فهرست مطالب

  • سال بیست و یکم شماره 4 (پیاپی 84، زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/11/12
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدحسن پناهی، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی، مهدی کلاته عربی، علیرضا نه بندانی* صفحات 302-314

    به منظور محاسبه فراسنجه های (پارامترهای) مورد نیاز زیر مدل فنولوژیک در مدل SSM-Wheat (دماهای کاردینال، طول روز بحرانی و ضریب حساسیت به طول روز) و تعیین تعداد روز زیستی (روز بیولوژیک) ژنوتیپ های گندم در استان گلستان، آزمایشی در 12 تاریخ کاشت با هشت ژنوتیپ گندم (مروارید، تجن، کوهدشت، دریا، گنبد، آرتا، N-87-20 و N-87-19) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال های زراعی 1391 و 1392 اجرا شد. در این آزمایش از مدل بتا- درجه دوم برای توصیف رابطه تغییرات سرعت نمو تا ساقه رفتن با استفاده از دما و طول روز استفاده شد. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین ژنوتیپ های گتدم از نظر دماهای کاردینال و طول روز بحرانی وجود نداشت، ولی از نظر تعداد روز زیستی و ضریب حساسیت به طول روز تفاوت داشتند، بنابراین در مدل دماهای کاردینال (پایه، مطلوب و سقف) برای کلیه ژنوتیپ های گندم به ترتیب صفر، 28 و 40 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شدند. بعلاوه طول روز بحرانی در این مدل 21 ساعت بدست آمد. ضریب حساسیت به طول روز برای ژنوتیپ های گندم بین 00272/0 تا 00691/0 تعیین شد. ژنوتیپ های گندم از نظر مراحل فنولوژیک کاشت تا سبزشدن (2/6 روز زیستی)، پنجه زنی تا ساقه رفتن (9/7 روز زیستی)، آبستنی تا سنبله رفتن (4/3 روز زیستی)، سنبله رفتن تا گرده افشانی (4/6 روز زیستی) و از رسیدگی فیزیولوژیک تا برداشت (8/6 روز زیستی) تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند، با این حال از نظر مراحل فنولوژیک سبزشدن تا پنجه زنی (5/6 تا 9/9 روز زیستی)، ساقه رفتن تا آبستنی (7/4 تا 9/5 روز زیستی) و گرده افشانی تا رسیدگی فیزیولوژیک (1/21 تا 8/24 روز زیستی) دارای تفاوت معنی داری بودند. نتایج ارزیابی مدل نشان داد که مقدار جذر میانگین مربعات خطا برای روز تا گرده افشانی و روز تا رسیدگی به ترتیب 7/7 (با ضریب تغییرات 3/10 درصد) و 1/7 (با ضریب تغییرات 2/5 درصد) روز بودند. در این آزمایش فراسنجه های دماهای کاردینال، طول روز بحرانی، ضریب حساسیت به طول روز و روز زیستی با دقت قابل قبولی برای ارقام گندم در استان گلستان برآورد شدند.

    کلیدواژگان: تاریخ کاشت، دمای کاردینال، روز زیستی، طول روز بحرانی و گندم
  • نوشین آشوری، رضا فتوت*، مریم مرتضایی فر، نسترن مهری صفحات 315-327

    گذر به مرحله گلدهی از طریق بهاره سازی اثر چشمگیری بر تحمل سرما و صفات زراعی غلات زمستانه دارد. مشخص شده است که در بسیاری از گیاهان، RNAهای کوچک نقش مهمی را در زمان گلدهی دارند. شواهدی وجود دارند که نشان می دهند خانواده های miR156 و miR172 نقش اساسی در گذر به مرحله گلدهی گیاهان را ایفا می کنند. در این پژوهش بیان دو ژن با تنظیم زمانی miR156، miR172 و ژن های هدف آن ها (SPL3، AP2) در دو رقم گندم نان بهاره (باژ) و زمستانه (نورستار) در سال زراعی 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفت. بهاره سازی در معرض تیمار سرمایی چهار درجه سانتی گراد بمدت دو و 14 روز در مرحله گیاهچه اعمال گردید. زمان گلدهی که بر اساس تعداد برگ نهایی برآورد شد فقط در رقم زمستانه نورستار تحت تیمار بهاره سازی کاهش معنی داری داشت. همچنین نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش تیمارهای بهاره سازی و ارقام گندم نیز بر تعداد برگ نهایی معنی دار بود. مقایسه بیان ژن ها با استفاده از روش bootstrapping نشان داد که ژنmiR172  در تیمار بهاره سازی فقط در رقم نورستار کاهش بیان معنی داری داشت. بیان ژن miR156 نیز تحت تیمار بهاره سازی دو رقم گندم کاملا متفاوت بود. افزایش میزان بیان ژن miR156 در رقم باژ معنی دارنبود، ولی تیمار بهاره سازی باعث کاهش معنی دار بیان این ژن در رقم نورستار گردید. اگرچه القای بیان ژن AP2 در بهاره سازی 14 روزه در هر دو رقم مشاهده شد، با این حال، بیان ژن SPL3 فقط در رقم نورستار کاهش معنی داری داشت و این کاهش در بهاره سازی دو روزه بسیار قابل توجه بود. برخلاف تصور، رابطه معنی داری بین افزایش بیان miRNA ها و کاهش بیان ژن های هدف آنها در دو رقم گندم مورد مطالعه وجود نداشت. این موضوع نشان می دهد که سازوکار مولکولی زمان گلدهی در گندم پیچیده بوده و اساسا هنوز ناشناخته است.

