genetic variance
در نشریات گروه کشاورزی-
یکی از کلیدی ترین نکات در برنامه های به نژادی، استفاده از تنوع ژنتیکی موجود در یک گونه معین است. به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی و گروه بندی برخی از لاین های گیاه خیار، تعداد 27 لاین از این گیاه برای 21 صفت مورفولوژیکی با استفاده از روش تجزیه به عامل ها و تجزیه خوشه ای ارزیابی شدند. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی، در سه ردیف جداگانه و با سه تکرار در دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان انجام شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تفاوت معنی داری بین ژنوتیپ های خیار از نظر تمامی صفات مورد مطالعه وجود داشت. نتایج مقایسه میانگین نیز نشان داد که بعضی از لاین ها از لحاظ عملکرد و سایر صفات مهم نسبت به سایر لاین ها برتری داشتند. تمام صفات بررسی شده به جز صفات طول 15 میانگره ابتدایی (87 درصد)، طول و عرض لوب انتهایی (63 و 61 درصد)، سطح برگ (73 درصد) و وزن تک میوه (26 درصد) از وراثت پذیری عمومی بالایی (90 درصد) برخوردار بودند. تجزیه خوشه ای بر مبنای میانگین داده ها، لاین های مورد مطالعه را در چهار گروه قرار داد. نتایج تجزیه به عامل ها، 8 عامل را معرفی نمود که حدود 88 درصد از تغییرات کل را توجیه کردند، که سهم هر کدام از عامل ها به ترتیب 52/23، 63/12، 81/11، 95/9، 6/8، 34/7، 27/6 و 21/4 درصد بود. به طور کلی، نتایج نشان داد که لاین های L57 و L54 در صفت های وزن کل میوه و تعداد میوه می توانند از جمله لاین های امیدبخش مناسب کاشت در شرایط گلخانه ای معرفی شوند. اطلاعات به دست آمده از این مطالعه می تواند برای معرفی رقم و یا تولید هیبرید در برنامه های به نژادی بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: پارتنوکارپی، شاخص کلروفیل، واریانس ژنتیکی، وراثت پذیری عمومی، هتروزیسIntroductionCucumber (Cucumis sativus L.) is an annual plant in the Cucurbitaceae family, which has 90 genera and 750 species. Iran, with an under-cultivation area of 89,632 hectares and a production rate of 1,804,184 tons of cucumbers, yield of 201,289 tons per hectare, and it is the third largest cucumber producing country in the world in terms of production. Use of fruits of these vegetable is different depending on the country and the consumer's taste and demand, and it is cultivated for fresh consumption as well as processing (pickled vegetables or cucumbers). The utilization of local genotypes or unmodified native reserves for production has led to very low yield of cucumbers in some countries of the world. The general objectives of cucumber breeding are resistance to diseases and pests, fruit quality and yield increase. Considering the history of cultivation of this product in Iran and due to the large under-cultivation areas of cucumber in the country, little breeding research has been done on this product and the country's required seeds are supplied annually through imports. Therefore, practical and applied research on the breeding of cucumber plant seems necessary. The present study was conducted to evaluate 27 cucumber plant lines using factor analysis and cluster analysis as a tool to identify superior genotypes and more effective traits.
Materials and MethodsThis study was carried out in the research greenhouse of Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, with a longitude of 49 degrees and 36 minutes east and latitude 37 degrees and 16 minutes north with a height of 7 meters from the level of the open sea in February 2021. Overall, 35 cucumber inbred lines, available in the Germplasm Bank, University of Guilan, were selected and on completely randomized design, in three separate rows, and with three replications. A code was assigned to each of the lines in order to facilitate the naming of lines and easier evaluation. In the winter of 2019, the desired genotypes were first planted in the seedling tray and kept there until the second true leaves were observed. Then they were transferred to the greenhouse in the form of a completely randomized design with 27 lines of inbred cucumbers, in three separate rows with 3 replications and 3 observations. The length of the plant breeding period continued until the economic fruiting of the plant. During the growing season, various traits were checked and recorded according to the national guidelines for tests of differentiation, uniformity and stability in cucumber prepared by the Research Institute of Registration and Certification of Seeds and Seedlings. These traits are the Fruit diameter (mm), Fruit length (mm), Fruit number, Weight of single fruit (g), Total fruit weight (g), Number of female flowers in 15 nodes, Number of female flowers per node, Width of the end of the terminal leaf(cm), Length of the end of the terminal leaf(cm), Number of lateral branches in 15 nodes, Length of 15 internodes (cm).
Results and DiscussionGenetic diversity in plant genotypes is essential for a successful breeding program. Understanding the degree of variability in plant species is of importance because it provides the basis for selection. The results of variance analysis show that there is a highly significant variation between the studied lines at the level of 1%. The significant difference observed between genotypes for all traits indicates the existence of inherent genetic variation among genotypes.The evaluation results show that the average fruit weight trait varied from 1371.7 grams (L57) to 157.71 grams (L35) among the examined lines. Furthermore, genotype L57 (117.56 grams) had the highest statistical position in terms of single fruit weight. The results of the mean comparison table showed that L34 line had the highest fruit length values (161.84 mm) and L49 line had the highest fruit diameter values (39.83 mm). Moreover, L55 and L34 lines had the lowest values of fruit length (92.46 mm) and diameter (24.61 mm), respectively. The leaf area variable varied from 426.52 cm2 (L57) to 204.24 cm2 (L31) among the studied lines. The results of chlorophyll index traits investigation and total soluble solids showed that L51 line had the highest values in both traits.The results of statistical analyses pertaining to genotypic and phenotypic variance, as well as general heritability, revealed that the trait with the highest heritability, at 99.44%, was fruit weight. With the exception of five traits-length of 15 primary internodes, leaf surface, length and width of the terminal leaf, and single fruit weight-whose heritability values were 87.35%, 73.83%, 63.59%, 61.27%, and 26.23%, respectively, the heritability exceeded 90% for the remaining traits. These findings indicate that most of the traits examined exhibited high heritability, suggesting they were less influenced by environmental factors. Factor analysis, an essential multivariate technique, was employed to explore trait relationships and assess the genetic diversity among genotypes. The results of factor analysis for 27 evaluated cucumber genotypes show that eight factors were identified. They were 23.52, 12.63, 11.81, 9.95, 8.6, 7.34, 6.27, 4.21 percent. in total explained 88% of the total diversity of traits in the studied population. In total, they justified 88% diversity of total traits in the studied population. The results of the cluster analysis placed the studied genotypes in four different groups based on the mean of traits. To ensure the cut-point in the dendrogram and to determine the actual number of groups, the discrimination function analysis method was used. The results of discrimination function analysis showed that the success of cluster analysis in grouping genotypes was 100%. Since the genotypes in each of the clusters have a greater genetic affinity with the genotypes in the same cluster and, conversely, a greater genetic distance with the genotypes in different clusters, hybridization can be done among the genotypes in different clusters according to the value of traits average for each cluster for more productivity of phenomena such as heterosis and transgressive segregation. On this basis, it seems that it is possible to produce hybrids that are superior to their parents in terms of various traits by hybridization between the genotypes in the first and second clusters with the genotypes in the third and fourth clusters.
ConclusionAccording to the results obtained from this study, L57 and L54 genotypes had higher values than the rest of the genotypes in terms of fruit number and total fruit weight. Also, according to the results of cluster analysis, L57 line had higher total mean values in traits of total fruit weight, single fruit weight, diameter of the tail of the fruit, fruit, kernel diameter, fresh and dry weight of leaves and leaf area. In this study, the genotypes of the second and third groups in the fruit number trait, and the genotypes of the first and third groups in the fruit weight trait, due to having the maximum difference, were found suitable for use in crosses in order to create more diversity. In general, the results of this research showed that there was a suitable diversity among the studied lines in terms of all measured traits. In addition to the fact that the results obtained from this research can be used in future breeding programs, the results of multivariate statistical methods also show solutions for the scientific crossing of genotypes in future research. So that the genotypes placed in different groups in cluster analysis (Group 1: L57, Group 2: L54, L52, L47, L32, L49, and L27, Group 3: L43 and L35, Group 4: L59, L53, L51, L34, L26, L55, L25, L39, L31, L30, L33, L28, L29, L36, L24, L44, L22, and L20) and had superior characteristics in terms of different components, can be crossed together to create recombinant genotypes.
Keywords: Chlorophyll index, Genetic variance, General heritability, Heterosis, Parthenocarpy -
در این پژوهش، تاثیر جایگزینی ذرت جیره با آرد میوه بلوط بر میزان بیان ژن کیموتریپسین پانکراس در جوجه های گوشتی بررسی شد. استفاده از میوه بلوط در جیره طیور، به دلیل غلظت بالای تانن آن می تواند باعث کاهش مصرف خوراک، هضم مواد مغذی و عملکرد طیور گردد. از این رو، هدف از این مطالعه بررسی میزان بیان ژن کیموتریپسن پانکراس در جوجه های گوشتی تغذیه شده با سطوح متفاوت آرد میوه بلوط بود. برای این منظور، جوجه های گوشتی با سه تیمار غذایی (کنترل، 15 درصد و 20 درصد آرد میوه بلوط) از سن 1 تا 42 روزگی تغذیه شدند. در سنین 21 و 42 روزگی، بافت پانکراس از 36 قطعه جوجه (6 قطعه از هر تیمار در هر سن) پس از کشتار، توزین و RNA کل استخراج شد. به منظور بررسی بیان ژن، بیان ژن کیموتریپسین با ژن بتا اکتین به عنوان ژن مرجع، مورد مقایسه قرار گرفت. برای آنالیزداده های بیان ژن از نرم افزارهای REST, 2009, V2.0.13 و SAS 9.1 استفاده شد. در سن 21 روزگی، اختلاف معنی داری در وزن نسبی پانکراس بین تیمارهای مختلف مشاهده نشد (05/0 p>)، در حالی که در سن 42 روزگی، وزن نسبی پانکراس در تیمار 20 درصد آرد میوه بلوط نسبت به تیمارهای 15 درصد آرد میوه بلوط و کنترل افزایش معنی داری را نشان داد (05/0>p). در سن 21 روزگی، بیان ژن کیموترپسین پانکراس جوجه های گوشتی بین تیمارهای حاوی بلوط نسبت به شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد، در حالی که در سن 42 روزگی، بیان ژن کیموتریپسین در تیمارهای حای 15 و 20 درصد آرد میوه بلوط، افزایش معنی داری را نسبت به گروه شاهد نشان داد (05/0>P). به طور کلی افزایش سطح بلوط در جیره جوجه های گوشتی به علت افزایش ترکیبات فنولی (تانن ها) جیره و اتصال آن ها با پروتیین های جیره و آنزیم های گوارشی می تواند باعث کاهش جذب پروتیین ها و اسید های آمینه در دستگاه گوارش وافزایش بیان آنزیم های هضم کننده پروتیین در دستگاه گوارشی شود.
