فهرست مطالب

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
پیاپی 48 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/11
  • تعداد عناوین: 20
|
  • نسرین ولی پور، هادی علی پور*، رضا درویش زاده صفحات 1-13
    مقدمه و هدف

    گندم مانند سایر محصولات زراعی در طول دوره رشد خود با محدودیت های زیست محیطی متعددی مانند کمبود عناصر ریزمغذی مواجه است. کمبود روی باعث ایجاد محدودیت در تولید محصول به ویژه رشد و عملکرد در خاک های آهکی می شود. با توجه به اهمیت اقتصادی و کشاورزی گندم در جهان و ایران، توجه و شناسایی روابط ژنتیکی بین ژنوتیپ ها، شناخت میزان تنوع ژنتیکی و برآورد آن در ژرم پلاسم گندم توسط اصلاح کنندگان گیاه ضروری است. تحقیق حاضر با هدف شناسایی تنوع ژنتیکی و بررسی شاخص های تحمل به تنش بر صفات فنولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی در ارقام مطلوب گندم بهاره تحت شرایط نرمال و تنش کمبود روی انجام شد.

    مواد و روش ها

    64 رقم گندم بهاره در دو شرایط نرمال و تنش کمبود روی آزمایشی به‎ صورت طرح لاتیس ساده در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 99-1398 انجام شد. صفاتی همچون روز تا جوانه زنی، روز تا سنبله دهی، روز تا گرده افشانی، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک و طول پر شدن دانه، دمای کانوپی، کلروفیل کل، شاخص سطح برگ، وزن تر و خشک، محتوای نسبی آب، غلظت پروتئین، غلظت روی اندام هوایی و عملکرد دانه اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در هر دو شرایط نرمال و تنش کمبود روی برای اکثر صفات مورد بررسی تفاوت آماری معنی داری بین ارقام وجود دارد. همبستگی های مثبت و معنی دار بین عملکرد در شرایط نرمال و تنش با شاخص های MP، GMP، STI و HM مشاهده شد که این شاخص ها مناسب ترین شاخص ها برای غربال کردن ارقام در شرایط تنش کمبود روی شناسایی شدند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی براساس صفات مورد مطالعه، شاخص های تحمل و نتایج تجزیه به عامل و تجزیه خوشه ایی ارقام افلاک، دریا، اروند، روشن، کویر و سیروند به‎عنوان ارقام مطلوب و متحمل و ویناک، تجن، پارسی و پنجامو به‎عنوان ارقام نامطلوب و حساس معرفی شدند. از ارقام متحمل و حساس شناسایی شده می توان در ایجاد جمعیت های دووالدی، بررسی بیان ژن و برنامه های به نژادی جهت تولید ارقامی با عملکرد بالا استفاده نمود.

    کلیدواژگان: تحمل تنش، روی، شاخص های صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی، گندم
  • اسمعیل طالبی کویخی*، بهرام ملکی زنجانی، مصطفی مدرسی، علیرضا ترنگ صفحات 14-21
    مقدمه و هدف

    ایجاد گیاهان نیمه پاکوتاه یکی از اهداف بسیار مهم در اصلاح برنج است. کاهش کیفیت و کمیت محصول تولیدی بر اثر خوابیدگی بوته برنج ، تاثیر منفی بر اقتصاد کشاورزان می گذارد. برای ثبات سطح زیر کشت و نیز بمنظور تامین برنج مصرفی کشور، معرفی ارقام با منشا محلی دارای صفت نیمه پاکوتاهی به همراه افزایش عملکرد توصیه می شود. اولین قدم برای انتقال این صفت به ارقام محلی، غربالگری برای شناسایی والدین مناسب جهت انتقال ژن نیمه پاکوتاهی و همچنین شناسایی نشانگرهای کارآمد برای پیشبرد پروژه های تلاقی برگشتی به کمک نشانگر است. بدین منظور این تحقیق در جهت ارزیابی فنوتیپی و غربالگری مولکولی ژنوتیپ های در دسترس بر اساس نشانگرهای عملکردی مرتبط با صفت نیمه پاکوتاهی اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش 50 ژنوتیپ محلی و اصلاح شده برنج از کلکسیون موسسه تحقیقات برنج کشور تهیه شده و صفت نیمه پاکوتاهی بر اساس ارزیابی های فنوتیپی در مزرعه و مولکولی مرتبط با الگوی باندی ایجاد شده یک جفت آغازگر اختصاصی  (semidwarfing gene= sd1) پیوسته با مکان ژنی کنترل کننده صفت نیمه پا کوتاهی مورد بررسی قرار گرفت. از مدل خطی تعمیم یافته  رگرسیون لجستیک برای تحلیل همبستگی قابل مشاهده بین ژن ها ، استفاده شد. همچنین فرضیه وجود ارتباط ژنتیکی بین آلل ژن sd1 و ارتفاع بوته از طریق یک مدل رگرسیون لجستیک مورد آزمایش قرار گرفت.

    یافته ها

    براساس ارزیابی ژنتیکی، تعداد 26 رقم دارای آلل ژن نیمه پاکوتاهی و تعداد 24 رقم فاقد آلل این ژن شناخته شدند که نشانگر مورد استفاده ، با اطمینان و دقت بسیار بالا قادر به پیش بینی و متمایز کردن ارقام جهت برنامه های اصلاحی آتی است. نتایج رگرسیون لجستیک نیز، این نتیجه را تایید نمود.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج مشاهده شده ، نشانگر عملکردیsd1 مورد استفاده می تواند به عنوان نشانگر کارآمد برای غربالگری جمعیت های در حال تفرق برای بهبود صفت نیمه پاکوتاهی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: برنج، صفت نیمه پاکوتاهی، غربالگری ژنتیکی، کارآیی نشانگر عملکردی
  • رضا معدن کن، ساناز رمضانپور*، حسن سلطانلو، داوود حسن پناه، محمدرضا راحمی صفحات 22-30
    مقدمه و هدف

    سیب زمینی با نام علمی Solanum tuberosum گیاهی است یکساله از تیره سولاناسه، که برای استفاده از غده زیرزمینی آن کشت می شود. سیب زمینی چهارمین ماده غذایی مهم دنیا بعد از برنج، گندم و ذرت است و تنها و مهم ترین غذای غده ای دنیا می باشد. رنگ گوشت سیب زمینی یکی از مهم ترین فاکتورها در سیب زمینی می باشد. رنگ گوشت در اغلب ارقام تتراپلوئید سیب زمینی دامنه ای از سفید تا کرم و زرد تا زرد تیره دارد. تعداد کمی از ارقام به رنگ گوشت قرمز یا آبی/صورتی وجود دارند. زرد بودن رنگ گوشت سیب زمینی یکی از فاکتورهای تاثیرگذار برای انتخاب و معرفی ارقام در داخل کشور می باشد. با توجه به ایجاد کلون جهش یافته با خصوصیات کمی و کیفی برتر و با تغییر رنگ گوشت سیب زمینی از رقم کایزر که از ارقام با خصوصیات بسیار خوب می باشد؛ این تحقیق با هدف مشخص شدن دلایل تغییر رنگ کلون حاصل از ایجاد جهش فیزیکی پرتو گاما در رقم کایزر به انجام رسیده است.

    مواد و روش ها

    جهت تعیین تغییرات محتوی کل و اجزا کاروتنوئید، تعداد 4 تکرار از کلون های تغییر رنگ زرد سیب زمینی جهش یافته حاصل از پرتوتابی گاما به همراه شاهد والدی رقم های کایزر و مارفونا که در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات اردبیل کشت گردیده بود با استفاده از روش های کروماتوگرافی اسپکتروفتومتری، کروماتوگرافی مایع با کارکرد بالا و مقایسه کیفی، رنگ پوست و گوشت آنها مورد بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    مطابق نتایج حاصل از اسپکتروفتومتری، میزان کاروتنوئید کل لاین های جهش یافته کایزر و مارفونا به‎ترتیب برابر با 54/319   و 344/09   میکرو گرم در 100 گرم وزن تر گوشت سیب زمینی بوده و در رقم های والدی (شاهد) آنها به‎ترتیب برابر با 246/36 و 292/73 میکروگرم در 100 گرم وزن تر بوده است. این نتایج نشان می دهد که محتوی کاروتنوئید کل این دو لاین جهش یافته به‎ترتیب 1/3 و 1/18 برابر محتوی کاروتنوئید والد خود می باشد. نتایج بررسی محتوی اجزا کاروتنوئید نشان داد محتوی لوتئین در کلون های جهش یافته نسبت به شاهد افزایش داشته و نسبت ویالازانتین در ارقام مادری (شاهد) نسبت به کلون های جهش یافته بیشتر بوده است.

    نتیجه گیری

    مطابق نتایج حاصله که منطبق بر بررسی منابع انجام شده بود مشخص شد محتوی کاروتنوئید کل در تغییر رنگ پوست و گوشت سیب زمینی نقش مهمی را ایفا می نماید و همچنین افزایش میزان لوتئین نیز در این امر نقش دارد و به نظر می رسد عامل تغییر رنگ گوشت سیب زمینی کلون جهش یافته حاصل نسبت به شاهد در وهله اول افزایش محتوی کاروتنوئید کل و همچنین افزایش میزان محتوی لوتئین آن می باشد.

    کلیدواژگان: جهش یافته، سیب زمینی، کاروتنوئید، کایزر، کروماتوگرافی، لوتئین، مارفونا
  • مسعود گلستانی* صفحات 31-39
    مقدمه و هدف

    آفتابگردان (Helianthus annuus L.) یکی از مهمترین گیاهان دانه روغنی است و روغن آن به دلیل داشتن اسیدهای چرب غیراشباع فراوان و فقدان کلسترول از کیفیت بالایی برخوردار است. خشکی یکی از فاکتورهای محدودکننده تولید محصولات زراعی در شرایط متغیر اقلیمی می باشد که شدت آن در آینده افزایش خواهد یافت. در این تحقیق، تحمل به خشکی تعدادی از ارقام آفتابگردان در شرایط بدون تنش و تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفت و از روش SIIG برای ادغام صفات مورد مطالعه به منظور انتخاب بهترین ارقام متحمل به خشکی استفاده شد.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی ارقام متحمل و حساس به تنش خشکی با استفاده از شاخص تحمل (Ti) برای صفات مورد مطالعه و شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG)، آزمایشی در سال زراعی 1401 به صورت جداگانه در دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی بر روی ده رقم آفتابگردان شامل آذرگل، آل استار، مستر، هایسان33، گلسا، قاسم، فرخ، شمس، گلشید و برزگر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به صورت مزرعه ای در شهر ابرکوه اجرا شد. صفات عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد روز تا رسیدگی، تعداد دانه در طبق و وزن هزار دانه در این پژوهش اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر تنش خشکی و رقم برای تمام صفات مورد مطالعه معنی دار بود. برهمکنش تنش×رقم تنها در صفت عملکرد دانه معنی دار بود. تنش خشکی باعث کاهش معنی دار در تمام صفات گردید. براساس نتایج مقایسه میانگین مشخص شد که ارقام فرخ، برزگر و شمس در اغلب صفات مورد بررسی بیشترین مقدار را داشت و بنابراین می توان این ارقام را برای کشت در هر دو شرایط آزمایش پیشنهاد داد. ارقام قاسم، فرخ و شمس بیشترین مقدار Ti را برای صفات عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد دانه در طبق داشتند. ارقام قاسم، برزگر، فرخ، شمس و گلسا به ترتیب بیشترین و ارقام آل استار، گلشید و هایسان33 به ترتیب کمترین مقدار SIIG را داشتند. براساس نتایج تجزیه خوشه ای، ارقام مورد مطالعه با استفاده از مقادیر Ti صفات در دو گروه مجزا قرار گرفتند. ارقام آذرگل، برزگر، گلسا، شمس، مستر، قاسم و فرخ در گروه اول و ارقام آل ستار، هایسان 33 و گلشید در گروه دوم قرار گرفتند. ارقام گروه اول از نظر مقادیر شاخص Ti برای صفات عملکرد دانه، وزن هزاردانه و تعداد دانه در طبق از گروه دوم و میانگین کل برتر بودند.

    نتیجه گیری

    نتایج تجزیه خوشه ای ارقام با استفاده از مقادیر Ti صفات و رتبه بندی ارقام با استفاده از SIIG تطابق زیادی با یکدیگر داشتند و با توجه به نتایج تجزیه خوشه ای و مقادیر SIIG می توان گفت که ارقام فرخ، قاسم، شمس، برزگر، آذرگل، گلسا و مستر متحمل به خشکی و ارقام آل ستار، هایسان33 و گلشید حساس به خشکی می باشند.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تجزیه واریانس مرکب، دانه روغنی، شاخص تحمل، عملکرد دانه
  • زهرا بشیرزاده، مهدی محب الدینی*، رقیه فتحی صفحات 40-49
    مقدمه و هدف

    گیاهان دارویی یکی از منابع غنی ترکیبات مهم هستند که از گذشته های دور تا به امروز جایگاه ویژه ای در درمان بسیاری بیماری ها پیدا کرده و دلیل مهمی برای مطالعات زیادی در مورد گیاهان دارویی شده است. از سوی دیگر گوناگونی گیاهان باعث شده تا محققان ابتدا از نشانگرهای مورفولوژیکی سپس از نشانگرهای سینوژنتیکی برای انتخاب گیاه برتر از لحاظ فیزیولوژیکی و ژنتیکی استفاده کنند  نعناع فلفلی (Mentha piperita) از جمله گیاهان دارویی و معطر با ارزش در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی است که به دلیل طیف وسیع کاربرد آن در صنایع مختلف در سطح وسیعی از مزارع مورد کشت قرار می گیرد. در بیشتر برنامه های به نژادی گیاهان دارویی، بررسی میزان تنوع ژنتیکی در ذخایر توارثی گیاهی به عنوان یکی از مهمترین مراحل پیشبرد کار محسوب می شود. از این رو در این پژوهش هدف از آزمایش بررسی تنوع ژنتیکی بر اساس تنوع مورفولوژی می باشد.