    کلیدواژگان: اپی ژنتیک، تنش سرما، زمان گلدهی، گندم و microRNA
  • عباس رضایی زاد*، اسدالله زارعی سیاه بیدی، امیرحسین شیرانی راد صفحات 328-343

    اصلاح و تولید ارقام زراعی مناسب برای مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت زیادی برخوردار است. آزمایش حاضر با هدف بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد کلزا و شناسایی ژنوتیپ های با پتانسیل عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی انجام گرفت. برای این منظور 18 لاین و رقم تجاری جدید کلزا تحت سه تیمار آبیاری در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اسلام آباد غرب، کرمانشاه، در دو سال زراعی 1393 تا 1395 مورد ارزیابی قرار گرفتند. تیمارهای آبیاری عبارت بودند از؛ آبیاری کامل (شاهد)، قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی تا انتهای فصل رشد و قطع آبیاری از مرحله گل دهی تا انتهای فصل رشد. نتایج نشان داد که از اجزای عملکرد، تعداد دانه در خورجین و وزن هزار دانه به طور معنی داری تحت تاثیر تنش خشکی قرار گرفتند. وزن هزار دانه در تیمار قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی و گل دهی به ترتیب 8/12 و 4/24 درصد کاهش یافت. کاهش تجمعی اجزای عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی باعث کاهش 3/32 و 3/41 درصد در عملکرد دانه، به ترتیب در تیمارهای قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی و گل دهی شد. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که ارتباط ضعیفی بین عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی وجود داشت، بنابراین از شاخص های تحمل خشکی برای شناسایی ژنوتیپ های دارای پتانسیل عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی استفاده شد. نمودار سه بعدی بر اساس عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل، قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی و شاخص STI نشان داد که ژنوتیپ های GKH2624، GKH3705، نیما، Neptune، GKH0224 و HW118 در گروه A قرار گرفتند. در تیمار قطع آبیاری از مرحله گل دهی ژنوتیپ های GKH2624، GKH3705، نیما، Neptune، GKH0224، HW118، Wpn6 و L155 در گروه A قرار گرفتند. بر اساس نمودارهای سه بعدی و بای پلات حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی در شرایط تنش شدید (تیمار قطع آبیاری از مرحله گلدهی)، ژنوتیپ های WPn6، HW118، نیما وGKH2624 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی و با پتانسیل عملکرد بالا شناخته شدند.

    کلیدواژگان: بای پلات، تجزیه به مولفه های اصلی، تنش خشکی، عملکرد دانه و کلزا
  • مینا اختیاری، بابک عبدالهی مندولکانی* صفحات 344-353

    به منظور بررسی اثر تنش کمبود روی (Zn) بر بیان ژن های رمزکننده فاکتورهای رونویسی bZIP4، bZIP79 و bZIP97 در ارقام روی-کارا و روی-ناکارا گندم نان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه اجرا شد. ارقام گندم بیات (روی-کارا) و هیرمند (روی-ناکارا) در شرایط کمبود روی خاک و کفایت آن کشت و بیان ژن های رمز کننده این سه فاکتور رونویسی در برگ و ریشه ارقام در دو مرحله؛ آغاز رشد طولی ساقه اصلی (رویشی) و 30 درصد ظهور سنبله (زایشی) با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (Real time PCR) اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش رقم در اندام در مرحله نمونه برداری بر بیان هر سه ژن معنی دار بود. مقایسه میانگین ها نشان داد که بیشترین میزان افزایش بیان ژن bZIP4 (بیش از 65 برابر شاهد) در شرایط کمبود روی، در برگ رقم بیات (روی-کارا) در مرحله زایشی مشاهده شد. بیشترین میزان افزایش بیان ژن های bZIP79  و bZIP97 (به ترتیب بیش از 31 و 60 برابر شاهد) در شرایط کمبود روی، در ریشه رقم بیات (روی-کارا) در مرحله زایشی مشاهده شد. در مرحله رویشی تفاوت معنی داری بین ارقام روی-کارا و روی-ناکارا از لحاظ میزان بیان ژن ها مشاهده نشد. با توجه به افزایش بیان معنی دار ژن های رمزکننده هر سه فاکتور رونویسی در شرایط کمبود روی در مرحله زایشی نسبت به مرحله رویشی، به نظر می رسد که رونوشت برداری ژن های رمزکننده ناقل های دخیل در جذب و انتقال روی (ژن های ZIP) در گندم نان، در انتهای دوره رشد گیاه فعال می شوند. همچنین با توجه به افزایش بیان معنی دار ژن bZIP4 در برگ و ژن های bZIP79  و bZIP97 در ریشه، احتمالا وظیفه اصلی ژن bZIP4 فعال سازی ناقل های دخیل در انتقال روی در داخل گیاه و ژن های  bZIP79  وbZIP97  فعال سازی ناقل های دخیل در جذب روی از خاک در شرایط کمبود روی می باشد.