کلید واژگان: ارزیابی ژنومی، تک مرحله ای، ژن کاندیدا، گوسفند شیری، واریانس ژنتیکیJournal of Genetics, Volume:18 Issue: 3, 2023, PP 279 -291In this study, the effect of dietary corn replacement with oak acorn on the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers was investigated. The use of oak acorn in poultry feed can reduce feed intake, nutrient digestion and poultry performance by binding to dietary proteins and digestive enzymes. Therefore, the aim of this study was to evaluate the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers fed with different levels of oak acorn. For this purpose, broilers were fed with three treatments (control, 15% and 20% oak flour) from 1 to 42 days of age. At 21 and 42 days of age, pancreatic tissue was isolated and weighed from 36 chickens (6 from each treatment at each age) after slaughter and then total RNA was extracted. To evaluate gene expression, chymotrypsin gene expression was compared with beta-actin gene as reference gene. To analysis of gene expression data, REST V2.0.13 software and SAS 9.1 software were used. At 21 days of age, no significant difference was observed in relative weight of pancreas between different treatments (p> 0.05), while at 42 days of age, relative weight of pancreas in 20% oak acorn treatment was significantly higher in compared to 15% oak acorn and control treatments (p <0.05). At 21 days of age, expression of chymotrypsin gene in broiler pancreas was not significantly different between treatments containing oak acorn compared to control, while on day 42, expression of chymotrypsin gene was significantly higher in treatments containing 15% and 20% oak acorn in relation to the control group (P <0.05). In general, increasing the level of oak acorn in the broilers diet due to the increase of phenolic compounds (tannins) and their binding to dietary proteins and digestive enzymes can reduce the digestion and absorption of proteins and amino acids and increased expression of protein digestive enzymes in the gastrointestinal tract.
Keywords: Candidate gene, Dairy sheep, Genetic variance, Genome scan, Single step -
گوجه فرنگی مهم ترین محصول در بین سبزیجات، بعد از سیب زمینی می باشد و ایران رتبه ششم جهانی سطح زیرکشت آن را به خود اختصاص داده است. متاسفانه هرساله بیش از 95 درصد بذرهای هیبرید سبزیجات وارد می شود. مطالعه ی حاضر به منظور ارزیابی هیبریدهای وارداتی مرسوم (8320، Eden، Matin و Xaman) و نسلهای F2 و F3 حاصل از خودگشنی آنها صورت گرفت. در همین راستا پس از تولید نسل های F2 و F3 سه نسل (F1، F2 و F3) در کنار هم همراه با شاهد (Early Orbana y) طی سال های 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار کشت شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس برای صفات عملکرد تک بوته، روز تا گلدهی، متوسط وزن تک میوه، میوه های برداشت شده، اسیدیته (pH)، در سطح احتمال یک درصد و مواد جامد محلول (TSS) در سطح پنج درصد معنی دار بودند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین میانگین عملکرد تک بوته برای8320 F1 (10/10920 گرم)، بالاترین تعداد روز تا گلدهی در Xaman F2 (01/47 روز)، بالاترین متوسط وزن تکمیوه در Xaman F1 (50/115 گرم)، بیشترین تعداد میوه های برداشت شده در Xaman F1 (62/106)، کمترین مقدار اسیدیته (pH) در 8320 F1 (10/4) و بیشترین مقدار مواد جامد محلول را در نسل Matin F3 (96/4) مشاهده شد. نتایج حاصل از برآورد پارامترهای ژنتیکی نشان داد اکثر صفات ارزیابی شده از واریانس ژنتیکی و فنوتیپی بالایی برخوردار بودند اما اختلاف جزیی بین ضریب تغییرات فنوتیپی و ژنوتیپی مشاهده شد که بیانگر تاثیر اندک محیط بر کنترل این صفات می باشد. بزرگ بودن واریانس غالبیت نسبت به واریانس افزایشی در اکثر صفات باعث شد درجه غالبیت بزرگ تر از یک به دست آید؛ بنابراین احتمال کنترل صفات توسط ژن های با اثرات غالبیت یا فوق غالبیت بالا می باشد و جهت بهبود این صفات باید از روش های مبتنی بر تولید لاین، دورگ گیری و استفاده از هتروزیس استفاده نمود.
کلید واژگان: گوجه فرنگی، نسل های در حال تفرق، واریانس ژنتیکیTomato is the second most important vegetables, after potato, which has the highest area of cultivation worldwide. Acording to FAO statistics, Iran is the sixth producer of tomato cultivation in the world. However, more than 95 percent of vegetable seeds are imported into the country. The present study was conducted in order to evaluate commercial imported hybrids (8320, Eden, Matin and Xaman) and the F2 and F3 generations resulting from their self-breeding. In this regard, after the production of F2 and F3 generations, three generations (F1, F2 and F3) together with the control variety (Early Orbana y) were evaluated in the research farm of Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran, based on a randomized complete block design with four replications during 2019-2020. The analysis of variance showed that the difference among genotypes for single plant yield, days to flowering, average single fruit weight, number of fruits harvested and acidity (pH), was significant at the level of 1% probability and total soluble solids (TSS) was significant at the level of 5%. The results of the mean comparison showed that the highest mean of single plant yield belonged to 8320 F1 (10920/10g), the highest days to flowering was observed in Xaman F2 (47.01 days), the highest mean weight of single fruit was observed in Xaman F1 (115.50 g), the highest number of fruits harvested was in Xaman F1 (106.62), the highest amount of total soluble solids was in Matin F3 generation (4.96) and the lowest amount of acidity (pH) was in 8320 F1 (4.10). The results of estimating genetic parameters showed that most of the evaluated traits had high genetic and phenotypic variances, but a slight difference was observed between the coefficient of phototypic variation and the coefficient of genotypic variation, which indicates a small effect of environment on the control of these traits. Higher variance of dominance than additive variance in most traits caused the degree of dominance to be greater than one, Therefore, the possibility of control of traits by genes with dominance or over-dominance effects is high, and in order to improve these traits, the methods for hybrid development are suggested.
Keywords: Tomato, Segregating generations, Genetic variance -
ارزیابی تنوع ژنتیکی در لاین های نوترکیب نسل یازدهم و شناسایی لاین های امیدبخش برنج (.Oryza sativa L)
برنج یکی از گیاهان زراعی راهبردی کشور است که افزایش عملکرد آن همواره به عنوان مهم ترین هدف اصلاحی مورد توجه به نژادگران بوده است. یکی از مهم ترین روش های اصلاحی در برنج، تلاقی بین ارقام برگزیده جهت تولید لاین های نوترکیب و شناسایی لاین های امیدبخش است. این آزمایش با هدف شناسایی لاین های برتر پرمحصول جهت معرفی ارقام جدید اجرا شد. لاین های مورد ارزیابی همراه با ارقام والدینی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان کشت شده و صفات مهم زراعی در 141 لاین نوترکیب مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین لاین های مورد ارزیابی از نظر کلیه صفات مورد بررسی تفاوت معنی داری وجود داشت که نشان دهنده تنوع ژنتیکی قابل توجه در آنها بود. برآورد ضرایب تغییرات فنوتیپی و ژنتیکی و اجزای واریانس نیز نشان داد که تنوع قابل توجهی در جمعیت مورد مطالعه، به ویژه برای صفات تعداد دانه پر و پوک در خوشه، تعداد خوشه در بوته و عملکرد دانه وجود داشت. میزان وراثت پذیری خصوصی صفات نیز از حدود 20 درصد در طول خوشه تا حدود 43 درصد در عرض دانه، تعداد روز تا رسیدگی و وزن هزار دانه متغیر بود. نتایج تجزیه به عامل ها نشان داد که سه عامل اصلی و مستقل در حدود 96 درصد از تنوع کل لاین های مورد مطالعه را توجیه کرده و عامل ایجاد ارتباط معنی دار بین صفات در لاین های برنج بودند. این سه عامل به عنوان عامل عملکرد و اجزای آن، عامل کیفیت ظاهری دانه ها و عامل فنولوژیک نام گذاری شدند. تجزیه خوشه ای به روش UPGMA نیز 141 لاین برنج را در سه گروه دسته بندی کرد و والدین سپیدرود و غریب به ترتیب در گروه های اول و دوم قرار گرفتند. بررسی ارزش گروه ها از نظر صفات نشان داد که گروه اول از نظر عملکرد و اجزای عملکرد و گروه سوم از نظر ابعاد و کیفیت ظاهری دانه ها بیش ترین مقدار را داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین لاین های برنج مورد ارزیابی وجود داشت و لاین های برتر پرمحصول و با کیفیت ظاهری مطلوب شناسایی شدند، بنابراین اصلاح موفقیت آمیز جمعیت برای بسیاری از صفات مهم زراعی، به ویژه عملکرد و اجزای آن امکان پذیر است.