    مواد و روش ها

    در این آزمایش به منظور بررسی تنوع صفات موفولوزیکی، به طور انتخابی ریزوم 12 توده ی گیاه دارویی نعناع فلفلی اوایل اردیبهشت سال 1400 از نواحی مختلف ایران جمع آوری و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان مشگین شهر اجرا شد. نتایج آزمایش با استفاده از نرم افزار spss و روش های آماری تک متغیره و چند متغیره بررسی گردید.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد، بین صفات تفاوت معنی داری در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد وجود دارد. صفات مورفولوژی مورد مطالعه از جمله ارتفاع گیاه، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ، تعداد میانگره، طول ساقه، وزن تر گیاه، وزن خشک گیاه، طول میانگره، طول گل آذین، تعداد برگچه، وزن خشک گل، وزن خشک برگ و سطح مقطع گیاه در بین توده ها متغیر بود و مشگین شهر، گلستان، ارومیه و اردبیل در بین بقیه توده ها از لحاظ صفات مورفولوژیکی برتر بودند. بیشترین میزان ضرایب همبستگی بین ارتفاع گیاه با طول ساقه (0/97) مشاهده شد. تجزیه خوشه ای، توده های مورد بررسی را در سه کلاد طبقه بندی نمود. تجزیه به عامل ها نشان داد که چهار عامل اول توانستند 91/3 درصد از واریانس کل را توجیه کنند. نتایج تجزیه علیت نشان داد که صفات وزن خشک گیاه و تعداد برگ بیش ترین اثر مستقیم  را در بین صفات داشتند. همچنین وزن خشک گیاه بیش ترین اثر مستقیم و مثبت (0/75) را داشت.

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج این تحقیق تنوع ژنتیکی و مورفولوژیکی قابل توجهی بین توده های مختلف جمع آوری شده نعناع فلفلی وجود دارد که نشان دهنده وجود پتانسیل ژنتیکی بالا در ژنوتیپ های نعناع فلفلی جهت استفاده در برنامه های به نژادی به عنوان انتخاب ارقام مناسب می باشد.

    کلیدواژگان: چند متغیره، طول ساقه، نعناع فلفلی، همبستگی
  • مهدی گراوندی*، فرشید محمودی، رضا حق پرست، حمید حسنیان خوشرو صفحات 50-61
    مقدمه

    نخود یکی از مهم ترین لگوم های دانه ای است که محصول آن به عنوان یک منبع ارزان پروتئین نقش مهمی در تامین امنیت غذایی کشورهای در حال توسعه ایفا می کند و در سال های اخیر به علت وقوع پدیده تغییرات آب و هوایی اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است. تعیین خصوصیات ژرم پلاسم از نظر صفات مورد نظر، ایجاد جمعیت های اصلاحی را که برای دستیابی به اهداف خاص طراحی می شوند، تسهیل می کند. این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های پیشرفته و ارقام نخود کابلی در شرایط کشت پاییزه، تحلیل روابط بین صفات مورفولوژیکی-زراعی و انتخاب ژنوتیپ های برتر انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 150 ژنوتیپ نخود کابلی شامل 12 رقم داخلی، 4 رقم خارجی و 132 لاین پیشرفته در دو سال زراعی متوالی (1399-1398 و 1400-1399) در مزرعه آزمایشی معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور (کرمانشاه) در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار از لحاظ صفات مهم زراعی شامل صفات فنولوژیک، ارتفاع بوته و عملکرد دانه و اجزا آن در شرایط کشت پاییزه مورد بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    طبق نتایج تجزیه واریانس مرکب، اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ های مورد بررسی از لحاظ تمامی صفات مورد مطالعه به جز دوره پر شدن دانه و وزن صد دانه وجود داشت. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه بای پلات ژنوتیپ × صفت و تحلیل همبستگی ژنتیکی بین صفات، صفت تعداد نیام در بوته در هر دو سال اجرای آزمایش همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه داشت. طبق نتایج حاصل از تجزیه کلاستر، ارقام و ژنوتیپ های مورد بررسی در سال های اول و دوم اجرای آزمایش به ترتیب در سه و دو گروه مجزا دسته بندی شدند. به منظور انتخاب ژنوتیپ های برتر با استفاده از شاخص MGIDI گزینش همزمان بر اساس عملکرد دانه بالا، وزن صد دانه زیاد، ارتفاع بلند، تعداد نیام در بوته بیشتر، گلدهی زودهنگام، زود رسی و طول دوره پرشدن دانه کوتاه انجام شد. در سال اول اجرای آزمایش ژنوتیپ های 25، 143، 74، 66، 35 (آزاد)، 97، 133، 19، 4، 52، 15، 80، 36 (عادل)، 40 (سعید)، 108، 22، 86، 106، 141، 99، 98 و 21 به عنوان ژنوتیپ های برتر شناخته شدند. در سال دوم اجرای آزمایش ژنوتیپ های 35 (آزاد)، 13، 34 (نصرت)، 70، 136، 46، 99، 20، 120، 36 (عادل)، 30، 73، 51، 116، 59، 23، 19، 55، 41 (ثمین) و 11 به عنوان ژنوتیپ های برتر شناخته شدند. ارقام آزاد و عادل و لاین های 99 و 19 در هر دو سال متوالی به عنوان ژنوتیپ های برتر شناسایی شدند.

    نتیجه گیری

    تنوع ژنتیکی قابل توجهی از لحاظ صفات مرتبط با عملکرد دانه در ژرم پلاسم مورد مطالعه وجود داشت که امکان انتخاب ژنوتیپ های برتر را فراهم می کند. طبق نتایج این پژوهش صفت تعداد نیام در بوته نقش مهمی در شکل گیری عملکرد دانه در شرایط کشت پاییزه داشت. ژنوتیپ های برتر شناسایی شده در این پژوهش را می توان به عنوان والدین تلاقی ها در برنامه های به نژادی نخود کابلی برای شرایط کشت پاییزه مناطق معتدل مورد بهره برداری قرار داد.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، دیم، ژرم پلاسم، GT-Biplot، MGIDI
  • محمد ضابط*، فهیمه برازنده، علیرضا صمدزاده صفحات 62-77
    مقدمه

    کنجد یکی از قدیمی‏ترین گیاهان زراعی و احتمالا کهن‏ ترین نبات روغنی جهان است. در اغلب مناطق دنیا از توده ‏های بومی و محلی کنجد استفاده می شود. تولید ارقام اصلاح شده برای اقلیم های زراعی متفاوت به منظور افزایش تولید و عملکرد از اهمیت فوق‏ العاده ای برخوردار است.

    مواد و روش ها

    هفت ژنوتیپ اصفهان، سیرجان، فارس، اولتان، جیرفت، سبزوار و TS-3 و 21 دورگ حاصل از آن ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به صورت آزمایش دای آلل یک طرفه 7 × 7 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند تحت شرایط تنش خشکی طی سال های 97-1394 مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه صفات ارتفاع بوته، ارتفاع تا اولین کپسول میوه‏ دهنده، تعداد کپسول در بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ، طول برگ، تعداد دانه در کپسول، طول کپسول، وزن کپسول، عرض کپسول، تعداد روز تا 50 و 90 درصد گلدهی، تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک، وزن هزار دانه، درصد روغن، درصد پروتئین، میزان کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، عملکرد بیولوژیک، عملکرد اقتصادی و شاخص برداشت اندازه گیری شد.

    یافته ها

    بررسی کفایت مدل افزایشی - غالبیت نشان داد که در صفات ارتفاع بوته، طول کپسول، وزن کپسول، تعداد برگ، تعداد شاخه فرعی، تعداد کپسول در بوته، عملکرد اقتصادی، عملکرد بیولوژیک، تعداد روز تا 50 گلدهی، تعداد روز تا 90 درصد گلدهی و تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک مدل کفایت نمود و لذا بر روی این صفات تجزیه دای آلل صورت گرفت. تجزیه واریانس هیمن نشان داد که پارامتر a (اثرات افزایشی ژن ها) در تمامی صفات، پارامتر b (اثرات غالبیت ژن ها) در تمامی صفات به غیر از ارتفاع بوته، پارامتر b1 (میانگین اثرات غالبیت) در اکثر صفات به غیر از ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد کپسول و عملکرد دانه پارامتر b2 (انحراف غالبیت اضافی ناشی از والدین) در اکثر صفات به غیر از ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی و تعداد کپسول و پارامتر b3 (اثرات غالبیت باقیمانده) در تمامی صفات به غیر از ارتفاع بوته معنی‏دار بود. بررسی پارامترهای ژنتیکی نشان داد که پارامتر D (تنوع ناشی از اثرات افزایشی ژن ها) و پارامتر H1 و H2 (تنوع ناشی از اثرات غالبیت ژن ها) در اکثر صفات، پارامتر F (متوسط کوواریانس اثرات افزایشی و غالبیت) و پارامتر h2 (یکسانی و عدم یکسانی گروه های ژنی مثبت و منفی) در نیمی از صفات معنی دار گردیدند. متوسط درجه غالبیت (√(H1/D)) در صفات مختلف به صورت افزایشی، غالبیت ناقص و فوق غالبیت مشاهده شد. در کلیه صفات به غیر از وزن کپسول نسبت ژن های با اثرات مثبت و منفی (H2/(4H1) برابر با 0/25 نبود، لذا در کلیه صفات ژن های افزاینده و کاهنده توزیع متقارنی در بین والدین نداشتند. نسبت ژن های غالب و مغلوب در والدین ((√(4DH1)+F)/(√(4DH1)-F)) در اکثر صفات فراتر از واحد بود، لذا توزیع نامساوی ژن های غالب و مغلوب در اکثر صفات وجود داشت. تعداد گروه های ژنی دارای غالبیت (h2/H2) در محدوده صفر تا 2/04 بدست آمد، لذا تمامی صفات توسط یک یا دو بلوک ژنی کنترل شدند. وراثت‏ پذیری عمومی (hb2) و خصوصی در کلیه صفات مقادیر بالایی داشتند.

    نتیجه گیری

    در صفات مورد مطالعه نوع عمل ژن های کنترل کننده صفات، نسبت ژن های غالب و مغلوب، نسبت ژن های با اثرات افزاینده و کاهنده، اثرات افزایشی و غالبیت متغیر بود که در اکثر صفات با هم متفاوت بود. به طور کل اکثر صفات توسط ژن های با اثرات افزایشی و غالبیت کنترل می شدند. برآورد وراثت پذیری بالا نشان دهنده امیدبخش بودن مواد ژنتیکی مورد مطالعه در مطالعات آتی را دارد. بنابراین می توان از بین این مواد، ژنوتیپ های بهتر را برای شرایط آب و هوایی بیرجند انتخاب نمود تا در آینده مورد بررسی بیشتر قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ضریب رگرسیون، نسبت های ژنتیکی، واریانس افزایشی، واریانس غالبیت، وراثت پذیری
  • اشکبوس امینی*، علی اکبر اسدی، مهرداد چایچی، مسعود عزت احمدی، معرفت قاسمی، علیرضا عیوضی، تقی بابایی، مسعود قدسی صفحات 78-92
    مقدمه و هدف

    تولید ارقام پایدار جدید با عملکرد بالا در مناطقی که با خشکی مواجه هستند ضروری است. عملکرد ارقام مختلف در محیط های گوناگون متفاوت بوده و رتبه عملکردی آن ها از محیطی به محیط دیگر متغیر است. این تغییرات با عنوان اثرات متقابل ژنوتیپ × محیط شناخته می شوند. کاهش اثرات متقابل و پایداری تولید در محیط های گوناگون از اهداف به‏نژادی و معرفی ارقام در مناطق مختلف می باشد. هدف از این مطالعه ارزیابی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط در مناطق مختلف اقلیم سرد کشور و تعیین ژنوتیپ های ایده آل و معرفی پایدارترین ژنوتیپ گندم در این شرایط بود.

    مواد و روش ها

    جهت بررسی پایداری 17 ژنوتیپ گندم آبی به همراه ارقام شاهد میهن، حیدری و زرینه در شرایط تنش خشکی انتهای فصل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه های تحقیقاتی کرج، همدان، مشهد، جلگه رخ، میاندوآب، اردبیل و اراک در دو سال زراعی 1397 تا 1399 مورد بررسی قرار گرفتند. جهت بررسی پایداری، از روش هایAMMI  و GGE-biplot استفاده شد.

    یافته ها

    تجزیه AMMI نشان داد که ده مولفه اصلی اول تا دهم معنی دار بوده و در مجموع نزدیک به 97% از تغییرات اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را توجیه می کردند و دو مولفه اصلی اول و دوم در مجموع سهم 46 درصدی را در بیان اثر متقابل ژنوتیپ × محیط داشتند. بر اساس دو شاخص SSASV و SSiWAAS به ترتیب ژنوتیپ های G2، G19 و G4 به عنوان برترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند. ژنوتیپ G3 پایدارترین ژنوتیپ بود. تجزیه GGE-biplot نشان داد که ژنوتیپ های G16، G1، G3 و G7 دارای بیشترین پایداری عمومی نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند. ژنوتیپ G16 را می توان به عنوان ژنوتیپ مطلوب که دارای میانگین عملکرد بالا و نیز پایداری عملکرد بالایی باشد، در نظر گرفت. در رتبه های بعدی ژنوتیپ های G12 و G9 قرار داشتند. از طرف دیگر، محیط ایده آلی مشاهده نشد ولی محیط های مشهد، اردبیل و کرج در سال اول به عنوان نزدیک ترین محیط ها به محیط ایده آل، می توانند جهت گزینش ژنوتیپ های برتر گندم در شرایط تنش خشکی آخر فصل در اقلیم سرد ایران معرفی شوند.

