفت غیر قابل بهره برداری خواهد بود .در صفت مساحت برگ پرچم اثر افزایشی همراه با اثرات متقابل افزایشیصصغالبیت و غالبیتصصغالبیت، در محتوای نسبی آب اثرات افزایشی و غالبیت همراه با اثرات متقابل افزایشیصصغالبیت و غالبیتصصغالبیت، در عملکرد تک بوته اثرات افزایشی و غالبیت همراه با اثرات متقابل افزایشیص-غالبیت و غالبیتصصغالبیت و در عملکرد بیولوژیکی اثرات غالبیت و غالبیتصغالبیت در توارث نقش داشتند .تجزیه واریانس نسلها نشان داد که عمل ژن برای صفات محتوای آب نسبی، ارتفاع بوته، وزن ۱۰۰ دانه) هر دو شرایط(، طول سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله و تعداد کل پنجه افزایشی بودص .برای صفات مساحت برگ پرچم، تعداد سنبله، عملکرد دانه تک بوته، فلورسانس حداکثر و فلورسانس متغیر، غالبیت و برای صفات ضریب هدایت روزنه) هر دو شرایط(، کارآیی حداکثر فتوسیستمII ، و وزن حجمی) هر دو شرایط (فوق غالبیت مشاهده شد .عمل ژن برای صفات شاخص کلروفیل، شاخص زندهصمانی و طول مدت پر شدن دانه بسته به شرایط محیطی تفاوت نشان داد به طوریکه این عمل برای صفات شاخص کلروفیل و شاخص زندهصمانی در شرایط تنش به ترتیب فوق غالبیت و افزایشی و در شرایط نرمال افزایشی و فوق غالبیت بود .نتایج دو تجزیه میانگین و واریانس نسلصها در صفاتی مانند عملکرد بیولوژیک یکسان نبود که میصتوان آن را به درجه پراکندگی ژنی و غالبیت دو جهته نسبت داد .در برخی از صفات مانند شاخص برداشت، عملکرد دانه، قطر دانه، تعداد روز تا به سنبله رفتن و رسیدگی فیزیولوژیک به دلیل بالا بودن واریانس محیطی وراثتپذیریصهای عمومی و خصوصی پایین برآورد شد که با توجه به دوساله بودن تحقیق و متفاوت بودن شرایط محیطی) وجود اثرات متقابل (منطقی بنظر می رسد .با توجه به نتایج تجزیه همبستگی، رگرسیون و علیت در شرایط نرمال به ترتیب صفات وزن ۱۰۰ دانه، تعداد دانه در سنبله، تعداد پنجه و عملکرد کاه و در شرایط تنش کمبود آب انتهای فصل صفات تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن ۱۰۰ دانه و عملکرد کاه صفات تاثیرصگذار در عملکرد دانه تک بوته می باشند و میصتوانند در برنامهصهای اصلاحی گندم بهعنوان مهمترین صفات مؤثر بر روی عملکرد دانه در دو شرایط نرمال و تنش کمبود آب انتهای فصل شناخته شوند
Text of Note
dominance effects were involved. Generation variance analysis showed that gene actions for the relative water content , plant height , ۱۰۰ grain weight (in both conditions), spike length, number of spikelet's per spike, grains per spike and number of tillers were additive, for flag leaf area, spike number, grain yield per plant, FM and FV were dominant and for the stomatal conductance (in both conditions), FV/FM and volume weight (both conditions) were over dominant. The gene action for chlorophyll index, performance index and duration of grain filling was different depending on the environmental conditions so that gen action for chlorophyll index and performance index in water deficit condition was over dominant and additive and in normal condition was additive and over dominant, respectively. Results of generation mean and variance analysis in biological yield were not the same which can be attributed to the degree of gene distribution and bi-directional dominant. In some traits, such as harvest index, grain yield, grain diameter, the number of days to heading and maturity due to high environmental variance both broad sence and narrow sence heritability was low, that as for two years of research and different environmental conditions (interaction effects), is reasonable. Results of correlations, regression and path analysis showed that in normal condition ۱۰۰ grain weight, number of grain per spike, tiller number and straw yield and in water deficit condition spike number, number of grain per spike, ۱۰۰ grain weight and straw yield are important traits in grain yield per plant respectively. These traits can be affected on grain yield per plant in wheat breeding programs in each of environmental conditionsdominance interaction effects and for biological yield dominance and dominancedominance and dominancedominance interaction effects, for grain yield additive and dominance effects with additivedominance and dominancedominance interaction effects, for relative water content additive and dominance effects with additivedominance and dominanceenvironment interaction effect for chlorophyll index, stomatal conductance, performance index, volume weight, grain diameter, number of days to maturity and grain filling duration was significant. Interaction effect in chlorophyll index was attributed to different responses of parents and backcrosses, for stomatal conductance was attributed to the different reaction of segregating generations and for performance index was caused due to different reactions of DN۱۱. Furthermore, significant interaction effect was obtained in volume weight due to a sever reduction in Gaspard and BC۲, In grain diameter due to a severe decline in Gaspard and in number of days to maturity was due to a decline in DN۱۱. For generations mean and variance analysis, according to Heyman, Mather and Jinks and weighted least squares methods, the latter showed the best fit. Generation mean analysis for chlorophyll index, performance index and the number of days to maturity with different results in terms of regression models were fitted for each environment; but for stomatal conductance, ۱۰۰-grain weight, volume weight and grain filling duration, generation mean analysis results were similar in the two environments and regression models were the same for both environments. It was also found that the addition of additive and dominance effects, epistatic interactions were involved in the inheritance of all traits. Most of the interaction effects were double effects, and so it could not be used in wheat breeding programs. In the inheritance of flag leaf area, additive effect with additivephysiological and yield traits in the crops. In this study, cross was done between wheat variety Gaspard (Parent sensitive to water deficit) and DN۱۱ line (resistant parent), then F۱, F۲, F۳, BC۱ and BC۲ generations along with parents were compared in a randomized complete block design each with three replications in water deficit and normal irrigation conditions in two consecutive years. Physiological, morphological and yield characteristics for each plant samples were measured. Weighted analysis of variance showed that water deficit stress has significant effect on reduction of flag leaf area, ۱۰۰ grain weight, grain yield, days to maturity, grain filling period and grain diameter. However, water stress on chlorophyll fluorescence parameters showed a significant increase and in the other traits the observed increase or decrease was not significant. The differences between generations for all traits except Fv/F۰ and grain diameter were significant. For flag leaf area, F۱ and F۲ and for water deficit condition, Gaspard and BC۲ and DN۱۱ showed the highest and lowest value compared to other generations respectively. Furthermore, for chlorophyll fluorescence parameters DN۱۱ parent showed the highest value compared to other generations. In morphological and yield traits, excepted of number of grains per spike and days to maturity, DN۱۱ and F۱ generations showed the highest values. Generation ,صDrought is the most important environmental stress that affects many morphological