کلید واژگان: برنج، تجزیه های چند متغیره، عملکرد دانه، لاین های نوترکیب، واریانس ژنتیکی و وراثت پذیریRice is one of the important and staple food crops in Iran, and its grain yield improvement has always been the most important objective in rice breeding programs. One of the important breeding methods in rice is crossing between selected varieties to develop recombinant inbred lines (RILs), and then identifying promising lines. This experiment was carried out with the aim of identifying high-yielding superior lines. One hundred forty one recombinant inbrd lines together with their parental cultivars were evaluated using randomized complete block design with three replications in research field of faculty of agricultural sciences, University of Guilan, Rasht, Iran, in 2018. Important agronomic traits were measured and recorded for all RILs. Analysis of variance showed that there was significant differences among RILs for all studied traits, indicating significant genetic variation among them. Estimated coefficients of phenotypic and genetic variations as well as variance components also showed that there was considerable variation among RILs population, particularly for number of filled and unfilled grains panicle-1, number of panicles plant-1 and grain yield. The narrow-sense heritability varied from about 20% for panicle length to 43% for grain width, days to maturity, and 1000-grain weight. Factor analysis showed that three main and independent factors explained about 96% of the total observed variance among RILs, and were the main reasons for significant relationships between traits. These three factors were deignated as yield and its components, grain appearance quality and phenological factors. Cluster analysis by UPGMA method classified the 141 studied RILs into three clusters. Cv. Sepidrood and cv. Gharib (parental cultivars) were grouped in the first and second clusters, respectively. Evaluation of the cluster values for different traits showed that the first cluster had the highest values for grain yield and its components and the third cluster for grain dimensions and appearance quality. In conclusion, the results of this experiment showed that there was significant genetic variation among the studied RIls. Therefore, successful improvement of important agronomic traits, particularly grain yield and its components, is feasible. The superior high-yielding lines with desirable appearance quality were also identified.
Keywords: Genetic variance, Grain yield, Heritability, Multivariate analysis, Recombinant inbred lines, Rice -
مقدمه و هدف
یکی از روش هایی که در سال های اخیر برای مقابله با کم آبی و تنش های خشکی در بسیاری از گیاهان مورد استفاده قرار گرفته، استفاده از قارچ های هم زیست ریشه (میکوریز) است. مطالعات بوم شناسی و فیزیولوژیکی اثبات کرده، اغلب همزیستی میکوریزی باعث جذب بهتر آب و عناصر غذایی از خاک می شود. به دلیل اهمیت دانه های روغنی و بویژه کنجد، مطالعه ارقام تجاری از نظر اجزای واریانس ژنتیکی، فنوتیپی و وراثت پذیری صفات مهم می باشد. کنجد به دلیل داشتن روغن زیاد (52-42 درصد) و کیفیت مناسب آن (کلسترول پایین و وجود برخی آنتی اکسیدان ها) نقش مهمی در سلامت انسان دارد و از طرفی گیاهی متحمل به کم آبی و تنش خشکی است. در حال حاضر تنش خشکی مهمترین عامل در کاهش عملکرد در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. وراثت پذیری بالا برای یک صفت نشان می دهد که بخش عمده ای از واریانس فنوتیپی به دلیل واریانس ژنتیکی است، در حالی که در وراثت پذیری پایین، عوامل ژنتیکی سهم کمتری در تنوع فتوتیپی دارند. هدف از این مطالعه برآورد مولفه های واریانس و وراثت پذیری عملکرد دانه و صفات مربوطه در هشت رقم تجاری کنجد در شرایط مختلف آبیاری بود.
مواد و روش هابه منظور بررسی تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری عملکرد و اجزاء عملکرد دانه در کنجد تحت شرایط مختلف، تعداد هشت رقم تجاری در در سه آزمایش جداگانه به صورت آزمایش فاکتوریل- اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی ایستگاه ساعتلوی ارومیه در سال زراعی 94-1395 و 95-1396 مورد بررسی قرار گرفتند. کرت های اصلی شامل ترکیب سه سطح مختلف آبیاری (آبیاری نرمال: آبیاری بعد از 70 میلی متر تبخیر و تعرق گیاه یا ETc، تنش ملایم: آبیاری بعد از 90 میلی متر ETc و تنش شدید: آبیاری بعد از 110 میلی متر ETc) و سه سطح تلقیح با قارچ میکوریزا Glomus mosseae، Glomus intraradices و عدم تلقیح بودند. کرت های فرعی در برگیرنده ارقام تجاری کنجد بود.
یافته هانتایج تجزیه واریانس نشان داد تاثیر محیط، ژنوتیپ و اثر متقابل محیط × ژنوتیپ روی بیشتر صفات مورد مطالعه معنی دار بود. در رژیم های آبیاری مطلوب، تنش ملایم و شدید خشکی در شرایط تلقیح و عدم تلقیح با میکوریزا، بیشترین واریانس ژنتیکی به ترتیب در صفات عملکرد بیولوژیک، تعداد دانه در مترمربع و عملکرد دانه مشاهده شد. بیشترین وراثت پذیری در شرایط آبیاری مطلوب و بدون تلقیح با میکوریزا در صفات عملکرد دانه و تعداد دانه در کپسول؛ در شرایط آبیاری مطلوب و تلقیح با میکوریز در صفات عملکرد دانه و وزن هزار دانه؛ در شرایط تنش ملایم خشکی و بدون تلقیح با میکوریزا در صفات عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد دانه در کپسول؛ در شرایط تنش ملایم خشکی و تلقیح با میکوریزا گلوموس موسه آ در صفات وزن هزار دانه و تعداد دانه در کپسول؛ در شرایط تنش ملایم خشکی و تلقیح با میکوریزا گلوموس اینترادیسز در صفات عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد دانه در کپسول؛ در شرایط تنش شدید خشکی و بدون تلقیح با میکوریزا در صفات قطر ساقه و وزن هزار دانه؛ در شرایط تنش شدید خشکی و تلقیح با میکوریزا گلوموس موسه آ در صفات قطر ساقه، تعداد دانه در کپسول و تعداد دانه در مترمربع و در شرایط تنش شدید خشکی و تلقیح با میکوریزا گلوموس اینترادیسز در صفات قطر ساقه، تعداد دانه در مترمربع و وزن هزار دانه مشاهده شد. عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و اجزای عملکرد دانه در هر سه شرایط مختلف آبیاری، سود ژنتیکی و پیشرفت ژنتیکی بالایی داشتند.
نتیجه گیریاز بین اجزای عملکرد دانه با توجه به اینکه وراثت پذیری تعداد دانه در کپسول و وزن هزار دانه در هر سه شرایط مختلف آبیاری در مقایسه با تعداد کپسول در هر بوته بیشتر است انتخاب از طریق تعداد دانه در کپسول و وزن هزار دانه به منظور افزایش عملکرد دانه کارآیی بیشتری خواهد داشت. بنابراین ارقام تجاری کنجد (داراب 2 و داراب 14) که تعداد دانه در کپسول و وزن هزار دانه بیشتری دارند را می توان جهت تولید ارقامی با عملکرد دانه بالا در برنامه های به نژادی بهره برداری نمود.
کلید واژگان: پیشرفت ژنتیکی، تنش خشکی، تنوع ژنتیکی، سود ژنتیکی، کنجد، واریانس ژنتیکیIntroduction and ObjectivesOne of the methods that has been used in recent years to deal with dehydration and drought stress in many plants is the use of root symbiotic fungi (mycorrhiza). Ecological and physiological studies have shown that mycorrhizal symbiosis often results in better absorption of water and nutrients from the soil. Due to the importance of oilseeds and especially sesame, the study of commercial cultivars in terms of genetic variation, phenotypic components and heritability of traits is important. Sesame due to its high oil content (52-42 Percentage) and its proper quality (low cholesterol and the presence of some antioxidants) play an important role in human health and on the other hand the plant tolerates dehydration and drought stress. Currently, water stress is the most important and common factor in reducing yield in arid and semi-arid regions. High heritability for a trait indicates that the major part of phenotypic variance is due to genetic variance, while in low heritability, genetic factors have a smaller share in phototypic diversity. The aim of this study was to estimate the variance components and heritability of grain yield and related traits in 8 commercial sesame cultivars under different irrigation conditions.
Material and MethodsIn order to investigate the genetic diversity and the heritability of grain yield and yield components in sesame, 8 commercial cultivars were studied in three separate experiments using factorial split plot based on randomized block complete design with three replications in research field of Agricultural Research Center, West-Azerbaijan in 2015-2016 and 2016-2017 cropping seasons. The main plots (factor A and B) consisted of three different levels of irrigations (normal irrigation: irrigation after 70 mm evapotraspiration of crop or ETc, moderate drought stress: irrigation after 90 mm ETc and severe drought stress: irrigation after 110 mm ETc) and factor B included three levels: two species of mycorrhiza fungi Glomus mosseae, Glomus intraradices and non-inoculated (control). Sub plots (factor C) consisted of eight commercial cultivars of sesame.
ResultsThe results of analysis of variance showed that the effect of environment, genotype and the interaction of environment × genotype on most of the studied traits were significant. In optimal irrigation regimes, moderate and severe drought stress under inoculation and non-inoculation conditions with mycorrhiza, the highest genetic variance was observed in biological yield, number of seeds per square meter and seed yield, respectively. The highest heritability in optimum irrigation conditions without mycorrhiza inoculation of traits (seed yield and number of grains per capsule), in optimum irrigation conditions and inoculation with mycorrhiza (both two species) (seed yield and 1000 seed weight), in moderate drought stress conditions and no inoculation with mycorrhiza (seed yield, 1000 seed weight and number of seeds per capsule), under moderate drought stress and inoculation with mycorrhiza G. mosseae (1000 seed weight and number of grains per capsule), under moderate stress conditions and inoculation with mycorrhiza G. intradices (seed yield, 1000 seed weight and number of grains per capsule), under severe drought stress conditions and without inoculation with mycorrhiza (stem diameter and 1000 seed weight), under severe drought stress conditions and inoculation with mycorrhiza G. mosseae (stem diameter, number of seeds per capsule and number of seeds per square meter) and in conditions of severe drought stress and inoculation with mycorrhiza G. intraradices (stem diameter, number of seeds per square meter and 1000 seed weight) were observed. Seed yield, biological yield and seed yield components had high genetic gain and genetic advance in all three different irrigation conditions. Among the components of grain yield, considering that the heritability of number of seeds per capsule and 1000 seed weight in all three different irrigation conditions is higher compared to the number of capsules per plant, so selection through number of seeds per capsule and 1000 seed weight to increase seed yield will be more efficient.