    نتیجه گیری

    ژنوتیپ G3 به عنوان پایدارترین ژنوتیپ و سپس ژنوتیپ های G16، G1 و G7 دارای بیشترین پایداری عمومی نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند به طوری‏که ژنوتیپ G16 به عنوان ژنوتیپ مطلوب که دارای میانگین عملکرد بالا و نیز پایداری عملکرد بالایی بود شناسایی شد. محیط های مشهد، اردبیل و کرج در سال اول نیز می‏توانند جهت گزینش ژنوتیپ های برتر مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: اقلیم سرد، تنش انتهای فصل، گندم
  • مختار داشادی*، ولی فیضی اصل صفحات 93-102
    مقدمه و هدف

    گندم نان با نام علمی Triticum aestivum از سازگارترین گونه های غلات است که نقش محوری در کشاورزی ایران ایفا می کند و آردی که از آن به دست می آید عمدتا به تولید نان می رسد. امروزه یکی از معضلات و تهدیدهای پیش روی تحقق امنیت غذایی در جوامع بشری افزایش روز افزون جمعیت و وضعیت رو به کاهش منابع تولید است، لذا افزایش نیاز گندم کشور از طریق افزایش میزان تولید در واحد سطح ضروری می باشد. این پژوهش به منظور ارزیابی پاسخ ارقام و لاین پیشرفته گندم دیم به مصرف نیتروژن در شرایط آبیاری تکمیلی اجرا شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با کرت های خرد شده در سال های زراعی 97 تا1399 در معاونت موسسه تحیقات کشاورزی دیم (کرمانشاه) اجرا شد. در این آزمایش از کرت های سه بار خردشده با دو سطح آبیاری 50 میلی متر در زمان کاشت و 50 میلی متر در زمان کاشت + 30 میلی متر در مرحله چکمه ای در کرت اصلی، دو زمان مصرف نیتروژن (همزمان باکاشت در پاییز و 2 3  در پاییز و 1 3  همزمان با آبیاری تکمیلی) در کرت فرعی، با 4 سطح نیتروژن (0، 40، 80 و 120 کیلوگرم در هکتار) در سطوح کرت فرعی فرعی و ارقام شالان و ریژاو و لاین  DARIدر کرت های فرعی فرعی فرعی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد  انجام دو مرحله آبیاری تکمیلی عملکرد بیولوژیک، دانه و کاه را به ترتیب 1450، 777 و 673 کیلوگرم در هکتار افزایش داد. زمان مصرف پاییزی و تقسیطی نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد اثر معنی دار نداشت، اما مصرف پاییزی نیتروژن باعث افزایش 74 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه شد. مصرف نیتروژن توانست عملکرد دانه، بیولوژیک و کاه را به طور معنی دار به صورت خطی افزایش دهد. بین دو رقم و یک لاین مورد استفاده در پاسخ به نیتروژن اختلاف معنی دار مشاهده نشد، هرچند تاثیر افزایش مصرف کود نیتروژنی بر میزان عملکرد دانه در رقم شالان روند افزایشی منظم تری داشت. تاثیر زمان مصرف نیتروژن بر دو رقم و یک لاین یکسان بود، هر چند مصرف پاییزی نیتروژن سبب افزایش ناچیزی در عملکرد بیولوژیک،‏ دانه و کاه گردید.

    نتیجه گیری

    نیاز نیتروژنی گندم دیم در شرایط تک آبیاری 60 کیلوگرم در هکتار همزمان با کاشت و برای دو مرحله آبیاری 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به صورت تقسیطی 23 در پاییز و 13 همزمان با آبیاری تکمیلی) در کرت فرعی، با 4 سطح نیتروژن (0، 40، 80 و 120 کیلوگرم در هکتار) در سطوح کرت فرعی فرعی و ارقام شالان و ریژاو و لاین  DARIدر کرت های فرعی فرعی فرعی استفاده شد. 23 سوم در پاییز و 13 همزمان با آبیاری تکمیلی مرحله دوم توصیه می شود. مصرف پاییزی نیتروژن سبب افزایش ناچیزی در عملکرد بیولوژیک،‏ دانه و کاه گردید. رقم شالان از ویژگی کودپذیری بیشتری برخوردار بود. در نهایت می توان استنباط نمود که مصرف بهینه آب و نیتروژن تعدیل کننده اثرات تنش گرما و خشکی در شرایط دیم می باشد که با استفاده از این عملیات می توان میزان تولید گندم دیم در شرایط دشوار را بهبود بخشید.

    کلیدواژگان: اوره، روش مصرف، عملکرد، میزان آب، میزان مصرف
  • فاطمه احمدی نصرآباد سفلی، رضا امیری فهلیانی*، مسعود دهداری، هوشنگ فرجی صفحات 103-112
    مقدمه و هدف

    برنج یکی از قدیمی ترین و مهم ترین غلات در سطح دنیا و گیاه مدل مطلوبی برای مطالعات ژنتیکی و مولکولی می باشد. خشکی از خطرات مهم برای تولید موفق محصولات زراعی به ویژه برنج در جهان است که می تواند در هر زمان طی فصل رشد ایجاد شود. یکی از چالش های اصلی در کشاورزی، تولید غذای بیشتر با مصرف آب کمتر است و بنابراین تولید ژنوتیپ های برنج که بتوانند تحمل بیشتری در مقابل تنش کم آبی داشته باشند، یکی از اهداف مهم پروژه های به نژادی می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی اثر تنش خشکی (صفر (شاهد)، 3- و 5- بار با استفاده از پلی اتیلن گلیکول) بر برخی ویژگی های ژنتیکی، مورفولوژیکی و بیوشیمیایی برنج در مرحله جوانه زنی، 38 لاین به همراه والدین تلاقی (موسی طارم و 304) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی سال 1401 بررسی گردیدند.

    یافته ها

    صفات مورفولوژیک در تنش خشکی 5- بار نسبت به شاهد کاهش داشتند. سرعت و درصد جوانه زنی در تنش 3- بار نسبت به شاهد بترتیب 9/6 و 1/1 درصد افزایش و در تنش 5- بار 37/8 و 33 درصد کاهش نشان دادند. طول ریشه چه، وزن تر ریشه چه و وزن خشک ریشه چه نیز در تنش 3- بار نسبت به شاهد افزایش یافتند که نشان دهنده امکان تحمل این شدت از تنش توسط گیاه برنج بوده و حتی می توان از آن به عنوان پرایمینگ استفاده نمود. فعالیت های آنزیمی کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز با افزایش تنش به 5- بار نسبت به شاهد بترتیب 59، 51 و 81 درصد افزایش یافتند. این افزایش، افزایش مقابله گیاه با اکسیژن های فعال و تحمل خشکی را نشان می دهد. ضریب تنوع فنوتیپی تمام صفات در سطح تنش خشکی 5- بار نسبت به دو سطح دیگر بالاتر بود. ضریب تنوع ژنوتیپی در صفات شاخص بنیه وزنی و سوپراکسید دیسموتاز در سطح تنش خشکی 5- بار نسبتا بالا بود. بیشترین همبستگی فنوتیپی در شرایط بدون تنش بین بنیه وزنی و بنیه طولی (0/92) گیاهچه، در تنش 3- بار بین طول و وزن تر ساقه چه (0/91) و در تنش 5- بار بین درصد و سرعت جوانه زنی (0/94) بذر مشاهده شد. تجزیه عامل ها برای هرکدام از شرایط صفر، 3- و 5- بار تنش خشکی سه عامل معرفی نمود که بترتیب جمعا 73/68، 81/13 و 81/73 درصد از واریانس را توجیه نمودند.

    نتیجه گیری

    تنوع بالای صفات در سطح تنش خشکی 5- بار نشان دهنده این است که می توان از صفات سرعت و درصد جوانه زنی، شاخص بنیه طولی و وزنی، و طول و وزن تر ساقه چه به عنوان معیاری برای انتخاب ژنوتیپ ها در شرایط تنش خشکی 5- بار استفاده نمود. چنین صفاتی می توانند به عنوان صفات موثر در گزینش ژنوتیپ های متحمل برنج در مرحله جوانه زنی و به منظور استقرار مطلوب گیاه برنج مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: تجزیه به عامل ها، همبستگی فنوتیپی، تنوع ژنتیکی، وراثت پذیری، PEG
  • بهنام نیک پور، محمدرضا نظری*، علیرضا عباسی صفحات 113-122
    مقدمه و هدف

    گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) یکی از گیاهان دانه روغنی مهم در دنیا است که به دلیل تحمل بالا به خشکی و شوری در ایران اهمیت زیادی پیدا کرده است. دو عامل مهم در توسعه کشت گلرنگ، افزایش عملکرد روغن و زودرسی آن است. با توجه به این که مهم ترین قدم در مسیر اصلاح گیاهان، ایجاد تنوع و استفاده از این تنوع در مسیر انتخاب است، در این آزمایش تعداد زیادی ژنوتیپ گلرنگ از نظر صفات مهم کمی و کیفی مورد ارزیابی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تعداد 160 ژنوتیپ داخلی و خارجی در قالب طرح آگمنت با سه شاهد (ارقام معرفی شده گلدشت، پدیده و گلمهر) در پنج تکرار به‎صورت کشت پاییزه مورد ارزیابی قرار گرفت و صفاتی چون تاریخ گل دهی، ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، خارداری، عملکرد دانه، درصد روغن، وزن هزاردانه، محتوای پروتئین دانه و پروفیل اسیدهای چرب شامل درصد اسیدهای چرب پالمتیک، استئاریک، اولئیک، لینولئیک و لینولنیک بررسی گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان دهنده وجود دامنه 23 روزی در تاریخ گل دهی، دامنه 95 سانتی متری در ارتفاع بوته و دامنه 16 درصدی در میزان روغن دانه بود. همچنین تنوع زیادی در عملکرد دانه و سایر صفات مورد ارزیابی مشاهده گردید. نتایج نشان داد میزان پروتئین دانه در برخی از ژنوتیپ های مورد آزمایش تا حدود 20 درصد بود که از نظر ارزش تغذیه ای کنجاله اهمیت زیادی دارد. بررسی پروفیل اسیدهای چرب با کمک GC نشان داد تعداد 24 ژنوتیپ میزان اولئیک اسید بالاتر از 55 درصد داشتند. نتایج همبستگی جزء نشان داد ژنوتیپ های دارای بیشترین درصد اسید اولئیک و پالمتیک معمولا بیشترین درصد روغن را دارند و همبستگی منفی شدیدی بین اولئیک و لینولئیک وجود دارد به‎ طوری  که کاهش و یا افزایش یکی با افزایش و یا کاهش دیگری همراه است. درصد روغن های بالا فقط در ژنوتیپ های خاردار مشاهده شد و همبستگی معنی داری بین درصد روغن و میزان پروتئین دانه مشاهده نشد به‎ طوری  که ژنوتیپ هایی با درصد روغن و درصد پروتئین دانه بالا به طور همزمان مشاهده گردید.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد تنوع بسیار زیادی بین ژنوتیپ های جمع آوری شده وجود دارد که می توان از این تنوع در برنامه های اصلاحی بهره برد.

    کلیدواژگان: اسید چرب، پروتئین دانه، روغن، گلرنگ
  • عادل لطفی، سعید نواب پور*، ساناز رمضانپور صفحات 123-139
    مقدمه و هدف

    تنش سرما از مهم ترین عوامل محدود کننده کشت زود هنگام اکثر محصولات زراعی از جمله ذرت می باشد. سرما از طریق تولید انواع گونه های اکسیژن فعال (ROS) در گیاهان منجر به بروز تنش اکسیداتیو می گردد. این مطالعه به منظور بررسی الگوی بیان برخی ژن های درگیر در واکنش به تنش سرما (کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و متالوتیونین) در گیاه ذرت انجام شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار و با سه رقم ذرت سینگل کراس 260، سینگل کراس 302 و دبل کراس 370 انجام شد. کاشت در گلدان هایی با گنجایش 4 کیلوگرم خاک صورت گرفت. برای بررسی الگوی بیان ژن ها از تکنیک qPCR استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از بررسی الگوی بیان ژن ها نشان داد که در بین ارقام مورد بررسی رقم سینگل کراس 260 بالاترین میزان بیان ژن های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و رقم سینگل کراس 302 کم ترین میزان بیان ژن های مزبور را داشت. بررسی الگوی بیان ژن متالوتیونین نیز نشان داد که میزان بیان این ژن در رقم سینگل کراس 260 کم ترین و رقم سینگل کراس 302 بالاترین میزان می باشد. بیان بالای ژن متالوتیونین در رقم سینگل کراس 302 احتمالا به دلیل بروز تنش اکسیداتیو در اثر تنش سرما، انباشته شدن پراکسید هیدروژن و بیان پایین ژن کاتالاز می باشد. همچنین، شاخص های رشد شامل درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، سظح برگ و کلروفیل a و b با میزان بیان ژن های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز همبستگی خوبی را نشان دادند.

    نتیجه گیری

    رقم سینگل کراس 260 و رقم سینگل کراس 302 از لحاظ بیان ژن های سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، سطح برگ و کلروفیل به ترتیب بیشترین و کم ترین میزان را داشتند. فعالیت ژن های آنتی اکسیدانت مانند کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز از کاهش کلروفیل و آسیب به دستگاه فتوسنتزی گیاه جلوگیری می نماید.

    کلیدواژگان: ارقام سینگل کراس ذرت، بیان ژن، تنش، شاخص های رشد
  • رسول سیفی، سدابه جهانبخش گده کهریز*، سلیم فرزانه، علی عبادی، صابر سیف امیری صفحات 140-153
    مقدمه و هدف

    سویا (Glycine max L.) گیاهی یک ساله و خودگشن، دیپلوئید، متعلق به تیره نخود Leguminosae می باشد و از مهم ترین گیاهان روغنی در جهان محسوب می شود. مقدار عملکرد روغن سویا بخش اقتصادی آن می باشد که به عملکرد دانه و اجزای آن به آن وابسته می باشد. شناخت روابط بین این صفات و روابط آن ها برای اصلاح گران اهمیت زیادی دارد. گزارش های مختلفی از روابط بین صفات با میزان عملکرد دانه در سویا وجود دارد؛ لذا در این تحقیق به بررسی پاسخ ارقام و لاین های مختلف سویا، از نظر عملکرد و اجزای عملکرد در سه سطح تنش خشکی و نرمال برای انتخاب صفاتی که می توانند به عنوان معیارهای انتخاب برای گزینش ارقام و لاین ها مدنظر باشند، پرداخته شده است.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی اثر استرس خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد و خصوصیات فیزیولوژیک ارقام و لاین های مختلف سویا و تحلیل روابط بین صفات برای انتخاب ارقام مقاوم و سازگار با شرایط خشک ایران، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. در این تحقیق سطوح آبیاری شامل: 1- آبیاری کامل 2- تنش بعد از گلدهی 3- تنش بعد از غلاف دهی به عنوان عامل اصلی و ارقام و لاین های سویا به عنوان عامل فرعی در چهار تکرار بود.  