ConclusionTherefore, commercial sesame cultivars that have more seeds per capsule and a 1000 seed weight can be used in breeding programs to produce cultivars with high seed yield. According to the information of this study, only general heritability can be calculated, but since many studies on commercial sesame cultivars in interaction with different conditions of irrigation and inoculation and non-inoculation with mycorrhiza have not been done, so this study can useful for researchers.
Keywords: Drought stress, Genetic advance, Genetic diversity, Genetic gain, Genetic variance, Sesame -
پویش ژنومی برای صفات مهم اقتصادی بلدرچین ژاپنی-مقایسه روش های چند مرحله ای بیز B و تک مرحله ای GBLUP
هدف پژوهش حاضر، مقایسه میزان واریانس ژنتیکی افزایشی توجیه شده روش چند مرحله ای بیزB (MS-BayesB) با روش پویش کل ژنومی تک مرحله ای تصحیح شده مکرر (WssGWAS) برای صفات مرتبط با بازدهی خوراک در 920 قطعه بلدرچین ژاپنی بود. برای هر پرنده، افزایش وزن بدن (BWG)، میزان خوراک مصرفی (FI) و ضریب تبدیل خوراک (FCR) رکورد اندازه گیری شده و با استفاده از یک تراشه SNP ژنوم بلدرچین ژاپنی (Illumina iSelect 4K) تعیین ژنوتیپ شدند. میزان اثر هر یک SNPها با استفاده از نرم افزار GenSel و BLUPF90 برآورد گردید. پنجره هایی که بیش از 1 % واریانس را بیان می کردند به عنوان مناطق ژنومی اصلی استفاده شدند. نتایج این پژوهش نشان داد در مجموع روش WssGWAS از نظر میزان واریانس ژنتیکی افزایشی بیان شده در مقایسه با روش MS-BayesB عملکرد بهتری داشت. تعداد 15 پنجره ژنومی با بیش از 1 % واریانس ژنتیکی بیان شده روی 10 کروموزوم مختلف، 1/23% واریانس ژنتیکی صفت افزایش وزن بدن را توجیه می کردند. تعداد 14 پنجره روی 9 کروموزوم مرتبط با میزان خوراک مصرفی بودند. این پنجره ها 3/28% واریانس ژنتیکی را بیان می کردند. همچنین برای ضریب تبدیل خوراک تعداد 12 منطقه ژنومی روی 9 کروموزوم، سهم 4/27% از واریانس ژنتیکی کل داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد که در مجموع روش WssGWAS به علت استفاده همزمان از اطلاعات شجره ای، فنوتیپی و ژنوتیپی عملکرد بهتری در مقایسه با روش چند مرحله ای BayesB دارد. علاوه بر این، با توجه به شناسایی مناطق ژنومی جدید و نقش کلیدی ژن های ذکر شده در ایجاد صفات وزن بدن و بازده خوراک می توان کارآیی روش WssGWAS برای پویش ژنومی در صفات مهم اقتصادی در بلدرچین ژاپنی را تایید کرد.
کلید واژگان: بلدرچین، پنجره ژنومی، پویش ژنومی، واریانس ژنتیکیIntroductionApplying the appropriate statistical method to genome wide association studies (GWAS (is one of the major factors influencing the identify chromosome regions effect of quantitative traits. The single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) approach, a quite common procedure in GWAS, has the advantage of simultaneously using the phenotypes of genotyped and non-genotyped animals, pedigrees, and genotypes; therefore, there is no need to calculate pseudo-phenotypes. It has been reported that the use of ssGBLUP procedure increased the accuracy of genetic evaluation in many contexts and species compared with pedigree-based BLUP. However, the ssGBLUP assumes that all SNPs explain the same amount of genetic variance, which is unlikely in the case of traits whose major genes or QTL are segregating. The weighted single-step genome wide association studies (WssGWAS) approach allows the use of different weights for each SNP according to their trait-relevant importance and improves the accuracy of genetic evaluation and the precision of estimates of SNP effects. Thus, The aim of the present study was to compare the explained genetic variance from multi-step Bayes B (MS-BayesB) method in the different values of π with weighted single-step genome wide association study (WssGWAS (method related to some economically important traits in 920 Japanese quails.
Materials and MethodsFor each bird, a total of three traits including body weight gain (BWG), feed intake (FI) and feed conversion ratio (FCR) were recorded and by using Illumnia iSelect 4K Japanese quail SNP Bead chip. For associations between traits and effective SNPs using the GenSel and BLUPF90 family software. The effects of markers and the genomic estimated breeding values of the traits were obtained by five iterations of WssGWAS. The proportion of additive genetic variance (agv) for each of 1.5-Mb genomic window (adjacent SNPs) was used to identify informative genomic regions and candidate genes, accounting for more than 1% of the agv. Also, to estimate SNP marker effects, the Bayes-B method was used (Meuwissen et al., 2009) with set π 0.90, 0.95, 0.99 The Bayes-B method assumes that some proportion (π) of SNP markers has zero effects. The posterior distributions of the parameters and effects were obtained using Gibbs sampling. We performed a Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulation of 41,000 rounds with Gibbs sampling, of which the first 1000 iterations were discarded as burn-in. To estimate posterior means and variances of marker effects, Metropolis–Hastings samples were run for 10 iterations. The QTL windows were identified and located for candidate genes using the Coturnix_japonica_2.0 assembly. DAVID v6.8 Functional Annotation Tool (Huang et al. 2009) was used for gene ontology (GO) enrichment in order to detect biological terms associated with genomic regions and gene networks identified in the analysis. Enrichment analysis of gene function was performed using implementation of the Bonferroni test of overrepresentation.
Results and DiscussionThese unknown genotype individuals can supply additional information to improve the statistical power of QTL detection. Sample size can influence the power of GWAS. In general, the results showed that the Bayes A method performed better in explained additive genetic variance compared to BayesB method with π=90. A total of 15 significant windows over 1% explained genetic variance on 10 chromosomes were found for the BWG and explained 23.1% of agv. For FI, we identified 14 informative windows across 9 chromosomes, and explained 28.3% of the agv. Also, for the FCR, 12 significant windows were identified on 9 chromosomes and explained 27.4% of agv. The detected candidate genes in genomic regions played an important role in muscle development, feed intake and residual feed intake. Results of this study showed that use single-step Bayesian methods of phenotype, genotype and pedigree information simultaneously, had outperform in comparison than other multi-step BayesB method. Moreover, considering the identification of new genome regions and the key role of the mentioned genes in development of body weight and feed efficiency, the WssGWAS method can be validated for GWAS for economic traits in Japanese quail.
ConclusionsIn the present study, we identified a wide range of genomic regions associated with body weight gain and feed efficiency traits. The findings of this study provide an important foundation for future fine-mapping studies to more precisely elucidate the mutations affecting production traits in Japanese quail. Future studies should establish causative links between candidate variants and economically important phenotypes using functional analyses.
Keywords: Genetic variance, Genome scan, Genomic window, Quail -
به منظور تعیین پارامترهای ژنتیکی و وراثت پذیری صفات مختلف چغندرقند و تجزیه ارتباط صفات، ژنوتیپ های فول سیب (تمامخواهری) و هیبرید در آزمایش های جداگانه در سال زراعی 1396 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب در دو شرایط شوری و نرمال، مورد بررسی قرار گرفتند. در آزمایش فول سیب ها در شرایط شوری، صفات عملکرد ریشه، عملکرد قند خالص و ناخالص، محتوای نسبی آب برگ، وزن خشک ریشه و نسبت وزن ریشه به اندام هوایی و در شرایط نرمال صفات عملکرد ریشه، عملکرد قند، نسبت وزن ریشه به اندام هوایی و وزن ویژه برگ واریانس ژنتیکی بیشتری نسبت به واریانس محیطی داشتند و درنتیجه دارای وراثت پذیری عمومی بالاتری نیز بودند. در آزمایش هیبریدها در شرایط شوری برای صفات عملکرد قند خالص، میزان پتاسیم، نسبت پتاسیم به سدیم، میزان نیتروژن و سطح برگ و در شرایط نرمال برای صفات عملکرد ریشه، میزان سدیم، نسبت پتاسیم به سدیم و میزان نیتروژن، واریانس ژنتیکی بالا بود و در نتیجه وراثت پذیری عمومی بالای 0/5 مشاهده شد؛ بدین ترتیب، در برنامه های اصلاحی و گزینشی می توان این صفات را مدنظر قرار داد. در شرایط شوری، دامنه تغییرات وراثت پذیری خصوصی از 0/16 تا 0/66 متغیر بود. بیشترین میزان وراثت پذیری به ترتیب مربوط به قند ملاس با 0/66، میزان نیتروژن با 0/43، عملکرد قند با 0/38 و محتوای نسبی آب برگ با 0/38 بود؛ بنابراین، این صفات تا حدودی توسط اثرات افزایشی ژن ها کنترل شده و می توان در برنامه های اصلاحی از درجات مختلف گزینش برای آنها استفاده کرد. در شرایط نرمال، دامنه تغییرات وراثت پذیری خصوصی از 0/10 تا 0/29 متغیر بود و صفت محتوای نسبی آب برگ با 0/29 بیشترین میزان وراثت پذیری را نشان داد. در تنش شوری، وراثت پذیری عملکرد ریشه و عملکرد قند در حد متوسط بود؛ بنابراین، در اصلاح عملکرد ریشه می توان از گزینش در نسل های متمادی و انتهایی و همچنین تولید هیبرید استفاده کرد. نتایج تجزیه رگرسیون و علیت نشان داد که در شرایط نرمال و شوری، وقتی عملکرد ریشه به عنوان متغیر تابع در نظر گرفته شد، صفات وزن ویژه برگ، سطح برگ و محتوای آب نسبی برگ تغییرات موجود را توجیه کردند و از بین آنها سطح برگ دارای بیشترین اثر مثبت و مستقیم بر عملکرد ریشه بود.
کلید واژگان: چغندرقند، شوری، واریانس ژنتیکی، وراثت پذیری عمومی و خصوصیJournal of Sugar Beet, Volume:36 Issue: 2, 2022, PP 139 -154In order to determine the genetic parameters and heritability of different traits of sugar beet and also the relationship between traits, full-sib and hybrid genotypes were evaluated in separate trials at Miandoab Agricultural Research Station under salinity and normal conditions in 2017. In full-sib trial performed under salinity condition, root yield, sugar yield, white sugar yield, leaf relative water content, root dry weight, and root/shoot ratio, and under normal condition, root yield, sugar yield, root/shoot ratio and specific leaf weight had higher genetic variance than environmental variance and consequently had higher broad-sense heritability. In hybrid trial performed under salinity condition, for white sugar yield, potassium content, potassium/sodium ratio, nitrogen content, and leaf area, and under normal condition, for root yield, sodium content, potassium/sodium ratio and nitrogen content, genetic variance was high and as a result, broad-sense heritability was above 0.5. Therefore, these traits can be considered in breeding and selection programs. Under salinity condition, the narrow-sense heritability ranged from 0.16 to 0.66. The highest narrow-sense heritability was related to molasses sugar with 0.66, nitrogen content with 0.43, sugar yield with 0.38 and leaf relative water content with 0.38, respectively. Therefore, it can be concluded that these traits are partially controlled by additive effects and can be used for selection of different degrees. Under normal condition, the narrow-sense heritability ranged from 0.01 to 0.29 and the relative water content with 0.29 showed the highest heritability. Under salinity stress, heritability of root yield and sugar yield was moderate; so yield could be improved by long-term selection and hybrid production. The results of regression and path analysis showed that under salinity and normal conditions, when the root yield was considered as dependent variable, specific leaf weight, leaf area, and relative water content explained the variation among which the leaf area had the highest positive direct effect on root yield.
Keywords: Salinity, Broad, Narrow-sense heritability, Genetic variance -
مقدمه و هدف
بهبود عملکرد گیاهان زراعی تحت شرایط تنش خشکی یکی از مهم ترین اهداف اصلاح گیاهان است. تحمل خشکی معمولا با عملکرد گیاه تحت تنش کم آبی مورد ارزیابی قرار می گیرد اما به علت تاثیرپذیری از سایر صفات در شرایط تنش، این صفت به تنهایی نمی تواند نشان دهنده تحمل به خشکی ژنوتیپ ها باشد. بنابراین، بهتر است در برنامه های اصلاحی، صفات تحمل به خشکی ژنوتیپ ها شناسایی گردیده و هدایت برنامه ها بر اساس عملکرد و سایر صفات مهم فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی انجام پذیرد. مشخص نمودن مقادیر واریانس ژنتیکی و بخش افزایشی و غالبیت واریانس ژنتیکی در کنترل صفات در دو شرایط نرمال و تنش، اساس تصمیم گیری در مورد نحوه استفاده از ژرم پلاسم های موجود در شرایط مختلف است که محققین بر پایه روش های مختلفی نسبت به برآورد آن ها اقدام می نمایند. هدف از این تحقیق برآورد پارامترهای ژنتیکی صفات مرتبط با عملکرد کمی و صفات کیفی چغندرقند در شرایط تنش خشکی و نرمال به منظور استفاده در برنامه های به نژادی بود.
مواد و روش هابه منظور تعیین پارامترهای ژنتیکی و وراثت پذیری عمومی و خصوصی صفات مختلف عملکرد و اجزا عملکرد و کیفیت چغندرقند، دو سری ژنوتیپ تمام خواهری و هیبریدهای حاصل از تلاقی برخی از این ژنوتیپ های تمام خواهری به عنوان لاین های والد پدری و دو لاین SC C2 و SC 261 به عنوان لاین های مادری در آزمایش های جداگانه در سال زراعی 1396 در ایستگاه تحقیقات مطهری کرج در دو شرایط خشکی و نرمال، مورد بررسی قرار گرفتند. پس از اجرای آزمایش صفات مختلف فیزیولوژیکی و کیفی ژنوتیپ ها در دو محیط اندازه گیری شد و در نهایت پارامترهای ژنتیکی محاسبه شد.
یافته هادر آزمایش ژنوتیپ های تمام خواهری در شرایط تنش صفات میزان سدیم، نسبت پتاسیم به سدیم، میزان ازت، ضریب قلیایی ات، خلوص شربت، قند ملاس، مساحت سطح برگ، وزن تر اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، نسبت جرمی ریشه و نسبت ریشه به ساقه دارای واریانس ژنتیکی بیشتری نسبت به واریانس محیطی بودند و بالطبع دارای وراثت پذیری عمومی بالاتری نیز بودند. بنابراین به دلیل این میزان واریانس ژنتیکی، می توان از این صفات در برنامه های اصلاحی و گزینشی استفاده کرد. در شرایط نرمال وضعیت متفاوت بود و در تمامی صفات، میزان واریانس ژنتیکی کم و درنتیجه وراثت پذیری عمومی اندک بود. در آزمایش مقایسه هیبریدها در شرایط تنش برای صفات عملکرد قند، میزان سدیم، نسبت سدیم به پتاسیم، میزان ازت و مساحت سطح برگ و در شرایط نرمال برای صفات عملکرد قند و نسبت سدیم به پتاسیم واریانس ژنتیکی بالا وجود داشت و وراثت پذیری عمومی بالای 0/5 مشاهده شد. بنابراین در برنامه های اصلاحی و گزینشی می توان این صفات را مورد استفاده قرارداد. در شرایط خشکی بیشترین میزان وراثت پذیری به ترتیب مربوط به میزان پتاسیم با 0/77، قند ملاس با 0/65، درصد قند قابل استحصال با 0/48، خلوص شربت با 0/44 و میزان سدیم و محتوای آب نسبی برگ هرکدام با 0/43 بود. بنابراین این صفات توسط اثرات افزایشی کنترل می شوند. در شرایط نرمال صفات عملکرد خالص قند با 4/0 و میزان سدیم با 0/44 بیشترین میزان وراثت پذیری را نشان دادند.
نتیجه گیرینتایج نشان داد که پارامترهای ژنتیکی محاسبه شده در محیط تنش، به محیط غیرتنش قابل تعمیم نیست، در نتیجه مطالعه ویژگی های ژنتیکی لاین ها و هیبریدهای تحت محیط های متفاوت امری اجتناب ناپذیر است تا برآورد عمل ژن ها با دقت بیشتری همراه باشد. در هر دو محیط وراثت پذیری عملکرد ریشه پایین ولی وراثت پذیری عملکرد قند در حد متوسط بود، بنابراین در اصلاح عملکرد ریشه می توان با تولید هیبرید و در اصلاح عملکرد قند از گزینش در نسل های متمادی و انتهایی و همچنین تولید هیبرید استفاده کرد.
کلید واژگان: خشکی، صفات فیزیولوژیک، واریانس ژنتیکی، وراثت پذیری عمومی و خصوصیIntroduction and ObjectiveImproving crop yield under drought stress conditions is one of the most important goals of plant breeding. Drought tolerance is usually evaluated by plant yield under low water stress, but due to the influence of other traits under stress conditions, this trait alone cannot indicate drought tolerance of genotypes. Therefore, it is better in breeding programs to identify drought tolerance traits of genotypes and guide programs based on yield and other important physiological and biochemical traits. Determining the values of genetic variance and the additive part and the dominance of genetic variance in controlling traits under both normal and stress conditions is the basis for deciding how to use germplasms in different conditions, which researchers use based on different methods to estimate them. The aim of this study was to estimate the genetic parameters of quantitatively yielding and qualitative traits of sugar beet under drought and normal stress conditions for use in breeding programs.
Material and MethodsTo determine the genetic parameters of different quantitative and qualitative traits of sugar beet, two series of genotypes full-sib and hybrid (resulting from the meeting of some of full-sibs as paternal lines and two lines SC C2 and SC 261 as maternal lines) were studied under both drought and normal conditions, in Motahari's Research, Karaj in 2017. After testing, different physiological and qualitative traits of genotypes were measured in two environments and finally genetic parameters were calculated.
ResultsIn full-sib experiment under stress conditions, sodium content, potassium/sodium ratio, nitrogen content, alkalinity coefficient, syrup purity, molasses sugar, leaf area, shoot fresh weight, shoot dry weight, root dry weight, root mass ratio, and root/stem ratio had more genetic variance than environmental variance, so they also had higher broad sense heritability. Therefore, due to high genetic variance, these traits can be used in breeding and selection programs. Under normal conditions, the amount of genetic variance was low in all traits and consequently, the general heritability was low. In hybrid experiment under stress conditions for sugar yield traits, sodium content, sodium/potassium ratio, nitrogen content, and leaf area, and normal conditions for sugar yield and sodium/potassium ratio there was high genetic variance and broad-sense heritability was observed above 0.5. Therefore, these traits can be considered for breeding and selection programs. In drought conditions, the highest heritability was related to potassium content 0.77, molasses sugar 0.65, extractable sugar percentage 0.48, syrup purity 0.44, and sodium content and relative water content with 43, respectively. So, these traits were controlled to varying degrees by additive effects. Under normal conditions, pure sugar with 0.4 and sodium with 0.44 showed the highest heritability.
ConclusionThe results showed that the genetic parameters calculated in the stress environment cannot be generalized to the non-stress environment. As a result, studying the genetic characteristics of lines and hybrids under different environments is inevitable so that the estimation of gene function can be more accurate. In both environments, the narrow-sense heritability of root yield was low but in sugar yield was moderate. So, in improving root yield, hybrid products can be used, and in sugar yield, selection can be used in long and term generations, as well as hybrid production.