    یافته ها

    بین فاکتور اصلی (تنش خشکی) از نظر صفات ارتفاع بوته، سطح برگ، طول نیام، تعداد دانه در نیام، وزن خشک بوته، وزن دانه در هر نیام، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد اقتصادی و عملکرد بوته در واحد سطح و بین سطوح فاکتور فرعی (ارقام و لاین) از نظر کلیه صفات مورد ارزیابی اختلاف معنی داری در سطوح احتمال 5 و 1 درصد مشاهده شد. از نظر اثر متقابل فاکتور اصلی و فرعی فقط صفات ارتفاع بوته، طول نیام، تعداد نیام در بوته، تعداد دانه در نیام، وزن دانه در هر نیام و عملکرد بیولوژیک اختلاف معنی داری در سطوح احتمال 5 و 1 درصد داشتند. با افزایش تنش از مرحله گلدهی به مرحله غلاف دهی عملکرد و اجزای عملکرد کم شده و نسبت به شرایط آبیاری کامل کم شد. تیمار بدون تنش (نرمال) با میانگین 3134/40 کیلوگرم بیشترین عملکرد را نشان داد و نسبت به تیمار تنش بعد از غلاف دهی حدود  11/75 درصد عملکرد بیشتری را تولید نمود به عبارتی با افزایش شدت تنش عملکرد دانه کم شد. در بین ارقام مورد مطالعه از نظر عملکرد و اجزای عملکرد لاین آرین و ژنوتیپ DPX به عنوان ارقام برتر و ارقام کوثر، پارسا و صبا نیز کمترین عملکرد را داشتند.

    نتیجه گیری

    با افزایش تنش از مرحله گلدهی به محله غلاف دهی عملکرد و اجزای عملکرد کم شد و نسبت به شرایط آیاری کامل کاهش داشت. تیمار بدون تنش (نرمال) با میانگین 3134/40 کیلوگرم بیشترین عملکرد را نشان داده و نسبت به تیمار تنش بعد از غلاف دهی  حدود 11/75 درصد عملکرد بیشتری داشت، به عبارتی با افزایش تنش، عملکرد دانه کاهش یافت. در بین ارقام مورد نیز مطالعه از نظر عملکرد و اجزای عملکرد لاین آرین و ژنوتیپ DPX به عنوان ارقام برتر و لاین های کوثر، پارسا و صبا به عنوان لاین های ضعیف بودند.

    کلیدواژگان: ارقام مقاوم، عملکرد اقتصادی، غلاف دهی، تنش خشکی و ژنوتیپ DPX
  • زینب یوسفی، خدیجه باقری*، مصطفی مدرسی، نورالدین حسین پور آزاد صفحات 154-163
    مقدمه و هدف

    درجه حرارت ژلاتینی شدن از مهم ترین ویژگی تعیین زمان پخت و شاخص مهم کیفیت دانه برنج است. دمای ژلاتینی شدن به عنوان دمایی تعریف می شود که در آن گرانول های نشاسته برنج شروع به ازدست دادن غیر قابل برگشت ماهیت و نظم کریستالی خود می کنند. در این پژوهش به منظور تفکیک ارقام گزینشی برنج بر اساس تفاوت در درجه حرارت ژلاتینه شدن به غربالگری فنوتیپی و مولکولی 50 ژنوتیپ مختلف واریته های محلی و اصلاح شده برنج پرداخته شد.

    مواد و روش ها

    بذور موردنیاز مورد مطالعه از کلکسیون موسسه تحقیقات برنج کشور تهیه شده و پس از کشت در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج بذور تولید شده برداشت و اندازه گیری صفت درجه حرارت ژلاتینی شدن دانه های برنج بر پایه آزمون سنجش فنوتیپی با روش هیدروکسید پتاسیم 1/7 دهم درصد و ارزیابی مولکولی با استفاده از نشانگر (Alk) (از ژن های کنترل کننده دمای ژلاتینی شدن) انجام شده و جهت تحلیل همبستگی میان ژن ها و فنوتیپ، از مدل رگرسیون لجستیک استفاده گردید.

    یافته ها

    بر اساس ارزیابی فنوتیپی بر پایه صفت بیوشیمیایی درجه حرارت ژلاتینی ایجاد شده برای نمونه های مختلف برنج، مشخص گردید از 50 ژنوتیپ، 33 رقم با درجه حرارت ژلاتینی شدن 3 تا 5 و 17 مورد با درجه حرارت ژلاتینی شدن 7-6 بود. در ارزیابی مولکولی نشانگر (Alk) 33 رقم با درجه حرارت ژلاتینی شدن 3 تا 5 را از هم تفکیک کرد.

    نتیجه گیری

    روش هیدروکسید پتاسیم 1/7 دهم درصد کارایی لازم جهت متمایز نمودن ژنوتیپ های با درجه حرارت ژلاتینی شدن مختلف را دارد. نشانگر (Alk) نیز کارایی لازم در تفکیک ژنوتیپ های با درجه حرارت ژلاتینی شدن متوسط را دارد.

    کلیدواژگان: ارزش پخش قلیایی، دمای ژلاتینه شدن نشاسته، ژن Alk، غربالگری مولکولی، غربالگری بیوشیمیایی، هیدروکسید پتاسیم
  • احمد مجیدی مهر*، محمد هادی پهلوانی، خلیل زینلی نژاد، رحمت الله کریمی زاده، آندریاس بورنر صفحات 164-177
    مقدمه و هدف

    تنش کم آبی یک تهدید جدی برای امنیت غذایی در سراسر جهان است. نقشه یابی ارتباطی روش مناسبی جهت شناسایی جایگاه صفات کمی بر اساس عدم تعادل پیوستگی است که در تشریح نحوه توارث صفات پیچیده ژنتیکی کارآیی بالایی دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی ساختار جمعیت و تجزیه ارتباط نشانگرهای SNP با صفات مورفولوژیکی ژنوتیپ های گندم بهاره در شرایط تنش کم آبی بود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش نقشه یابی ارتباطی در سطح ژنوم برای 111 ژنوتیپ گندم بهاره انجام شد. ارزیابی فنوتایپینگ در قالب طرح لاتیس ساده با دو تکرار در سال زراعی 1400-1399 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم گچساران تحت دو شرایط عدم تنش و تنش کم آبی صورت گرفت. ژنوتایپینگ نمونه ها با استفاده از نشانگرهای SNP (15 K SNP array) در شرکت TraitGenetic در کشور آلمان صورت گرفت. هر ژنوتیپ با استفاده از 15 هزار نشانگر SNP مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های SNP به دست آمده از نظر شاخص هایMAF و داده های از دست رفته (Missing data >10%) فیلتر شدند. از هر یک از 21 جفت کروموزوم‎ همولوگ گندم نان، هفت نشانگر SNP فاقد داده گم شده و با توزیع مناسب انتخاب (147 نشانگر در مجموع) شد. حصول ماتریس Q و تعیین تعداد گروه ها (K) با استفاده از نرم افزار STRUCTURE 2.3 صورت گرفت. صفات مورد مطالعه سطح برگ پرچم، تعداد گره، طول اولین میان گره، تعداد پنجه در بوته، تعداد پنجه بارور در بوته، تعداد پنجه نابارور در بوته و وزن سنبله اندازه گیری شد. برای نقشه یابی ارتباطی در سطح ژنوم با استفاده از نرم افزار TASSEL 5.0 و روش مدل خطی عمومی (GLM) همراه با ماتریس Q و تجزیه به مولفه های اصلی با توجیه بیش از 80 درصد (PCA) با 52 مولفه استفاده گردید.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که از نظر کلیه صفات مورد مطالعه تنوع ژنتیکی قابل قبولی وجود داشت و همچنین واکنش ژنوتیپ ها در مواجهه با تنش کم آبی متفاوت بود. در شرایط عدم تنش آبی کروموزوم 2A با 39 عدد بیشترین ارتباط معنی دار و کروموزوم 5A با چهار عدد کمترین ارتباط نشانگر با صفت را به خود اختصاص دادند. در شرایط تنش کم آبی ژنوم های سه گانه گندم نان (A، B و D) به ترتیب هر یک 53، 36 و 11 درصد فراوانی ارتباط نشانگر با صفت را به خود اختصاص دادند. ژنوم هایA و D گندم نان در شرایط تنش کم  آبی نسبت به شرایط عدم تنش نقش بارزتری را برای صفات مورد بررسی به خود اختصاص دادند. در مجموع در شرایط عدم تنش و تنش کم آبی به ترتیب 180 و 111 ارتباط نشانگر با صفت (MTA) شناسایی شد. در شرایط تنش کم آبی تعداد ارتباط با نشانگر برای صفات سطح برگ پرچم، طول اولین میان گره، تعداد پنجه در بوته و وزن سنبله به ترتیب 17، 24، 10 و 19 بود. در شرایط تنش کم آبی فراوانی ارتباط معنی دار نشانگر بیشتری نسبت به شرایط عدم تنش آبی برای صفات طول اولین میان گره و تعداد پنجه بارور در بوته مشاهده گردید. ژنوم های سه گانه گندم نان از نظر تعداد ارتباط نشانگر با صفت (MTA) شناسایی شده، سهم نابرابری را برای صفات مورد مطالعه نشان دادند. همچنین ژنوم A با برخورداری از 74 درصد از ارتباطات معنی دار نشانگر با صفت وزن سنبله، سهم بسزایی در عملکرد دانه تحت شرایط تنش کم آبی داشت.

    نتیجه گیری

    در نهایت MTAهای شناسایی شده در مطالعه حاضر می تواند در توسعه برنامه های به نژادی گندم در شرایط تنش کم آبی به ویژه هرمی ساختن ژن ها و یا انتخاب به کمک نشانگر مورد استفاده قرار بگیرند.

    کلیدواژگان: ارتباط نشانگر با صفت، مدل خطی عمومی، نشانگر، Triticum aestivum L
  • نجمه رضائیان جویباری، مهیار گرامی، پرستو مجیدیان*، حمیدرضا قربانی صفحات 178-188
    مقدمه و هدف

    محرک ها، ترکیباتی هستند که آغاز کننده پیام هایی برای سلول ها در جهت افزایش یا کاهش تولید متابولیت های ثانویه و پاسخ دفاعی گیاه بوده و محرک هایی مانند پوترسین در تنظیم فرآیندهای مختلف فیزیولوژیکی گیاه نقش دارند. استفاده از نانو کودها منجر به افزایش کارایی استفاده از عناصر غذایی، مدیریت صحیح مصرف کود و کاهش تعداد دفعات کاربرد کود می شود. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر نانوذره آهن و پوترسین به عنوان محرک های رشد گیاهی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه روغنی-دارویی کاملینا انجام شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزارع تحقیقاتی ایستگاه تحقیقات کشاورزی بایع کلا در شهرستان نکا در سال 1400 انجام گرفت. فاکتورهای مورد مطالعه شامل نانوذره آهن در چهار غلظت صفر، 20، 40 و 60 ppm و پلی آمین پوترسین در چهار غلظت صفر، 0/5، 1 و 1/5 میلی مولار بود.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس صفات مختلف نشان داد اثر ساده نانوذره آهن و پوترسین بر تمام صفات مورد مطالعه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. همچنین اثر متقابل نانو ذره آهن و پوترسین بر تمامی صفات مورد مطالعه در مرحله زایشی به جز پراکسیداز در سطح 5 درصد معنی دار بوده و این برهمکنش بر تمام صفات فیزیولوژیکی در مرحله رشد رویشی معنی داری نبود.  بر اساس نتایج، مشاهده شد که با استفاده از40 ppm نانوذره آهن و 5/1 میلی مولار پوتریسین در مرحله رویشی میزان فلاونوئید (به ترتیب 21/871 و 21/389)، قند محلول (به ترتیب 116/643 و 105/453)، کاتالاز (به ترتیب 1/301 و 1/394) و پراکسیداز (به ترتیب 5/056 و 4/687) بیشترین مقدار بود. بیشترین میزان فلاونوئید (40/72)، قند محلول (139/27) و ارتفاع بوته (115/75) در ترکیب تیماری 60 ppm آهن و 1 میلی مولار پوترسین، بیشترین درصد روغن (41/76) و پروتئین (27/77) در ترکیب تیماری 40 ppm آهن و 1/5 میلی مولار پوترسین و بیشترین میزان عملکرد دانه (210/27) و اجزای مورفولوژیکی عملکرد در ترکیب تیماری 40 ppm آهن و 1 میلی مولار پوترسین مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی اثر متقابل 40 ppm نانوذره آهن و غلظت بالای پوترسین بهترین نتایج را داشته و محلول پاشی نانوذره آهن و پوترسین از طریق جذب موثرتر عنصر غذایی کم مصرف و تقویت سیستم دفاعی گیاه می تواند موجب بهبود رشد، نمو و عملکرد محصول گیاه دارویی-روغنی کاملینا شود.

    کلیدواژگان: پلی آمین، عنصر کم مصرف، نانو کود، کاملینا، محرک رشد
  • زینب سبزی، آرش فاضلی*، بهروز واعظی صفحات 189-200
    مقدمه و هدف

    با توجه به خشکسالی های چندسال اخیر، نیاز کم محصول جو به آب وخاک غنی، نیاز کشور در تامین مواد غذایی جامعه و اهمیت جو در صنایع غذایی، لذا معرفی ژنوتیپ های پرمحصول و مقاوم به خشکی امری ضروری می باشد.

    مواد و روش ها

    به‎ منظور بررسی تحمل به خشکی16 ژنوتیپ جو و شناسایی ژنوتیپ های متحمل و حساس بر اساس عملکرد دانه و شاخص های تحمل به خشکی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی ایلام در سال زراعی 1399-1400 انجام شد. پس از برداشت، عملکرد دانه اندازه گیری گردید.

    یافته ها

    نتایج همبستگی بین شاخص های تحمل به خشکی و عملکرد دانه در دو شرایط مورد آزمایش نشان داد که شاخص تحمل (STI)، میانگین بهره‎وری (MP)، میانگین هارمونیک (HM) و میانگین هندسی بهره‎ وری (GMP) همبستگی مثبت و معنی داری با صفات عملکرد دانه در هر دو شرایط محیطی داشتند در نتیجه بهترین شاخص ها جهت گزینش لاین ها و ارقام متحمل به تنش خشکی در هردو محیط می باشند. با توجه به شاخص های مورد مطالعه، ژنوتیپ های شماره 11، 9، 10 و 12  به‎ ترتیب بعنوان لاین های دارای بالاترین میزان تحمل به تنش خشکی شناخته شدند. بر اساس شاخص SIIG ژنوتیپهای 11 و 9 بالاترین مقدار را نشان دادند در حالی که ژنوتیپ های 3 و 4 کمترین مقدار داشتند. همچنین تجزیه به عامل ها بر اساس روش تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که دو عامل اول 5/98 درصد (عامل اول 68/7 % و عامل دوم 29/8 %) از تغییرات کل را توجیه می نماید.

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج بدست آمده ژنوتیپ های شماره 9 و 11 دارای بالاترین تحمل به تنش خشکی و عملکرد بوده که مناسب کشت در مناطق تحت تنش رطوبتی می باشند و ژنوتیپ های شماره 3 و 13 مناسب کاشت در مناطق فاقد تنش رطوبتی می باشند.