Keywords: Broad, narrow sense heritability, Drought, Genetic variance, Physiologic traits -
بررسی نظام ژنتیکی کنترلکننده صفات زراعی، یکی از مقدمات انتخاب روش بهنژادی مناسب است. به منظور تجزیه ژنتیکی برخی صفات زراعی گندم نان با استفاده از روش تجزیه میانگین نسلها، والدین و نسلهای ایجاد شده از تلاقی مرودشت × MV-17 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و تحت شرایط نرمال و تنش خشکی در سال زراعی 95-1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه رازی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس وزنی حاکی از وجود اختلاف معنیدار بین نسلهای مختلف از نظر اغلب صفات مورد مطالعه تحت هر دو شرایط بود. تجزیه میانگین نسلها نشان داد که علاوه بر اثرات افزایشی و غالبیت، انواعی از اثرات اپیستازی نیز در وراثت اغلب صفات نقش داشتند و بنابراین نمیتوان به موفقیت گزینش در نسلهای اولیه جمعیت های در حال تفرق امیدوار بود. برای صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل و طول ریشک، نقش اثر افزایشی ژنها بیشتر از اثر غالبیت بود که نشان دهنده سودمندی استفاده از گزینش دورهای برای تجمیع این ژنها و سپس انتخاب لاینهای با خصوصیات زراعی مطلوب میباشد. مدل کنترل ژنتیکی اغلب صفات تحت هر دو شرایط از نظر وجود یا عدم وجود اثرات متقابل غیرآللی، تقریبا مشابه هم بود و چندان تحت تاثیر تنش خشکی قرار نگرفت. وراثتپذیری عمومی برای صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل و طول ریشک تحت هر دو شرایط بالا بود. برای عملکرد دانه، وراثتپذیری عمومی تحت هر دو شرایط در حد متوسط اما وراثتپذیری خصوصی بسیار پایین بود. در مجموع با توجه به نقش بارزتر اثرات ژنی غیرافزایشی در کنترل اغلب صفات، گزینش در نسلهای پیشرفته و پس از رسیدن به خلوص نسبی پیشنهاد میشود.
کلید واژگان: اپیستازی، عمل ژن، واریانس ژنتیکی، وراثتپذیری، هتروزیسThe study of the genetic structure controlling agronomic traits is one of the preconditions for selecting the appropriate breeding method. In order to analyze genetic of some agronomic traits of bread wheat using generation mean analysis, parents and different generations resulting from the cross of Marvdasht × MV-17 wheat cultivars were assessed in a randomized complete block design with three replicates under normal and terminal drought stress conditions in Research Farm of Razi University (Iran) during 2015-2016 cropping season. Based on the results of weighted ANOVA, a significant difference was observed between different generations for most of the studied traits under both conditions. Generations mean analysis revealed that in addition to the additive and dominance gene effects, a variety of epistatic effects also played a role in the inheritance of most traits, and therefore cannot hope for the success of selection in first generations. The role of additive gene effect was greater than the dominance one for plant height, peduncle length and awn length, indicating usefulness of using recurrent selection to aggregate these genes followed by selecting lines with favorable agronomic characteristics. The model of genetic control for most of the traits was similar under both conditions in terms of the presence or absence of non-allelic interactions and it has not been widely affected by drought stress. The broad-sense heritability for plant height, peduncle length and awn length was estimated to be high under both conditions. The broad-sense heritability for kernel yield was moderate estimated under both conditions, but the narrow-sense heritability was very low. In general, considering the greater role of the non-additive gene effect for most of the traits, the selection is suggested in advanced generations and after access to a high level of gene fixation.
Keywords: Epistasis, Gene action, Genetic variance, Heritability, Heterosis -
با توجه به اهمیت دانه های روغنی و به ویژه آفتابگردان، مطالعه توده های بومی از نظر اجزای واریانس ژنتیکی، فنوتیپی و وراثت پذیری صفات دارای اهمیت می باشد. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری عملکرد و اجزاء عملکرد دانه در آفتابگردان آجیلی تحت شرایط مختلف آبی، تعداد 56 توده محلی در سه آزمایش جداگانه در قالب طرح لاتیس مستطیل ساده (8 × 7) با دو تکرار در سال زراعی 1391 مورد بررسی قرار گرفتند. تیمارهای آبیاری شامل سه سطح آبیاری مطلوب (I1) ، تنش ملایم (I2) و تنش شدید خشکی (I3) (به ترتیب آبیاری پس از تخلیه 50، 70 و 90 درصد آب قابل استفاده) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد تاثیر ژنوتیپ در هر سه شرایط مختلف آبیاری روی اکثر صفات مورد مطالعه معنی دار بود. بیشترین واریانس ژنتیکی در شرایط آبیاری مطلوب به ترتیب در صفات ارتفاع بوته، وزن خشک ساقه و عملکرد بیولوژیک در شرایط تنش ملایم در صفات ارتفاع بوته، قطر طبق و عملکرد بیولوژیک و در شرایط تنش شدید خشکی در صفات قطر ساقه، وزن برگ و عملکرد بیولوژیک مشاهده شد. در هر سه شرایط مختلف آبیاری، وراثت پذیری ارتفاع بوته و عملکرد بیولوژیک از همه صفات بیشتر بود. در شرایط آبیاری مطلوب، متوسط وراثت پذیری عمومی از حداقل 52/0 درصد برای تعداد دانه در طبق تا حداکثر 61/80 درصد برای ارتفاع گیاه متغیر بود. در شرایط تنش ملایم خشکی، حداقل وراثت پذیری (45/26 درصد) مربوط به صفت شاخص کلروفیل و بیشترین مقدار آن (21/76 درصد) مربوط به صفت قطر طبق بود. در شرایط تنش شدید خشکی، بیشترین و کمترین مقدار وراثت پذیری به ترتیب در صفات قطر ساقه (64/83 درصد) و تعداد دانه در طبق (0/0 درصد) مشاهده شد. از بین اجزای عملکرد دانه با توجه به این که وراثت پذیری وزن 1000 دانه در هر سه شرایط مختلف آبیاری در مقایسه با تعداد دانه در طبق بیشتر است انتخاب از طریق وزن 1000 دانه به منظور افزایش عملکرد دانه کارآیی بیشتری خواهد داشت. بنابراین توده های بومی که وزن 1000 دانه بیشتری دارند جهت تولید ارقامی با عملکرد دانه بالا می توان از آن ها در برنامه های به نژادی بهره برداری نمود.کلید واژگان: آبیاری محدود، تنوع ژنتیکی، دانه روغنی، واریانس ژنتیکی، وزن هزار دانهBackground and ObjectivesDrought stress is a limiting factor for sunflower. Various reports have mentioned the effect of water stress and limited irrigation on sunflower for many respects, including phonological traits, morphology, agronomic and physiological. Sunflower is a crop that can withstand a variety of environmental conditions, particularly drought and due to the developed root system. It has high efficiency in absorbing water from the soil. Sunflower is one of the most important oil crops and due to its high content of unsaturated fatty acids and a lack of cholesterol, the oil benefits from a desirable quality. The aim of this study is to investigate the genetic diversity and the heritability of agro-morphological traits in confectionary sunflower under different levels of drought stress.Materials and Methods56 local populations were studied in three separate experiments in rectangular lattice design (7×8) with two replications at Agricultural Research Center of West-Azerbaijan province, Urmia, Iran in 2012. Water treatments were well-watered, moderate and severe water stress conditions so that irrigation was applied with 50%, 70% and 90% depletion of available water, respectively. Various agronomic and morphological traits were calculated based on measuring traits in sunflower. Productivity effort as a physiological trait was measured by dividing the total dry weight of reproductive organs (head) to the total dry weight of plant.ResultsThe results showed that in all three different water treatment conditions, heritability of head diameter, stem diameter, plant height, grain and biological yield was more than other traits. In well-watered conditions, moderate heritability varied between 0.52% for number of seeds per head to 80.61% for plant height. In moderate drought stress condition, the maximum and minimum heritability belonged to head diameter (76.21%) and chlorophyll index (26.45%), respectively. In severe drought stress condition, the most and the least heritability was observed for stem diameter (83.64%) and number of seeds per head (0 %), respectively. Among yield components, the heritability of 1000-grain weight at three water treatment conditions was higher compared to number of seeds per head, so for increasing grain yield, selection via 1000-grain will be more efficient.DiscussionFor the traits of grain yield, head diameter, stem diameter, biomass yield, chlorophyll index, dry weight of leaf, head and head with grain, the heritability in severe drought stress was higher than optimum conditions and this showed that the phenotypic variance is a large proportion of the genetic variance of more favorable traits. Due to the fixed component in the numerator and the denominator of genetic variance, environmental variance decreased in drought stress conditions in comparison with optimum irrigation conditions.Keywords: Genetic diversity, Genetic variance, Limited irrigation, 1000-seed weight, Oily seed
-
به منظور بررسی اثر انتخاب ژنومی و رایج بر پاسخ به انتخاب، ضریب درون زادآوری و واریانس ژنتیکی در بلندمدت، تعداد 100 حیوان غیرخویشاوند شبیه سازی شد و به مدت 50 نسل جهت ایجاد عدم تعادل پیوستگی بین نشانگرها آمیزش تصادفی داشتند. برای هرحیوان ژنومی با طول 10مورگان و تعداد 10 کروموزوم باطول یکسان 1 مورگان، شبیه سازی شد. تعداد 1000 نشانگر SNP درفواصل مساوی برروی هرکروموزوم قرار گرفتند. برای هر حیوان دوصفت با توارثپذیری 5/0 و 1/0 درنظرگرفته شد و برای هر صفت تعداد 200 جایگاه ژنی موثر، بصورت تصادفی روی ژنوم پخش شدند. ازروش BLUP برای پیش بینی ارزش های اصلاحی رایج و اثر نشانگرها در جمعیت مرجع استفاده و ارزش های اصلاحی ژنومی افراد از مجموع اثرات نشانگرها باتوجه به ژنوتیپ آنها محاسبه شد. بعد از نسل 51 حیوانات به مدت 15 نسل با یکی از روش های رایج و ژنومی انتخاب شده و نسل بعد را ایجاد می کردند. نتایج نشان دادکه برای هر دو صفت پاسخ به انتخاب تجمعی برای روش انتخاب ژنومی (35/7 و 45/2) بیشتر از انتخاب رایج (58/6 و 99/1)، ولی واریانس ژنتیکی (42/0 و 71/0 در مقابل 56/0 و 77/0) کمتر بود. میزان پاسخ به انتخاب و کاهش واریانس ژنتیکی برای صفت با توارث پذیری بالا بیشتر بود. انتخاب رایج نسبت به انتخاب ژنومی باعث افزایش تقریبا دو برابری میزان ضریب درون زادآوری (13/0 در مقابل 07/0) بعد از 15 نسل انتخاب شد و با افزایش تعداد نسل ها تفاوت نرخ مزبور دو روش افزایش یافت.کلید واژگان: انتخاب رایج، انتخاب ژنومی، پاسخ به انتخاب، نرخ درون زادآوری، واریانس ژنتیکیIn order to evaluate the effects of genomic and traditional selection methods onlong term response to selection, genetic variance and inbreeding, a base population of 100 animals was randomly mated for 50 generations. The simulated genome size for each animal was 10 Morgan that was equally divided between 10 chromosomes. On each chromosome, 1000 SNP markers were evenly located. Two traits with the heritability of 0.5 and 0.1 were simulated for each animal and 200 QTL were randomly distributed over the genome for each trait. BLUP method was used for prediction of traditional breeding value as well as estimation of SNP effects. Genomic breeding values of the animals for each trait were sum of SNP effects for all loci. After generation 51, animals were selected based on traditional breeding values or genomic breeding values for 15 generations. The results of this study showed that for both traits the genomic selection method increased response to selection, butdecreased genetic variance relative to the traditional selection. Greater response to selection and reduction in genetic variance was for trait with higher heritability. A twofold increase in the inbreeding coefficient was observed for traditional selection relative to genomic selection after 15 generations of selection.Keywords: Genomic selection, Genetic variance, Inbreeding, Response to selection, Traditional selection
-
اصلاح واریته های گندم سازگار به خشکی یکی از اهداف برنامه های اصلاحی است. عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی به بسیاری از خصوصیات فنولوژیکی، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی بستگی دارد. به منظور بررسی ترکیب پذیری عمومی و خصوصی و چگونگی عمل ژن ها در شرایط تنش خشکی در سه لاین و دو رقم گندم نان، تلاقی های یک طرفه به صورت دی آلل در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران انجام گرفت. بذور والدین و دورگ ها (F1) در پاییز 1390 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کشت شد. صفات تعداد دانه در سنبله، تعداد گلچه های عقیم در سنبله، عملکرد دانه در بوته، تعداد روز تا گلدهی و وزن هزاردانه ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس داده ها اختلاف معنا داری بین ژنوتیپ ها نشان داد. نتایج تجزیه دی آلل براساس روش دو مدل B گریفینگ نشان داد که اثر ترکیب پذیری عمومی ((GCA برای کلیه صفات و ترکیب پذیری خصوصی (SCA) برای همه صفات اندازه گیری شده به جز صفت تعداد گلچه های عقیم در سنبله، در سطح احتمال 1 درصد معنا دار بود. همچنین نسبت میانگین مربعات GCA بر SCA درباره کلیه صفات به جز صفت تعداد روز تا گلدهی معنا دار بود. تاثیر زیاد واریانس ژنتیکی افزایشی در صفات یادشده بیانگر زیاد بودن میزان وراثت پذیری در این صفات است و امکان گزینش در نسل های اولیه برای این صفات را فراهم می سازد.کلید واژگان: تلاقی دی آلل، تنش خشکی، دورگ گیری، گندم، واریانس ژنتیکیBreeding for drought stress is one the important purposes in wheat cultivars breeding programs. Grain yield under drought stress is depended on phonological, morphological and physiological features. In order to investigate the general and specific combining ability and genes function under drought stress in three and two bread wheat lines and cultivars respectively, diallel one way cross was performed in Agricultural and Natural Resource Research Station, Tehran. Parents and hybrids (F1) seeds in the fall 2013, were planted in a randomized completely block design with three replicates. Number of grain in spike, number of infertile florets in spike, days to flowering, kernel weight and grain yield traits were evaluated. Results from analysis of variance showed that there are significant differences between genotypes. Results from diallel analysis based on Griffings experimental Method II, Model B showed that general combining ability (GCA) effect in all traits and specific combining ability (SCA) effect in all traits except number of infertile florets in spike were significant (P≤0.01). In addition, the ratio of GCA to SCA mean of squares was significant in all traits except days to flowering. Higher portion of additive genetic variance in mentioned traits indicate the higher heritability of these traits and this prepares the selection possibility in early generation for these traits.Keywords: diallel cross, drought stress, hybridization, wheat, genetic variance
-
گندم (Triticum aestivum L.) محصول غذایی اصلی بیش از یک سوم جمعیت دنیا و نیز غذای عمده مردم آسیا به شمار می رود. بیش از 800 میلیون هکتار از کل خشکی های دنیا تحت تاثیر تنش شوری قرار دارند. شوری به علت کاهش درخور توجه میانگین عملکرد محصولات مهم زراعی، مشکل اصلی تولید غذا محسوب می شود. این مطالعه به منظور ارزیابی واکنش 24 رقم و ژنوتیپ گندم به تنش شوری با NaCl در مراحل اولیه رشد و همچنین بررسی ارتباط بین صفات مورفوفیزیولوژیک اندازه گیری شده و نشانگرهای مولکولی انجام گرفت. ژنوتیپ ها در محلول غذایی هیدروپونیک و تحت شرایط شاهد و تنش شوری (45 و 90 میلی مولار کلرید سدیم) کشت شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین ژنوتیپ ها (در سطح احتمال یک درصد) و همچنین همه صفات اندازه گیری شده در سطوح مختلف تنش شوری اختلاف معنا دار وجود دارد. در این پژوهش از بین 20 پرایمر RAPD و 34 پرایمر ISSR، درنهایت 15 پرایمر ISSR و شش پرایمر RAPD به علت تولید نوارهای چندشکل برای بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه رگرسیون استفاده شدند. تجزیه کلاستر براساس ضریب شباهت جاکارد انجام و براساس نمودار حاصل از آن، ژنوتیپ های استفاده شده در چهار گروه قرار گرفتند. میانگین فاصله ژنتیکی بین ژنوتیپ ها 486/0 بود که نشان دهنده تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه بین ژنوتیپ های استفاده شده بود. به منظور ارزیابی ارتباط بین صفات اندازه گیری شده و نشانگرهای مولکولی، تجزیه رگرسیون انجام و روابط معنا داری ملاحظه شد.
کلید واژگان: تجزیه رگرسیون، تنش شوری، تنوع ژنتیکی، نشانگر ISSR، نشانگر RAPDWheat (Triticum aestivum L.) is a major staple food crop for more than one third of the world population and is the main staple food of Asia. Over 800 million hectares of land throughout the world are salt affected. Salinity is a major obstacle to food production because it substantially reduces the average yield of major crops. This study was conducted to evaluate the response of 24 cultivars and genotypes of wheat (Triticum aestivum L.) to NaCl salinity at early seedling growth and correlation between affected morphophysiological traits and molecular markers. Genotypes grew in hydroponic nutrient solution, under control (tap water) and salt stress (45 and 90 mM NaCl) conditions. Results of ANOVA analysis showed that there are significant difference (in one percent P-value) between genotypes and all of measured traits in different levels of salinity. A total of 20 RAPD and 34 ISSR primers were tested to investigate genetic diversity in 24 wheat genotypes. Of these, only 15 ISSR and 6 RAPD primers produced polymorphic bands and were further used for genetic diversity and regression analysis. Cluster analysis was performed based on jaccard coefficient and all genotypes were divided into 4 groups. Average genetic distance between genotypes was 0.486, showed that there is considerable variation among these genotypes. Regression analysis, also, revealed that there are significant relations between measured traits and using markers were investigated.Keywords: genetic variance, ISSR markers, RAPD markers, regression analysis, salinity stress -
به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، شناسایی و نیز انتخاب لاین های برتر کلزا، تعداد 20 لاین پیشرفته در آزمایشی به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار برای صفات عملکرد و اجزای عملکرد در مزرعه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج در سال زراعی 88-1387 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین لاین ها برای تعداد روز تا گلدهی، پایان گلدهی و رسیدگی، طول دوره گلدهی، طول ساقه اصلی، ارتفاع اولین شاخه فرعی، طول خورجین اصلی، وزن هزار دانه، درصد روغن، عملکرد دانه و روغن، ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد خورجین در شاخه های فرعی و بوته اختلاف معنی داری وجود دارد. برآورد وراثت پذیری عمومی نشان داد که تعداد روز تا آغاز گلدهی و رسیدگی و وزن هزار دانه به ترتیب با مقدار 27/98، 52/92 و 73/91 گرم دارای بیشترین مقدار وراثت پذیری عمومی بودند تعداد خورجین در شاخه های فرعی و بوته به ترتیب با 13/23 و 72/16 بیشترین ضریب تغییرات ژنوتیپی را نشان دادند. مقایسه میانگین عملکرد دانه نشان داد که لاین های شماره 1، 9 و رقم شاهد زرفام به ترتیب با 49/3، 34/3 و13/3 تن در هکتار بالاترین عملکرد را داشتند. عملکرد روغن در سطح احتمال 1% همبستگی مثبت و معنی دار، درصد روغن همبستگی مثبت و معنیدار در سطح احتمال 1% و طول خورجین فرعی همبستگی منفی و معنی دار در سطح احتمال10% با عملکرد دانه داشتند. تجزیه خوشه ایژنوتیپ های مورد مقایسه را به سه گروه متمایز دستهبندی نمود. یکی از این گروه ها در برگیرنده لاین های پرمحصول بود که از آن می توان برای انتخاب لاین هایی با عملکرد بالا در برنامه های بهنژادی بهره برداری نمود.