    کلیدواژگان: تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ای، جو، شاخص انتخاب ایده آل (SIIG)، شاخص های تحمل به خشکی
  • داریوش طالقانی*، اباذر رجبی، علی صارمی راد، سعید دارابی صفحات 201-212
    مقدمه و هدف

    در برنامه های اصلاح گیاهان زراعی به اطلاعات جامعی در رابطه با ساختار ژنتیکی مواد گیاهی و نیز قابلیت ترکیب پذیری آن ها نیاز است. در این راستا مطالعه حاضر با اهداف ارزیابی قابلیت های ترکیب پذیری عمومی والدین و ترکیب پذیری خصوصی تلاقی ها، تعیین ماهیت و میزان عمل ژن و در نهایت برآورد وراثت پذیری صفات کمی و کیفی هیبریدهای چغندرقند از طریق تجزیه تلاقی لاین- تستر اجرا شد.

    مواد و روش ها

    مطالعه حاضر به صورت تلاقی لاین- تستر با استفاده از نه لاین و دو تستر برگزیده چغندرقند انجام شد. به این منظور لاین های مادری در خطوط میانی و لاین های پدری در دو خط جانبی کشت شدند و با رعایت نکات مربوط به ایزولاسیون، کلیه تلاقی ها صورت پذیرفت. تعداد 18 هیبرید حاصل از تلاقی لاین- تستر طی سال زراعی 1399-1398 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی شیراز مورد کشت و بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس عملکرد ریشه، عملکرد شکر، عملکرد شکر سفید، درصد قند ناخالص، درصد قند خالص، سدیم، پتاسیم، نیتروژن مضره، ضریب آلکالیته، ضریب استحصال شکر و درصد قند ملاس نشان داد که در بین هیبریدها از نظر کلیه صفات به جز دو صفت درصد قند ناخالص و خالص تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود دارد. تجزیه لاین- تستر موید آن بود که اثرات افزایشی و غیر افزایشی ژن ها به صورت توام در بیان و توارث صفات عملکرد ریشه و عملکرد قند ناخالص دخیل هستند؛ اما در کنترل ژنتیکی صفات عملکرد شکر سفید، درصد قند ناخالص، درصد قند خالص، سدیم، پتاسیم، نیتروژن، ضریب آلکالیته، ضریب استحصال شکر و درصد قند ملاس ژن هایی با اثر غیر افزایشی نقشی بر عهده نداشته است و نظر به معنی داری اثر ترکیب پذیری عمومی لاین و یا تستر برای صفات مذکور، صرفا ژن هایی با اثر افزایشی در کنترل این صفات دخالت دارند. در مجموع از لاین های مورد استفاده در پژوهش حاضر، لاین 950123 و از تستر های آزمایشی، تستر F- 21121 اثرات مثبتی را با توجه به اهداف اصلاحی چغندرقند در پی داشتند. لاین S1- 24 و تستر F- 21122 در کل با اثرات منفی همراه بودند و سبب کاهش ارزش اصلاحی صفات گردیدند.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج به دست آمده مبین وجود تنوع میان هیبریدهای حاصل از تلاقی بین لاین ها و تسترهای تحت بررسی بود. بر اساس نتایج، در کنترل صفات عملکرد ریشه و عملکرد شکر ناخالص، ژن های با هر دو اثر افزایشی و غیر افزایشی دخیل هستند، اما در وراثت صفات عملکرد شکر خالص، سدیم، پتاسیم، نیتروژن مضره، ضریب آلکالیته، ضریب استحصال شکر و درصد قند ملاس تنها ژن های با اثر افزایشی دخالت دارند. نظر به اینکه قابلیت ترکیب پذیری عمومی مبین اثرات افزایشی ژن ها است، بنابراین والدهایی که از قابلیت ترکیب پذیری عمومی بالایی برخوردارند، اثر افزایشی زیادی نیز به همراه دارند که می توان از آن ها در تولید ارقام بهره برد.

    کلیدواژگان: ترکیب پذیری، چغندرقند، ژن، نسبت بیکر، وراثت پذیری
  • مژگان تبریزی وند طاهری*، حمیدرضا پورعلی بابا، صبا کوکب صفحات 213-223
    مقدمه و هدف

    عدس (Lens culinaris Medik.) یکی از مهم ترین گیاهان خانواده حبوبات در ایران است که در مناطق سردسیر به صورت دیم و بهاره کشت می شود. اما یکی از عوامل بازدارنده کشت پاییزه عدس در مناطق سردسیر صدمات ناشی از سرما و یخبندان است. بنابراین جهت توسعه کشت پاییزه نیاز به ارقام متحمل به تنش سرما است، اما تاکنون رقم مناسب و متحمل به تنش سرما در عدس معرفی نشده است. بنابراین در حال حاضر ارزیابی تحمل به سرما، معرفی ارقام پاییزه و در نتیجه پایداری تولید از اهداف مهم برنامه های اصلاح گیاهان زراعی در مناطق سردسیر می باشد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در سال زراعی 1401-1400 در موسسه تحقیقات دیم کشور- شهر مراغه انجام شد. مواد گیاهی شامل 13 توده بومی عدس و رقم شاهد سنا بود. آزمایش در قالب طرح بلوک تصادفی با دو تکرار در شرایط دیم اجرا شد. ارزیابی تحمل به سرما در مزرعه با استفاده از امتیازدهی تحمل به سرما با پارامتر (CTR) انجام شد. جهت بررسی صفات ارتفاع بوته و تعداد دانه در بوته از پنج بوته تصادفی یادداشت برداری شد. شاخص نرمال شده پوشش گیاهی نیز محاسبه شد. ارزیابی تحمل به سرما در شرایط کنترل شده با استفاده از امتیازدهی بر اساس میزان خسارت سرما با پارامتر (CTR) انجام گرفت.

    یافته ها

    در آزمایش مزرعه، در توده های بومی و همچنین رقم سنا هیچ اثری از خسارت سرما مشاهده نشد. با در نظر گرفتن عملکرد، شاخص نرمال شده پوشش گیاهی، ارتفاع بوته، بیوماس و تعداد دانه در بوته، توده های 4 (اردبیل- نیر- داش بلاغ) و 1 (اردبیل- نیر- چهره برق) برتر بودند. این توده ها به ترتیب 41 درصد و 31 درصد افزایش عملکرد نسبت به شاهد سنا داشتند. در حالی که نتایج شرایط کنترل شده نشان داد که توده های 2 (اردبیل- ننه کران)، 3 (اردبیل- دودران)، 9 (ورزقان- اورنگ) و 11 (ورزقان- صومعه دل) دارای 91 الی 100درصد بقا بودند و به عنوان بسیار متحمل شناسایی شدند. همچنین، توده های 1 (اردبیل- چهره برق) و 5 (مغان- جعفرآباد) دارای درصد بقای 81/5 الی 82/5 بودند و به عنوان متحمل شناسایی شدند.

    نتیجه گیری

    در حالت کلی، تنوع بالایی بین توده ها مشاهده شد. برخی توده ها از جمله 4 (اردبیل- نیر- داش بلاغ) و 1 (اردبیل- نیر- چهره برق) دارای صفات مطلوب زراعی بودند و می توان در برنامه های اصلاحی از آن ها بهره برد. مقایسه شرایط مزرعه و کنترل شده نشان داد که دقت نتایج حاصل از انجام آزمایش در شرایط کنترل شده بالاتر می باشد.

    کلیدواژگان: به گزینی، شرایط دیم، عملکرد دانه، کشت پاییزه، گیاهچه
  • منیره شاهی مقدم، علی اصغری، سجاد محرم نژاد*، ناهید حسین زاده قراجه صفحات 224-232
    مقدمه و هدف

    ذرت یکی از مهمترین گیاه زراعی است که در بسیاری از نقاط جهان کشت می شود. از مهمترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان، کمبود آب است که سبب کاهش رشد و بقای گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک می شود. به همین منظور، ارزیابی اثر تنش کم آبی  روی ارقام گیاهی و شناسایی رقم متحمل از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، نه هیبرید ذرت (شامل سه هیبرید امید بخش H1 (SC01; TS01×MS02)، H2 (KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3) و H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) و شش هیبرید تجاری H4 (NS640)، H5 (TWC647)، H6 (SC703)، H7 (SC704)، H8 (SC720) و H9 (SC715) دانه ای از گروه متوسط و دیررس) به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در واحد تحقیقات کشاورزی شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان استان اردبیل در بهار و تابستان سال 1401 مورد مطالعه قرار گرفتند. کرت های اصلی شامل دو سطح آبیاری عادی (10 نوبت آبیاری جوی و پشته ای براساس عرف منطقه) و تنش کم آبی (قطع آبیاری در مرحله گلدهی و پر شدن دانه: هشت نوبت آبیاری جوی و پشته ای به طوری که قطع آبیاری در انتهای گلدهی تا پر شدن دانه به مدت 18 روز ادامه داشت) و کرت های فرعی شامل نه هیبرید ذرت بود. در هر دو شرایط آبیاری، صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای شناسایی هیبرید متحمل بر اساس عملکرد دانه در شرایط تنش و عادی، شاخص های تحمل به تنش (STI)، حساسیت به تنش (SSI)، تحمل (TOL)، شاخص میانگین بهره وری (MP) و میانگین هندسی بهره وری (GMP) محاسبه شد. همبستگی و گروه بندی بر اساس شاخص های تحمل به تنش خشکی برای هیبریدهای مورد مطالعه انجام گرفت.

    یافته ها

    تنش کم آبی  به طور معنی دار باعث کاهش عملکرد و اجزای عملکرد دانه هیبریدهای ذرت شد. به طوری که، هیبریدهای H7 (SC703) و H6 (SC704) بیشترین ارتفاع بوته، وزن صد دانه، تعداد ردیف دانه در بلال و تعدا دانه در ردیف بلال در شرایط عادی و تنش کم آبی را داشتند. هم چنین، هیبریدهای H1 (SC01)، H6 (SC704)، H7 (SC703) و H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) بالاترین عملکرد دانه را در هر دو شرایط تنش عادی و کم آبی  به خود اختصاص دادند. همبستگی بین عملکرد دانه با اجزای عملکرد دانه مثبت و معنی دار بود. نتایج حاصل از ارزیابی شاخص های تحمل به خشکی نشان داد که اختلاف قابل توجهی بین هیبریدهای مختلف ذرت وجود داشت. به طوری که، هیبرید H6 (SC704) و هیبرید امید بخش H1 (SC01) بیشترین مقدار MP، GMP و STI داشتند هم چنین هیبرید امید بخش H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) بیشترین مقدار SSI را داشت. تجزیه همبستگی بین شاخص های تحمل به خشکی نیز ارتباط مثبت معنی دار بین STI، SSI، TOL، MP و GMP را نشان داد. تجزیه خوشه ای هیبریدهای ذرت مورد مطالعه بر اساس شاخص های تحمل به خشکی، هیبریدهای ذرت را به سه گروه مجزا تقسیم کرد. به طوی که، هیبریدهای H1 (SC01)، H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17)، H6 (SC704) و H7 (SC703) جزو هیبریدهای متحمل به تنش کم آبی  بودند و در یک گروه قرار گرفتند

    نتیجه گیری

    چنین به نظر می رسد که با ارزیابی همزمان صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه با شاخص های تحمل به خشکی، می توان ژنوتیپ با عملکرد دانه بالا تحت تنش کم آبی  را شناسایی و برای بهره مندی در برنامه های اصلاحی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، شاخص های تحمل، عملکرد دانه همبستگی
|
  • Nasrin Valipour, Hadi Alipour* Pages 1-13
    Introduction and Objective

    Like other crops, wheat also faces several environmental limitations during its growth period, such as the lack of micronutrients. Zinc deficiency causes limitations in crop production, especially growth, and yield in calcareous soils. Considering the economic and agricultural importance of wheat in the world and Iran, it is necessary to pay attention to and identify genetic relationships, to know the level of genetic diversity, and estimate it in wheat germplasm by plant breeders. The present research was conducted with the aim of identifying genetic diversity and investigating stress tolerance indicators on phenological, physiological, and biochemical traits in desirable spring wheat cultivars under optimal conditions and zinc deficiency stress.

    Material and Methods

    Sixty-four spring wheat cultivars under both optimal conditions and zinc deficiency stress, a simple lattice design was performed in 2019-2020 in the research farm of the Faculty of Agriculture, Urmia University. In this research, phenological traits including the number of days to germination, number of days to booting, number of days to pollination, number of days to physiological maturity, grain filling period, and physiological and biochemical characteristics including canopy temperature, total chlorophyll, leaf area index, fresh weight and dry weight, relative water content, grain protein concentration, zinc concentration in shoot and grain yield were measured.

    Results

    The results of the analysis of variance revealed a significant difference among the cultivars in both optimal conditions and zinc deficiency stress in most of the studied traits. positive and significant correlations of Ys and Yp with MP, GMP, STI, and HM indices showed that these indices are the most suitable indices for screening cultivars under zinc deficiency stress conditions.

    Conclusion

    Generally, based on studied traits, tolerance indices, the results of principal components analysis, and cluster analysis, Aflak, Darya, Arvand, Roshan, Kavir, and Sirvand were selected as desirable cultivars and VEE/NAC, Tajan, Parsi, and Panjamo were identified as undesirable and susceptible cultivars. The selected tolerant and susceptible cultivars can be used for developing biparental populations, gene expression analysis, and breeding programs to produce cultivars with high yield.

    Keywords: Physiological, biochemical traits, Tolerance indices, Wheat, Zinc
  • Smaeil Talebi Kouyakhi*, Bahram Maleki Zanjani, Mostafa Modarresi, Alireza Tarang Pages 14-21
    Introduction and Objective

    Creating semi-dwarf plants is one of the most important goals in rice breeding. The decrease in the quality and quantity of the  crope produced due to the dormancy of the rice plant has a negative effect on the farmers' economy. In order to stabilize the cultivated area and also to supply rice for the country's consumption, it is recommended to introduce cultivars of local origin with semi-dwarfing traits, along with increasing yield. The first step to transferring this trait to local cultivars is screening to identify suitable parents for transferring the semi-dwarf gene and also identifying efficient markers for the advancement of backcrossing projects with the help of markers. For this purpose, this research was carried out for the phenotypic evaluation and molecular screening of the available genotypes based on the functional markers related to the semi-dwarfing trait.