کلید واژگان: کلزا، عملکرد، اجزای عملکرد، واریانس ژنتیکی، وراثت پذیری عمومیIn order to study the genetic variation, identification and selection of superior rapeseed lines in a F4 generation, 20 advanced lines were examined using a randomized complete block design with three replications in the field of Seed and Plant Improvement Institute (SPII), Karaj in 2008-2009. Results of analysis of variance showed that there were significant differences between genotypes for the number of days to initiating and terminating of flowering, number of days to ripening, main stem length, height of first branch from ground surface, main pod length, 1000 seed weight, oil content, seed and oil yield, plant height, number of primary branches, number of pods per branch and per plant. Number of days to beginning of flowering and ripening, 1000 seed weight with 98.27, 92.52 and 91.73 grams had the highest values for broad sense heritability, respectively. The traits like number like of pods per branch and per plant with 23.13 and 16.72 had the highest values for genetic coefficient of variation (GCV). Comparison of mean seed yield showed that the genotypes L1, L9 and Zarfamwith the yield values of 3.49, 3.34 and 3.13 t/ha had the highest performance among the examined genotypes, respectively. Correlation among the measured traits showed that oil yield had a positive and significant correlation with seed yield at 1% of probability level and the traits of oil percent and the secondary pod length showed negative and significant correlation with seed yield at the %10 of probability level. Based on cluster analysis, genotypes were assigned into three distinct groups. One of the resulting clusters consisted of high yielding lines that would besuitable for selection of superior and high yielding rapeseed varieties.Keywords: Broad sense heritability, yield, Components of yield, Genetic variance, Rapesees -
این تحقیق به منظور تعیین تنوع ژنتیکی و تخمین وراثت پذیری صفات رشد نتاج یک جمعیت از بارانک (Sorbus torminalis (L.). Crantz) واقع در ارتفاعات، در راشستان های بالابند انجام شد. در جنگلهای مرکزی مازندران (ساری) یک رویشگاه بارانک به نام اشک در محدوده ارتفاعی 2100 تا2300 متر از سطح دریا انتخاب و از 20 پایه مادری آن بذر تهیه و در نهالستان اوریملک سنگده (1550 متر ارتفاع از سطح دریا) به اندازه کافی نهال تولید گردید. نهالها در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در عرصه ای در مجاورت نهالستان یاد شده، کاشت گردید. پایه های مادری (20 ژنوتیپ) به طور تصادفی در هر تکرار قرار گرفته و به ازای هر ژنوتیپ 10 اصله نهال آن به طور خطی در تکرارها کاشته شد. صفات زنده مانی، شادابی، قطر یقه، ارتفاع و تعداد شاخه طی دو سال اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد اختلاف بین ژنوتیپ ها از نظر قطر یقه و ارتفاع نتاج در هر دو سال متوالی معنی دار گردید (p<0.01). از نظر شادابی اختلاف بین ژنوتیپ ها تنها در سال اول و از نظر تعداد شاخه تفاوتها تنها در سال دوم معنی دار شد. از نظر زنده مانی تفاوتها در سال اول در سطح 5 درصد و در سال دوم در سطح 1 درصد معنی دار شد. بیشترین میزان واریانس ژنتیکی و وراثت پذیری به صفت ارتفاع نتاج مربوط شد که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه در ژنوتیپ های مورد بررسی از لحاظ تظاهر صفت ارتفاع در زریه ها می باشد. ضمن اینکه ارتفاع می تواند صفت مناسبی برای بررسی های تنوع ژنتیکی و گزینش برای جمع آوری بذر و ارتقاء دستاورد ژنتیکی باشد.
کلید واژگان: آزمون نتایج، بارانک، تنوع ژنتیکی، واریانس ژنتیکی، وراثت پذیریThis research was conducted to determine genetic variation and estimate heritability for one mountainous population of wild service tree (Sorbus torminalis (L.) Crantz), named Ashak (2100 to 2300 m.a.s.l) were specified on central Mazandaran forests (Farim). Seeds were collected from twenty healthy mother trees and planted in Orimalek nursery (1550 m.a.s.l). To perform the progeny test, thirty seedlings were used from each one of the mother trees and planted in a randomised complete block design with three replications at beside the Orimalek nursery of Farim Corporation Wood. Ten seedlings from each one of the mother trees were randomly allocated to each replication on a row. Establishment, vigour, collar diameter, height growth and number of branches were recorded on the progenies during the two years period of the experiment. The results indicated that different between genotypes was statically significant (p<0.01) both in first and second year in their progeny collar diameter and height growth. Genetic variance and heritability of height growth was higher than another traits. Heritability of height for the two years were nearly constant. Based on these results according to high heritability of progenies height growth, the genetic variation was high in Ashak population and height would be regarded as more suitable characteristic for increasing the genetic gain by selection in mother trees.Keywords: Genetic variance, Heritability, Progeny test, Sorbus torminalis -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال دهم شماره 1 (پیاپی 35، بهار 1385)، ص 177
به منظور تعیین ساختار ژنتیکی شماری از صفات مهم زراعی و همچنین قابلیت های ترکیب پذیری عمومی و خصوصی آنها به منظور استفاده از برنامه های اصلاحی برنج، تعداد 8 ژنوتیپ برنج در قالب تجزیه لاین × تستر مورد بررسی قرار گرفتند. کلیه ژنوتیپ ها شامل 15 نسل F به همراه 8 ژنوتیپ والدی، در سال 1380، برای 11 صفت مهم زراعی و کمی از جمله عملکرد و اجزای آن، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار بررسی شدند. واریانس قابلیت های ترکیب پذیری عمومی (GCA) و خصوصی (SCA) برای اغلب صفات معنی دار شد...
کلید واژگان: ساختار ژنتیکی، ترکیب پذیری عمومی و خصوصی، واریانس ژنتیکی، لاین × تستر، برنجTo determine the genetic structure, general and specific combining ability of some important agronomic characters, eight rice cultivars including 5 lines and 3 testers were crossed in Rice Research Institute of Iran (RRII), at Rasht, in 2000. Parental lines and F1 were planted in a Randomized Complete Block Design with three replications in the year 2001. Eleven important agronomic traits including yield and its components were recorded. Analysis of variances based on line×tester method showed that the mean squares for all traits were significant at 1% level. General combining ability (GCA) was positive and significant for grain yield in Khazar and Salary. Kanto and Salari have showed a negative and significant GCA for fertile tillers, as one of the most important yield components. Lines 213, 229 and Domsiah had negative and significant GCA for days to 50% of flowering. The lines with positive GCA can inherit those characters to progenies positively. While the lines with negative GCA can negatively transfer those characters to progenies. Estimation of components of genetic variance indicated that the number of fill grain per panicle and days to 50% of flowering were controlled by additive gene effects. It indicated that these traits can be transferred into progenies. For traits such as grain yield, fertile tillers and length of flag dominant gene effects was predominant.
Keywords: Genetic structure, General, specific combining ability, Genetic variance, Line×tester, Rice -
تئوری و نحوه تجزیه تلاقی های دی آلل توسط تعداد زیادی از دانشمندان بیان و توسعه داده شده است.
گریفینگ (Griffing 1956) تجزیه دی آلل را در چهار روش مختلف بیان نمود. هر یک از این چهار روش در چهار مدل آماری توضیح داده شده است. هدف از این بررسی مقایسه بین برآورد پارامترهای ژنتیکی در این چهار روش مختلف در گیاه کلزا ((Brassica napus L. است. در این بررسی هفت لاین کلزا در تمامی حالات ممکن (تلاقی های مستقیم و متقابل) با یکدیگر تلاقی داده شدند. نتاج حاصله که شامل 42 F1و تلاقی متقابل بود به همراه هفت والد مربوطه در قالب یک طرح بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار به مقایسه گذارده شدند. تجزیه ترکیب پذیری لاین ها از نظر دوازده صفت زراعی با استفاده از روش های چهار گانه گریفینگ انجام شد. واریانس های افزایشی(σA2) و غالبیت(σD2) و درجه غالبیت (σA2/ σD2) برای هر یک از صفات تحت بررسی در چهار روش دی آلل گریفینگ برآورد شد. نتایج نشان داد که در روش سوم، برآورد واریانس ژنتیکی برای تمامی صفات منفی بود. در روش دوم و چهارم نیز این برآورد برای تعدادی از صفات منفی شد اما تنها در روش اول برآورد واریانس افزایش و به طبع آن درجه غالبیت برای تمامی صفات تحت بررسی مثبت بود. مقدار عددی واریانس می بایست همواره مثبت باشد اما با توجه به فرمول های برآورد واریانس افزایشی، دیده شد که هرگاه در جدول های تجزیه واریانس میانگین مربعات ترکیب پذیری خصوصی (SCA) بزرگ تر از میانگین مربعات ترکیب پذیری عمومی (GCA) شود برآورد واریانس افزایشی منفی خواهد بود. این وضعیت در روش های 2، 3 و 4 مشاهده شد اما در روش اول (دی آلل کامل با والدین) برای صفات تحت بررسی دیده نشد. این امر به عنوان معیاری جهت مقایسه روش های دی آلل گریفینگ در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که در این بررسی روش اول گریفینگ نسبت به سایر روش ها برآورد بهتری از اجزاء واریانس ژنتیکی را به دست می دهد.کلید واژگان: کلزا، ترکیب پذیری عمومی، ترکیب پذیری خصوصی، واریانس ژنتیکی، واریانس ژنتیک افزایشیThe theory and analysis of diallel crosses have been defined and developed by many scientists. Griffing in 1965 described the diallel analysis in four methods with four models. In this study estimation of genetic parameters through different methods of Griffing approach was compared. Seven lines of Brassica napus L. were crossed in all possible combinations including reciprocal crosses. Forty two F1s together with seven parents were planted using randomized complete block design with 2 replications. Combining ability analysis was carried out for 12 agronomic characters on the basis of four methods of Griffing’s approach. Estimation of additive (σA2) and dominance (σD2) genetic variances and calculation of dominance ratio (σD2/σA2) was carried out for these methods. The estimation of additive and dominance genetic variances in the method 3 were negative for all characters and in method 2 and 4 they were negative only for some characters. However, in method 1 additive genetic variance was positive for all characters. Considering the estimation formula for additive and dominance genetic variances it was concluded that, when mean square specific combining ability (SCA) is greater than mean square of general combining ability (GCA), estimation of additive genetic variance is negative. This situation was observed in methods 2, 3,and 4 but not in method 1. It was indicated that components of genetic variances was better estimated in method 1 than the other methods in this study. Results indicated that the method 1 provided consistent estimation of additive and dominance genetic variance and was superior in comparison with the other Griffing methods.
Keywords: Canola, Combining ability, Specific combining ability, Genetic variance, Additive genetic variance
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.