    Material and Methods

    In this research, 50 local and improved rice genotypes were prepared from the collection of the Rice Research Institute of Iran And the dwarfing trait was investigated based on phenotypic and molecular evaluations in the field related to the band pattern created by a pair of specific primers (semidwarfing gene = sd1) contiguous with the gene locus controlling the semi-dwarfing trait. The generalized linear logistic regression model was used to analyze the observed correlation between genes. Also, the hypothesis of  a genetic relationship between the sd1 gene allele and plant height was tested through a logistic regression model.

    Results

    Based on the genetic evaluation, 26 cultivars were found to have the allele of the semi-dwarfing gene and 24 cultivars did not have the allele of this gene, and the used marker is able to predict and differentiate the  cultivars for future breeding  programs with high confidence and accuracy. The logistic regression results also confirmed this result.

    Conclusion

    According to the observed results, the used functional marker sd1 can be used as an efficient marker for the screening of separating populations to improve the semi-dwarfing trait.

    Keywords: Functional Marker Efficiency, Genetic Screening, Rice, Semi-Dwarfing Trait
  • Reza Madankan, Sanaz Ramezanpour*, Hassan Soltanloo, Davoud Hassanpanah, MohamadReza Rahemi Pages 22-30
    Introduction and Objectives

    Potato (solanum tubrusum) is the fourth staple food after rice, wheat and corn. It is the most important tuberous crop. Potato color flesh is one of the most important parameters in food industry and marketability. The flesh color of the tetraploid cultivars range from white to cream and yellow to dark yellow. There are a few cultivars with red or blue/pink flesh color. Based on mutant clones containing superior quantitative and qualitative traits and flesh color change in Caesar potato variety, this research was carried out with the aim of determination of the reason of color flesh change in Caesar mutant.

    Material and Methods

    Mutant and parent (Caesar) clone were cultivated in research farm of Ardabil Agriculture Research Center in 1397. Sampling was done in 4 replications for each clone. Changes in total carotenoid and its components were performed by spectroscopy-UV and HPLC-chromatography, respectively.

    Results

    Carotenoid content in mutant clone was 319.54(µg/100 FW) and in parent clone was 246.36 (µg/100 FW). This result showed that content of total carotenoid in mutant was 1.3 times the carotenoid content of the parent. HPLC results showed that Lutein content was increased in mutant in comparison to parent, whereas, violaxantin was higher in parent that mutant clone.

    Conclusion

    Based on our results total carotenoid content along with lutein play an important role in potato color flesh change. Our finding is in accordance with results of other researches that showed that flesh color change from cream (parent) to yellow (mutant) was affected by total carotenoid content generally and lutein specifically.

    Keywords: Caesar, Carotenoid, Chromatography, Lutein, Marfona, Mutant, Potato
  • Masoud Golestani* Pages 31-39
    Introduction and Objective

    Sunflower (Helianthus annuus L.) is one of the most important oil crops and due to its high content of unsaturated fatty acids and lack of cholesterol, the oil benefits from a desirable quality. Drought is the most important crop production limiting factor in the changing climate scenario and its intensity is predicted to increase in future. In this research, drought tolerance of some sunflower cultivars under non-stress and drought stress conditions was studied and SIIG method was used for integrating studied traits in order to select the best drought stress tolerant cultivars.

    Material and Methods

    In order to evaluate the drought and susceptible cultivars using tolerance index (Ti) for studied traits and selection index of ideal genotype (SIIG), an experiment was conducted in 2022 cropping season based on randomized complete block design with three replication under non-stress and drought stress conditions separately on 10 sunflower cultivars including Azargol, All-star, Master, Hysun33, Golsa, Ghasem, Farrokh, Shams, Golshid and Barzegar in field in Abarkouh city. Grain yield, plant height, number of days to maturity, number of seeds per head and 1000 seed weight were measured in this research.

    Results

    The results of combined analysis of variance revealed that drought stress and cultivar had significant effect on all studied traits. Cultivar effect was significant in all studied traits. Stress × cultivar interaction was significant only in grain yield. Drought stress led to a significant decrease in all studied traits. Mean comparisons showed that Farrokh, Barzegar and Shams cultivars had the highest value in the most traits and so these cultivars were suggested for cultivation under both conditions. Ghasem, Farrokh and Shams had the highest value of Ti index for grain yield, 1000 seed weight and number of seeds per head. Ghasem, Barzegar, Farrokh, Shams and Golsa had the highest value and All-star, Golshid and Hysun33 had the lowest value of SIIG, respectively. Cluster analysis, based on ward method and by using Eucilidian distance, classified studied cultivars using Ti index of traits into two groups. Azargol, Barzegar, Golsa, Shams, Master, Ghasem and Farrokh cultivars were placed in first group and these cultivars in terms of Ti index values for grain yield, 1000 seed weight and number of seeds per head were higher than second group and whole mean.

    Conclusion

    The results of cluster analysis using Ti index of traits are similar to the results of cultivar ranking based on SIIG and it can be said that Farrokh, Ghasem, Shams, Barzegar, Azargol, Golsa and Master cultivars were drought tolerant and All-star, Hysun33 and Golshid were susceptible cultivars according to cluster analysis and SIIG values.

    Keywords: Cluster analysis, Combined analysis of variance, Grain yield, Oil crop, Ti index
  • Zahra Bashizadeh, Mehdi Mohebodini*, Roghayeh Fathi Pages 40-49
    Introduction and Objective

    Medicinal plants are one of the rich sources of important compounds from ancient to the present; it has found a special place in the treatment of many diseases and has become an important reason for many studies on medicinal plants. On the other hand, the diversity of plants has led researchers to use morphological markers first and then cytogenetic markers to select the physiologically and genetically superior plant. Peppermint (Mentha piperita) from Lamiaceae family is one of the most important medicinal plants, used in food, sanitary and cosmetic industries and used as a spice and traditional herb in Iran. The purpose of the experiment is to investigate genetic diversity based on morphological diversity.

    Material and Methods

    In this research, different accessions of this plant were collected from different regions of Iran. An experiment was conducted in 2021 year based on randomized complete block design to evaluate the morphological of these accessions in Meshginshahr climatic condition. The results were analyzed using spss software and univariate and multivariate statistical methods.

    Result

    Analysis of variance showed that there were significant differences for the most studied traits among 12 accessions. The important traits such as plant height, branch number, leaf number traits, the internode length, in inflorescence length, the plant dry weight, plant fresh weight, bracket number, stem length, , internode number, bract number, Plant diameter, Dry weight leaf, Dry weight flower, Leaf surface and Flower number per plant were varied among accessions. The Meshginshahr, Golestan ,Ardabil and Urmia were the best in phytochemical. Maximum correlation was shown between plant height and stem length (0.97). Cluster analysis, classified the accessions into three  major claddes. Factor analysis indicated that the four factors explained 91.3 of the variability among the accessions. The results of path analysis showed that the leaf number and  plant dry weight content had highest direct and positive effect (0.75).

    Conclusion

    The results suggested that there was a considerable genetic variation among M. piperita L accessions. Indicate the presence of comparable genetic potentials in genotypes of Mentha piperita L. for cultivar development.

    Keywords: Correlation, Mentha piperita, Multivariate statistical, Stem length
  • Mahdi Geravandi*, Farshid Mahmodi, Reza Haghparast, Hamid Hossenian Khoshroo Pages 50-61
    Introduction and Objectives

    Chickpea is one of the most important grain legumes, which plays significant roles in food security of developing countries and became more important with climate change in recent years. Germplasm characterization for desired traits will help to create efficient breeding populations that are important to achieve particular objectives. Therefore, this research was carried out to (i) investigate the genetic diversity of breeding lines and varieties of Kabuli chickpea under autumn sowing condition, (2) investigate the relationships between morpho-agronomic traits and (3) identify superior genotypes based on multi-traits.

    Material and methods

    In this research, genetic diversity of 150 chickpea genotypes including 12 Iranian varieties, 4 foreign varieties and 132 breeding lines were investigated for important agronomic traits including phenological traits, plant height and seed yield and its components in the experimental farm of Dryland Agricultural Research Institute (Kermanshah) during two consecutive crop seasons (2019-2020 and 2020-2021). Trials conducted using an Alpha Lattice design with two replications under autumn sowing conditions.

    Results

    According to the results of combined analysis of variance, there were significant difference between the studied genotypes for all the traits except the seed filling period and seed weight. Results of genotype × trait biplot and genetic correlation analyses showed that number of pod per plant had a positive and significant correlation with seed yield in both cropping seasons. Based on the results of the cluster analysis, the investigated varieties and breeding lines were classified into three and two groups in first and second cropping seasons, respectively. Simultaneous selection of superior genotypes was done for high yield, high seed weight, higher plant height, higher number of pod per plant, early flowering, early maturity and short seed filling period using MGIDI. Genotypes 25, 143, 74, 66, 35 (Azad), 97, 133, 19, 4, 52, 15, 80, 36 (Adel), 40 (Saeed), 108, 22, 86, 106, 141, 99, 98 and 21 were recognized as superior genotypes in the first cropping season, while, genotypes 35 (Azad), 13, 34 (Nosrat), 70, 136, 46, 99, 20, 120, 36 (Adel), 30, 73, 51, 116, 59, 23, 19, 55, 41 (Samin) and 11 were recognized as superior genotypes in the second cropping season. Azad, Adel and genotypes 99 and 19 were identified as superior genotypes in both cropping seasons.

    Conclusion

    There was significant genetic diversity for traits related to seed yield in the studied germplasm, which allows the selection of superior genotypes. According to the results of this research, the number of pods per plant had an important role in the formation of seed yield in the autumn sowing condition. The superior genotypes identified in this research could be considered as parents of breeding populations in Kabuli chickpea breeding programs for autumn sowing condition of moderate regions.

    Keywords: Cluster analysis, Germplasm, GT-Biplot, MGIDI, Rainfed
  • Mohammad Zabet*, Fahimeh Barazandeh, Alireza Samadzadeh Pages 62-77
    Introduction

    Sesame is one of the oldest crops and probably the oldest oilseed in the world. In most regions, the landrace and local masses of sesame are used. To increase production and yield, the production of modified cultivars for different agricultural climates is extremely important.

    Materials and methods

    Seven genotypes included Isfahan, Sirjan, Fars, Oltan, Jiroft, Sabzevar, TS-3 and 21 hybrids that were obtained from them were studied in the research farm of the Faculty of Agriculture of the University of Birjand under the drought stress conditions during 2015-2018. The experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications as a 7 × 7 one-way diallel. In this study, several traits were measured. These traits were including plant height, height to the first fruiting capsule, number of capsules per plant, number of sub-branches, number of leaves, leaf length, number of seeds per capsule, capsule length, capsule weight, capsule width, days to 50% and 90% flowering, days to physiological maturity, thousand seed weight, oil percentage, protein percentage, amount of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, biological yield, economic yield and harvest index.

    Results

    The investigation of the adequacy of the additive-dominance model showed that the model was sufficient in the traits including plant height, capsule length, capsule weight, number of leaves, number of sub-branches, number of capsules per plant, economic yield, biological yield, days to 50 flowering, days to 90% flowering and days to physiological maturity, and therefore diallel analysis was done on these traits. Hayman's variance analysis showed that were significant component a (additive effects of genes) in all traits and component b (dominant effects of genes) in all traits except plant height. Also, were significant the component b1 (mean dominance effects) in most traits except plant height, number of auxiliary branches, number of capsules and seed yield, the component b2 (other dominance deviation due to the parents) in most traits except plant height, number of auxiliary branches and number of capsules, and the component b3 (residual dominance variation) in all traits except plant height. The investigation of genetic parameters showed significant additive genetic component (D) and dominanant genetic components (H1 and H2) in most traits. Also were significant the component F (average covariance of additive and dominance effects) and the component h2 (the overall dominance effect of heterozygous loci) in half of the traits. The average degree of dominance (√ (H1/D)) in different traits was observed as additive, incomplete, and over dominance. In all characteristics, except capsule weight, the ratio of genes with positive and negative effects (H2/(4H1)) was not equal to 0.25; therefore, in all traits, increasing and decreasing genes did not have symmetrical distribution among parents. The ratio of dominant and recessive genes in parents ((√(4DH1)+F)/(√(4DH1)-F)) was more than unity in most of the traits, so there was an uneven distribution of dominant and recessive genes in most of the traits. The number of dominant gene groups (h2/H2) was obtained from 0 to 2.04; therefore, all traits were controlled by one or two gene blocks. Broad sense (hb2) and narrow sense (hn2) heritability were high in all traits.

    Conclusion

    In the traits studied, the type of action of genes controlling the traits, the ratio of dominant and recessive genes, the ratio of genes with increasing and decreasing effects, additive effects and dominance were variable and were different in most of the traits. Generally, most traits were controlled by genes with additive and dominant effects. The high heritability estimate indicates the promising news of the studied genetic materials in future studies. Therefore, among these materials, better genotypes can be selected for the climatic conditions of Birjand, so that it can be further investigated in the future.

    Keywords: Additive Variance, Dominance Variance, Heritability, Genetic Ratios, Regression Coefficient
  • Ashkboos Amini*, Ali Akbar Asadi, Mehrdad Chaichi, Masoud Ezat-Ahmadi, Marefat Gasemi, AliReza Eivazi, Tagi Babaee, Masoud Godsi Pages 78-92
    Introduction and Objective

    It is necessary to develop new sustainable high-yielding cultivars in drought-prone areas. The yield of cultivars in different environments is different and their yield rating varies from one environment to another. Reduction of interaction effects and production stability in different environments is one of the goals of breeding program and introducing cultivars in different regions. The purpose of this study was to evaluate the genotype ×environment interaction effect in different cold climate regions of Iran and to determine the superior genotypes and introduce the most stable wheat genotype in these conditions.

    Material and Methods

    To investigate of the stability of 17 wheat genotypes along with Mihan, Heydari and Zarineh cultivars (check cultivars) under water deficit conditions, these genotypes were tested in a randomized complete block designwith three replications in the research stations of Karaj, Hamedan, Mashhad, Jalgarokh, Miandoab and Ardabil in the two crop years 2018 to 2019. In order to check the stability of genotypes, AMMI and GGE-biplot analysis were used.

    Results

    AMMI analysis showed that the first ten main components were significant and in total explained nearly 97% of the changes in the genotype × environment interaction and the two main components, the first and the second, contributed 46% to the expression of the genotype × environment interaction. Based on SSiASV and SSiWAAS indices G2, G19 and G4 were identified as the best genotypes, respectively. The G3 was the most stable genotype. GGE-biplot analysis showed that G16, G1, G3 and G7 had the highest general stability compared to other genotypes. G16 can be considered as a desirable genotype that has high average yield and high yield stability. G12 and G9 genotypes were in the next ranks. On the other hand, the ideal environment was not observed, but the environments of Mashhad, Ardabil and Karaj in the first year can be introduced as the closest environments to the ideal environment for the selection of superior wheat genotypes in water deficit condition in the cold climate of the Iran.

    Conclusion

    G3 was the most stable genotype, and then G16, G1 and G7 had the most general stability compared to other genotypes, so that G16 was identified as the desired genotype with high average yield and high yield stability. The environments of Mashhad, Ardabil and Karaj in the first year can also be used to select superior genotypes.

    Keywords: Cold climate, Water deficit stress, Wheat
  • Mokhtar Dashadi*, Vali Feiziasl Pages 93-102
    Introduction and Objective

    Bread wheat with a scientific name Triticum aestivum is one of the most adaptable types of cereals, which plays a central role in Iran's agriculture, and the flour obtained from it is mainly used to produce bread. Today, one of the problems and threats facing the realization of food security in human societies is the ever-increasing population and the decreasing of production resources, so increasing the amount of production per unit area is necessary .Therefore this research to evaluate of rainfed wheat cultivars and lines to nitrogen and supplemental irrigation applications, an experiment was carried out.

    Material and Methods

    The experiment was carried out in randomized complete block design in split plot arrangement with three replications in Dryland Agricultural Research sub Institute (Kermanshah) and in two cropping seasons (2018-2020). The main plots included supplemental irrigation in two levels of 50 mm supplemental irrigation in planting time and 50 mm supplemental irrigation in planting time +30 mm supplemental irrigation at the booting stage. The sub-plots included two nitrogen (N) application times (autumn N application (total) and split N; 2:3 in the autumn+1:3 topdressing at the booting stage (spring)). The sub-sub-plots included nitrogen rates; 0, 40, 80, and 120 kg N.ha-1, and the sub-sub-sub-plot included Shalan and Rizhav cultivars and DARI line.

    Results

    The results showed that performing two irrigation stages increased the biological yield of seed yield and straw yield by 1450, 777 and 673 kg.h-1 respectively. The time of autumn application and split of nitrogen had no significant effect on yield and yield components, but autumn application of nitrogen caused an increase of 74 kg.ha-1 in grain yield. Nitrogen application could significantly increase grain, biological and straw yields in a linear manner. No significant difference was observed between two cultivars and one line used in response to nitrogen, although the effect of increased nitrogen fertilizer consumption on seed yield in Shalan cultivar had a more regular increase. The effect of nitrogen application time on two varieties and one line was the same, although the autumn application of nitrogen caused a slight increase in biological yield, grain and straw.

    Conclusions

    The nitrogen requirement of dryland wheat in the conditions of single irrigation is 60 kg per hectare at the same time as planting and for two stages of irrigation, 80 kg of nitrogen per hectare is recommended in the form of 2:3 in autumn and 1:3 at of the second stage the supplementary irrigation. Autumn application of nitrogen caused a slight increase in biological yield, grain and straw. Shalan variety had more Fertilization. Finally, it can be concluded that the optimal use of water and nitrogen moderates the effects of heat and drought stress in Rainfed conditions and by using this operation, the amount of dry wheat production can be improved in difficult conditions.

    Keywords: Amount of use, Amount of water, Method of use, Urea, Yield
  • Fatemeh Ahmadi Nasr Abad-Sofla, Reza Amiri Fahliani*, Masoud Dehdari, Hooshang Farajee Pages 103-112
    Introduction and Objectives

    Rice is one of the oldest and most important cereals in the world and is a desirable model plant for genetic and molecular studies. Drought is one of the important risks for the successful production of crops, especially rice, in the world, which can be created at any time during the growing season. One of the main challenges in agriculture is to produce more food with less water consumption, and therefore, the production of rice genotypes that can have more tolerance to drought stress is one of the main goals of breeding projects.

    Material and Methods

    In order to evaluate the effect of drought stress (zero (control), -3 and -5 bar using Polyethylene Glycol) on some genetic, morphological, and biochemical characteristics of rice at the germination stage, 38 lines with their parents (MousaTarom and 304) were investigated in randomized complete block design with three replications during 2022.

    Results

    Morphological traits were decreased under -5 bar drought stress compared to the control. The germination rate and percentage were increased by 9.6 and 1.1% under -3 bar stress, and 37.8 and 33% under -5 bar stress, respectively. The rootlet length, rootlet fresh weight, and dry weight increased under - bar stress compared to the control, indicating that the rice plant can tolerate such a stress intensity, and it may even be used as a priming. Catalase, peroxidase and superoxide dismutase enzyme activities increased by 59, 51 and 81%, respectively, by increasing the stress to -5 bar compared to the control. This increase shows the increase of the plant's resistance to the active oxygen and drought tolerance. The highest phenotypic correlation in non-stressed conditions was between seedling weight and length vigor (0.92), under -3 bar stress was detected between shootlet length and fresh weight (0.91), and under -5 bar stress the highest one was between seed germination percentage and rate (0.94). The factor analysis for each of the zero, -3 and -5 bar drought stress levels introduced three factors that explained 73.68, 81.13 and 81.73 percent of the variance, respectively.

    Conclusion

    The high diversity of traits at the -5 bar drought stress indicates that it is possible to use germination rate and percentage, length and weight indices, and shootlet length and fresh weight as criteria for genotype selection under -5 bar drought stress. Such traits could be used as effective ones in the selection of tolerant rice genotypes at the germination stage and in order to establish the rice plant optimally.

    Keywords: Factor Analysis, Heritability, Genetic diversity, PEG, Phenotypic correlation
  • Behnam Nikpour, Mohamadreza Nazari*, Alireza Abbasi Pages 113-122
    Introduction and objective

    Safflower (Carthamus tinctorius L.) is one of the most important oilseed crops in the world, which has gained great importance in Iran due to its high tolerance to drought and salinity. Two important factors in the development of safflower cultivation are the increase of oil yield and early maturity. Considering that the most important step in plant breeding is creating diversity and using this diversity in selection, in this experiment, a large number of safflower genotypes were evaluated in terms of important quantitative and qualitative traits.

    Material and methods

    In this study, 160 local and imported genotypes were evaluated in the form of an augmented design with three controls (introduced cultivars Goldasht, Padideh and Golmehr) in five replicates as winter cultivation, and traits such as flowering date, Plant height, number of branches, spininess, seed yield, oil percentage, 1000 seed weight, seed protein content and fatty acid profile including percentage of palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acids were investigated.

    Findings

    The results showed the existence of a range of 23 days for flowering date, a range of 95 cm in plant height and a range of 16% in the amount of seed oil. Also, a large variation was observed in seed yield and other evaluated traits. The results showed that the amount of seed protein in some tested genotypes was up to 20%, which is very important in terms of the nutritional value of meal. Examining the fatty acid profile with the help of GC showed that 24 genotypes had oleic acid content higher than 55%. The results of partial correlation showed that the genotypes with the highest percentage of oleic and palmitic acid usually have the highest percentage of oil and there is a strong negative correlation between oleic and linoleic, so that the decrease or increase of one is associated with the increase or decrease of the other. High oil percentage was observed only in thorny genotypes and no significant correlation was observed between oil percentage and seed protein content, so that genotypes with high oil percentage and high seed protein percentage were observed at the same time.

    Conclusion

    Overall, the results of this study showed that there is a great diversity between the collected genotypes, which can be used in breeding programs.

    Keywords: Fatty acid, Seed protein, Oil, Safflower
  • Adel Lotfi, Saeed Navabpour*, Sanaz Ramezanpour Pages 123-139
    Introduction and Objective

    Cold stress is one of the most important factors limiting the early cultivation of most crops, including corn. Cold causes oxidative stress through the production of reactive oxygen species (ROS) in plants. This study was conducted in order to investigate the expression pattern of some genes involved in the response to cold stress (catalase, superoxide dismutase and metallothionein) in corn plants.

    Material and Methods

    This experiment was conducted as a factorial in the form of a randomized complete block design with four replications and with three varieties of corn singlecross 260, singlecross 302 and doublecross 370. Planting was done in pots with a capacity of 4 kg of soil. qPCR technique was used to check gene expression pattern.

    Results

    The results of the analysis of the gene expression pattern showed that among the examined cultivars, singlecross 260 had the highest expression of catalase and superoxide dismutase genes, and singlecross 302 had the lowest expression of these genes. Examining the metallothionein gene expression pattern also showed that the expression level of this gene is the lowest in singlecross 260 and the highest in singlecross 302. The high expression of metallothionein gene in singlecross 302 is probably due to the occurrence of oxidative stress due to cold stress, accumulation of hydrogen peroxide and low expression of catalase gene. Also, growth indices including germination percentage, germination speed, leaf surface and chlorophyll a and b showed a good correlation with the expression level of catalase and superoxide dismutase genes.

    Conclusion

    Singlecross 260 and Singlecross 302 had the highest and lowest levels of expression of superoxide dismutase and catalase genes, germination percentage, germination speed, leaf area and chlorophyll, respectively. The activity of antioxidant genes such as catalase and superoxide dismutase prevent the reduction of chlorophyll and damage to the plant's photosynthetic apparatus.

    Keywords: Gene expression, Growth indicators, Single cross numbers of corn, Stress
  • Rasul Seyfi, Soodabeh Jahanbakhsh*, Salim Farzaneh, Ali Ebadi, Saber Seif Amiri Pages 140-153
    Introduction and objective

    Soybean (Glycine max L.) is an annual, self-pollinating, diploid plant belonging to the Leguminosae pea family and is one of the most important oil plants in the world. The amount of yield of soybean oil constitutes its economic part, which is dependent on the grain yield and its related traits. Knowing the relationships between these traits and the interaction between them is very important for reformers. Different reports of relationships between traits and seed yield in soybean have been presented; Therefore, in this research, to investigate the reaction of different soybean cultivars and lines, in terms of yield and yield components in three levels of drought stress and normal, in order to select traits that can be considered as selection criteria for selecting cultivars and lines. paid.

    Materials and Methods

    In order to investigate the effect of drought stress on the yield and yield components and physiological characteristics of different soybean cultivars and lines and to analyze the relationships between traits in order to select resistant cultivars adapted to the dry or low water climatic conditions of Iran, an experiment was conducted in the form of a split. The plot was based on a randomized complete block design. In this investigation, the irrigation levels included: 1- no stress, 2- stress after flowering, 3- stress after podding as the main factor and soybean cultivars and lines were considered as secondary factors in four replications.

    Results

    between the main factor (drought stress) in terms of plant height, leaf area, length of plant, number of seeds per plant, dry weight of plant, weight of seeds per plant, weight of 1000 seeds, biological yield, economic yield and plant yield. In the level unit and between the levels of the sub-factor (numbers and lines) in terms of all the assessed traits, there was a significant difference at the probability levels of 5 and 1 percent. In terms of the interaction between the main and secondary factors, only in terms of plant height, stem length, number of seeds per plant, number of seeds per seed, seed weight per seed and biological yield, a significant difference was observed at 5 and 1% probability levels. With the increase of stress from the flowering stage to the pod bearing area, the yield and yield components decreased and showed a decrease compared to the non-stressed condition. The non-stress treatment (normal) had the highest economic yield with an average of 3134.40 kg and compared to the stress treatment after podding which produced an average of 2765.85 kg, it produced 11.75% more yield, in other words, The increase in stress intensity has decreased grain yield. Among the cultivars studied, in terms of yield and yield components, Arian line and DPX genotype were identified as superior cultivars, and Kausar, Parsa and Saba lines were identified as weak cultivars.

    Conclusion

    In general, the results obtained from this research showed that with the increase of stress from the flowering stage to the pod bearing area, the yield and yield components decreased and showed a decrease compared to the non-stressed condition. The non-stressed (normal) treatment with an average of 3134.40 kg had the highest economic yield and compared to the stress treatment after podding with an average of 2765.85 kg, it produced 11.75% more yield, in other words, with increasing stress, yield The grain has decreased. Among the studied cultivars, in terms of yield and yield components, Arian line and DPX genotype were identified as superior cultivars, and Kausar, Parsa, and Saba lines were identified as weak cultivars.

    Keywords: Drought stress, DPX genotype, Economic yield, Resistant cultivars, Pod production
  • Zeynab Yousefi, Khadijeh Bagheri*, Mostafa Modarresi, Noraddin Hosseinpour Azad Pages 154-163
    Introduction and Objective

    Gelatinization temperature is one of the most important characteristics of determining cooking time and an important indicator of rice grain quality. Gelatinization temperature is defined as the temperature at which rice starch granules begin to irreversibly lose their crystalline nature and order. In this research, phenotypic and molecular screening of 50 different genotypes of local and improved varieties of rice was done in order to separate selective varieties of rice based on the difference in gelatinization temperature.

    Material and Methods

    The required seeds for the study were obtained from the collection of the Rice Research Institute of Iran, and after cultivation in the research field of the Rice Research Institute, the produced seeds were harvested and the gelatinization temperature of the rice seeds was measured based on the phenotypic test. It was done with 1/7% potassium hydroxide method and molecular evaluation was done using the marker (Alk) (from the genes controlling the gelatinization temperature) and the logistic regression model was used to analyze the correlation between genes and phenotype.

    Results

    Based on the phenotypic evaluation based on the biochemical trait of gelatinization temperature created for different rice samples, it was determined that out of 50 genotypes, 33 cultivars had a gelatinization temperature of 3-5 and 17 cultivars had a gelatinization temperature of 6-7 were. In the molecular evaluation, the marker (Alk) separated 33 cultivars with a gelatinization temperature of 3 to 5.

    Conclusion

    Potassium hydroxide method has 1/7% efficiency to differentiate genotypes with different gelatinization temperature. The marker (Alk) also has the necessary efficiency in separating genotypes with medium gelatinization temperature.

    Keywords: Alk gene, ASV (alkali spreading value), Biochemical screening, Molecular screening, Potassium hydroxide, Starch gelatinization temperature
  • Ahmad Majidi-Mehr*, Mohammadhadi Pahlavani, Khalil Zaynali-Nezhad, Rahmatollah Karimizadeh, Andreas Börner Pages 164-177
    Introduction and Objective

     Water deficit stress is a serious threat to food security worldwide. Association mapping is a suitable method to identify the location of quantitative traits based on linkage disequilibrium, which is highly effective in describing complex genetic traits. This study aimed to evaluate the population structure and the SNP markers association morphological traits of spring wheat genotypes under water deficit stress conditions.

    Material and Methods

    In this research, genome-wide association mapping was done for 111 spring wheat genotypes. Phenotyping evaluation was done in the form of a simple lattice design with two replications in the agricultural year 2020-2021 under non stress and water deficit stress conditions in the experimental field of Gachsaran Rain-fed Agricultural Research Station in Iran. Genotyping of the samples was done using SNP markers (15 K SNP array) in Trait-Genetic company in Germany. Each genotype was evaluated using 15 thousand SNP markers. The obtained SNP data were filtered in terms of MAF indices (minor allele frequency) and missing data (Missing data >10%). From each of the 21 pairs of bread wheat homologous chromosomes, seven SNP markers with no missing data and with suitable distribution were selected (147 markers in total) to determine the structure of the studied population (Q matrix) using STRUCTURE 2.3 software and the number of groups (K) was identified. The studied traits were flag leaf area, number of nodes, first internode length, number of tiller per plant, number of fertile tillers per plant, number of infertile tiller per plant, and spike weight. Genome-wide association mapping using TASSEL 5.0 software and the general linear model (GLM) method with Q matrix and decomposition into principal components with more than 80% justification (PCA) with 52 components was used.

    Results

    The results of the analysis of variance showed that there was an acceptable genetic variation in terms of all studied traits and also the reaction of genotypes was different in facing water deficit stress.
    In the water deficit stress condition, chromosome 2A had the maximum significant correlation with 39 and chromosome 5A had the minimum association marker with the trait with four. In the of water stress conditions, three bread wheat genomes (A, B, and D) accounted for 53, 36, and 11% of the frequency of marker-trait association, respectively. A and D genomes of bread wheat under water deficit stress conditions ratio to non-stress conditions assigned a more prominent role for the examined traits. In total in the non-stress and water deficit stress condition 180 and 111 marker trait association (MTA) were identified respectively. In the water deficit stress conditions, the number of correlations with markers for flag leaf area, first internode length, tiller of number per plant, and spike weight were 17, 24, 10 and 19, respectively. In the water deficit stress condition, the frequency of significant marker association more significant than in non-stress condition for traits of first internode and fertile tiller of number per plant. Three bread wheat genomes showed an unequal contribution for the studied traits in terms of the number of identified marker-trait associations (MTA). Also, genome A had a significant contribution to grain yield under water stress conditions with 74% of significant correlations between the marker and the spike weight trait.

    Conclusion

     Finally, the MTAs identified in the present study can be used in the development of wheat breeding programs under water deficit conditions especially gene pyramiding or marker-assisted selection.

    Keywords: General linear model, Marker, Marker-trait association, Triticum aestivum L
  • Najmeh Rezaian Joybari, Parastoo Majidian, Parastoo Majidian*, HamidReza Ghorbani Pages 178-188
    Introduction and Objective

    Stimulants are compounds that initiate signals for cells to increase or decrease the production of secondary metabolites and plant defense response and stimulants such as Putrescine play a role in regulating various plant physiological processes. The use of nano-fertilizers has led to an increase in the efficiency of the use of nutrients, the correct management of fertilizer consumption, and a reduction in the frequency of fertilizer application. This research was conducted in order to investigate the effect of iron nanoparticle and putrescine as plant growth stimulants on the yield and yield components of the oil-medicinal plant Camelina.

    Material and methods

    This research was conducted as factorial design in a randomized complete block design with three replications in the research fields of Baye-Kala Agricultural Research Station (BARS) in Neka county in 2021. The studied factors included iron nanoparticles in four concentrations (zero, 20, 40, and 60 ppm) and polyamine putrescine in four concentrations (zero, 0.5, 1, and 1.5 mM).

    Results

    The results of variance analysis of different traits indicated that the simple effect of iron nanoparticles and putrescine was significant on all the studied traits at the 5% level. Also, the interaction of the two factors was significant on all the studied traits except peroxidase in the reproductive stage and this interaction was nonsignificant on all physiological traits in vegetative stage. According to the results, the highest amount of flavonoid (21.871 and 21.389, respectively), soluble sugar (116.643 and 105.453, respectively), catalase (1.301 and 1.394, respectively) and peroxidase (5.056 and 4.687, respectively) were observed in the vegetative stage in the application of 40 ppm iron nanoparticles and 1.5 mM putrescine. The results indicated that the highest amount of flavonoid (40.72), soluble sugar (139.27) and plant height (115.75) were observed in the treatment combination of 60 ppm iron and 1 mM putrescine, the highest percentage of oil (41.76) and protein (27.77) were observed in the treatment combination of 40 ppm iron and 1.5 mM putrescine and the highest amount of grain yield (210.27) and morphological components of yield were observed in the treatment combination of 40 ppm iron and 1 mM putrescine.

    Conclusion

    In general, the interaction effect of 40 ppm of iron nanoparticles and high concentration of putrescine had the best results, and the spraying of iron nanoparticles and putrescine through the more effective absorption of microelement nutrients and strengthening the plant's defense system can improve the growth, development and yield of the medicinal-oil Camelina plant.

    Keywords: Camelina, Microelement, nano-fertilizers, Polyamine, Stimulant
  • Zeinab Sabzi, Arash Fazeli*, Behrouz Vaezi Pages 189-200
    Introduction and Objective

    Due to the droughts of the last few years, the low need of barley crop to water and rich soil, the need of the country in the supply of Community Food and the importance of barley in the food industry, therefore, it is necessary to introduce high-yielding and drought-resistant genotypes.

    Material and methods

    The research was conducted at the Ilam Agricultural Research Station in 2020-2021. Identification of tolerant and sensitive genotypes was based on grain yield and drought tolerance indices. Accordingly, 16 barley genotypes were implemented in the form of random complete blocks with four repetitions in two conditions: dim and supplementary irrigation. After harvesting, grain yield was measured and stress tolerance indices were calculated.

    Results

    The results of correlation between drought tolerance indices and grain yield in rainfed and irrigated conditions showed that tolerance index (STI), mean productivity (MP), harmonic mean (HM) and geometric mean productivity (GMP) were positively correlated, and had significance with grain yield traits in both environmental conditions. So, they were suitable indicators for selecting high yielding genotypes in both rainfed and irrigated environments. Based on SIIG index, genotypes 11 and 9 show the highest values, while genotypes 3 and 4 had the lowest values. Also, factor analysis based on principle component analysis showed that the first two factors explain 98.5%((the first factor 68.7% and the second factor 29.8%) of the total diversity.

    Conclusion

    Based on the obtained results, genotypes No. 9 and 11 have the highest resistance to drought stress and yield, which are suitable for cultivation in areas under moisture stress, and genotypes No. 3 and 13 are suitable for planting in areas without moisture stress.

    Keywords: Barley, Cluster analysis, Drought tolerance indices, Principal component analysis, Selection index of ideal genotype (SIIG)
  • Dariush Taleghani*, Abazar Rajabi, Ali Saremirad, Saeed Darabi Pages 201-212
    Introduction and Objective

    In crop breeding programs, comprehensive information is needed regarding the genetic structure of plant materials and their combinability. In this regard, the present study was carried out with the objectives of evaluating the general combining ability of parents and the specific combining ability of crosses, determining the nature and extent of gene action, and finally estimating the heritability of quantitative and qualitative traits of sugar beet hybrids by the analysis of line-tester crosses.

    Material and Methods

    The study was conducted as a line-tester crossing using nine lines and two testers of sugar beet. For this purpose, maternal lines were planted in the middle lines and pollinator lines were cultivated in two lateral lines and all the crossings were done by observing the points related to isolation. A number of 18 hybrids obtained from the line-tester cross were cultivated and investigated in the agricultural research station of Shiraz in randomized complete block design with four replications during the crop season of 2019-2020.

    Results

    The results of analysis of variance of root yield, sugar yield, white sugar yield, sugar content, white sugar content, sodium, potassium, harmful nitrogen, alkalinity coefficient, extraction coefficient of sugar and molasses sugar percentage showed that among studied hybrids, there is a significant difference at the 1% probability level in terms of all the traits except the two traits of sugar content and white sugar content. Line-tester analysis confirmed that the additive and non-additive effects of genes are involved in the expression and inheritance of root yield and sugar yield; However, in the genetic control of white sugar yield, sugar content, white sugar content, sodium, potassium, nitrogen, alkalinity coefficient, extraction coefficient of sugar and molasses sugar percentage, genes with non-additive effect have not played a role, and according to the significance of the general combining ability effect of the line or tester for the mentioned traits, only genes with additive effect are involved in the control. In total, from the used lines in the present study, 950123 and from the experimental testers, F-21121 had positive effects with regard to the improvement goals of sugar beet. S1-24 and F-21122 were associated with negative effects and caused a decrease in the breeding value of the traits.

    Conclusion

    Overall, obtained results showed the existence of diversity among hybrids derived from crossing between lines and testers. Based on the results, genes with both additive and non-additive effects are involved in the control of root yield and sugar yield, but in the inheritance of sugar yield, sodium, potassium, harmful nitrogen, alkalinity coefficient, extraction coefficient of sugar, and molasses sugar percentage, only genes with additive effect are involved. Considering that general combinability shows the additive effects of genes, so parents with high general combining ability also have a large additive effect that can be used in cultivar production.

    Keywords: Baker ratio, Combining ability, Gene, Heritability, Sugar beet
  • Mojhgan Tabrizivand Taheri*, HamidReza Pouralibaba, Saba Kokab Pages 213-223
    Introduction and Objective

    Lentil (Lens culinaris Medik.) is one of the main food legume crops in Iran, where it is grown as a Rainfed crop in the spring season in cold regions. One of the obstacles of autumn cultivation in cold regions is the negative effects of cold and frost. So, in order to expend autumn cultivation, introducing cold varieties are needed. But until now, a cold tolerant lentil variety has not been introduced. Assessment of cold tolerance, introducing autumn cultivated cultivars and production stability are important goals of crop breeding programs in cold regions.

    Material and Methods

    This study was carried out during the (2021-2022) growing season at the Dryland Agricultural Research Center. Plant materials consisted of 13 Lentil landraces that were collected from Iran and a check variety Sana. Experiments were conducted at rainfed conditions using a complete block design with two replications. Plants were evaluated for cold tolerance screening in the field under natural conditions with a cold tolerance rating (CTR: cold tolerance score) scale. observations of five randomly selected plants from each plot were recorded for plant height and seed number per plant. Green seeker calculated the normalized difference in the vegetative index using red and near infra-red light. Cold tolerance of landraces was also evaluated under controlled conditions (cold room).

    Results

    According to the field trial results, none of the landraces had cold damage effects. Considering yield, NDVI index, plant height, biomass and seed number per plant, landraces 4 (Ardebil- Nir- Dash Boulagh) and 1 (Ardebil- Nir- chehre bargh) were the best. These landraces had 41% and 31% higher yields than the Sana check variety. Controlled condition results showed that landraces 2 (Ardebil- Namin- Nane Karan), 3 (Ardebil- Namin- Dodran), 9 (Varzegan- Orangh) and 11 (Varzegan- Somedel) had 91-100 survival percentage and selected as highly tolerant. Also, landraces 1 and 5 had 81.5- 82.5 survival percentages and were considered as tolerant.

    Conclusion

    Totally, results showed highly significant differences between landraces. some landraces such as number 1(Ardebil- Nir- chehre bargh) and 4 (Ardebil- Nir- Dash Boulagh), had suitable agronomic attributes and could be used in lentil breeding programs. Comparing field and controlled condition results showed accuracy of evaluating cold tolerance under controlled condition.

    Keywords: Autumn cultivation, Dryland condition, Seedling, Seed yield, Selectivity
  • Monireh Shahimoghaddam, Ali Asghari, Sajjad Moharramnejad*, Nahid Hosseinzadeh Gharajeh Pages 224-232
    Introduction and Objective

    Corn is an important crop that is cultivated in many parts of the world. One of the major factors limiting the plant growth is lack of water, which reduces plant growth and survival in arid and semi-arid areas. For this purpose, evaluation of the effect of drought stress on plant cultivars and identification of the tolerant genotype is of particular importance.

    Material and Methods

    In this research, nine corn hybrids (including three promising hybrids H1 (SC01; TS01×MS02), H2 (KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3), and H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) and six commercial H4 (NS640), H5 (SC703), H6 (SC704), H7 (SC720), and H9 (SC715) grain corn hybrids as late and medium maturity groups) were planted in split plots in the form of a complete random block design in three replicates at Research Unit of Moghan Agro-Industry and Livestock Company, Ardabil in spring and summer 2022. The main plots include two levels of normal irrigation (10 times of atmospheric and stack irrigation according to the region's custom) and drought stress (interruption of irrigation during the flowering and seed filling stages: eight times of atmospheric and stack irrigation so that the interruption of irrigation at the end of flowering continued to grain filling for 18 days) and the sub-plots included six varieties and three hybrids of corn. In both irrigation conditions, yield and seed yield components were evaluated. To identify the tolerant genotype based on grain yield under stress and normal conditions, stress tolerance indices (STI), stress sensitivity (SSI), tolerance (TOL), mean productivity index (MP) and geometric mean yield (GMP) were calculated. Correlation and grouping was performed based on tolerance indices of drought stress in different corn hybrids.

    Results

    Dehydration stress significantly reduced the yield and yield components of corn cultivars. The H7 (SC703) and H6 (SC704) hybrids were the ones with the highest plant height, hundred seed weight, number of seed rows in cob, and number of seeds in each cob row. Further, the hybrid H1 (SC01), H6 (SC704), H7 (SC703) and H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) have the highest seed yield in both conditions of normal stress and dehydration. The correlation between grain yield and grain yield components was significant and positive. The data obtained from the evaluation of drought tolerance indices showed that there was a significant difference between different corn hybrids. As the hybrid H6 (SC704) and promising hybrid H1 (SC01) allocated the highest MP, GMP and STI, and the promising hybrid H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17) showed the highest SSI value. Correlation analysis between drought tolerance indices also showed a significant positive relationship between STI, SSI, TOL, MP and GMP. The cluster analysis of the studied corn hybrids based on drought tolerance indices divided the corn hybrids into three separate groups, such that the hybrids H1 (SC01), H3 (K47/2-2-1-4-2-1-1-1× MO17), H6 (SC704) and H7 (SC703) were classified as drought tolerant hybrids within the same group.

    Conclusion

    It seems that by simultaneous trait evaluation of the grain yield and grain yield components along with drought tolerance indices, it is possible to identify the genotype with high grain yield under water deficit stress. The information acquired by the study might be applied in the future remedial programs.

    Keywords: Cluster analysis, Correlation, Drought, Grain yield, Tolerance indices