    کلیدواژگان: بیان ژن، فاکتور رونویسی bZIP، کمبود روی، گندم نان و واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی
  • سرورالملوک سعیدی، سیدعطاءالله سیادت، علی مشتطی*، محمدرضا مرادی تلاوت، نیازعلی سپهوند صفحات 354-367

    به منظور ارزیابی اثر زمان های کاشت و میزان کود نیتروژن بر رشد، عملکرد و کارایی مصرف نیتروژن در گیاه کینوا رقم تی تی کا کا، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 97-1396 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل چهار تاریخ کاشت (اول و 20 مهر و 10 و 30 آبان) در کرت های اصلی و پنج سطح کود نیتروژن (صفر، 80 ،160، 240 و 320 کیلوگرم در هکتار) در کرت های فرعی بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تاریخ کاشت و کود نیتروژن و برهمکنش آنها بر کلیه ویژگی های گیاهی اندازه گیری شده معنی دار بودند. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که بیشترین تعداد دانه در بوته (16915 دانه)، عملکرد زیستی (20064 کیلوگرم در هکتار) و محتوای نیتروژن دانه (67/3 درصد) در تاریخ کاشت اول مهر با سطح کودی 320 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و بیشترین عملکرد دانه (8657 کیلوگرم در هکتار)، وزن هزار دانه (26/4 گرم)، شاخص برداشت (7/56 درصد) و محتوای نیتروژن بوته (80/2 درصد) در تاریخ کاشت 20 مهر در سطح 320 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کمترین عملکرد دانه (381 کیلوگرم در هکتار) در تاریخ کاشت 30 آبان در تیمار عدم مصرف نیتروژن بدست آمد. با افزایش مصرف نیتروژن از 80  به 320 کیلوگرم در هکتار، شاخص های کارایی مصرف نیتروژن کاهش یافتند. نتایج این آزمایش نشان داد که زمان کاشت 20 مهر و مصرف 320 کیلوگرم نیتروژن در هکتار برای بدست آوردن حداکثر عملکرد دانه کینوا در منطقه اهواز مناسب تر بود.

    کلیدواژگان: خوزستان، شاخص برداشت، کود اوره، کینوا و وزن هزار دانه
  • حسین رحیم سروش، فرهاد نظریان فیروز آبادی*، مریم حسینی چالشتری، احمد اسماعیلی، علی اکبر عبادی صفحات 368-385

    عملکرد دانه یک صفت پیچیده و یکی از اهداف اصلی مورد توجه در برنامه به نژادی برنج است. این پژوهش به منظور شناسایی QTL های اصلی و اپیستاتیک عملکرد دانه و اجزای عملکرد در یک جمعیت IR67017-180-2-1-2 / علی کاظمی (جمعیت IRA)، شامل 129 لاین خالص نوترکیب برنج F6 در دو منطقه (رشت و تنکابن) در سال 1394 اجرا شد. آزمایش مزرعه ای به صورت طرح آگمنت بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج شاهد و پنج تکرار انجام شد. نقشه پیوستگی جمعیت متشکل از 87 جفت نشانگر ریزماهواره (SSR) در دوازده گروه پیوستگی، 1356 سانتی مورگان از ژنوم برنج را با فاصله متوسط 58/15 سانتی مورگان بین دو نشانگر مجاور پوشش داد. تجزیه QTL به روش مکان یابی فاصله ای مرکب، در مجموع تعداد 13 QTL اصلی روی شش کروموزوم برای پنج صفت مورد مطالعه شناسایی کرد. مکان های ژنی،qTN3 با تبیین تنوع فنوتیپی 9/13 درصد برای تعداد پنجه، qFG4 با 6/11 درصد برای تعداد دانه پر در خوشه و qGY6 با 6/15 درصد برای عملکرد دانه، دارای اثر افزایشی مثبت بودند. مکان ژنی qSG1 با توجیه تنوع فنوتیپی 9/19 درصد، دارای اثر افزایشی منفی روی تعداد دانه پوک در خوشه بود، بنابراین می توان از این مکان های ژنی با اطمینان بیشتری در برنامه های به نژادی جهت بهبود عملکرد دانه استفاده کرد. برهمکنش QTL (افزایشی) با محیط برای عملکرد دانه و تعداد دانه پوک درخوشه معنی دار ولی برای سایر صفات غیرمعنی دار بود. در مجموع 18 جفت QTL با اثرات اپیستاتیک (افزایشی× افزایشی) معنی دار برای تمام صفات مورد مطالعه شناسایی شدند. بیشترین اثرات اپیستاتیک مربوط به عملکرد دانه و تعداد دانه پوک درخوشه با تعداد شش جفت QTL برای هر صفت بود. فقط بین مکان های ژنی qSG1-2 و qSG6 برای تعداد دانه پوک درخوشه، برهمکنش اپیستاتیک معنی دار با محیط وجود داشت که 4/3 درصد از تنوع فنوتیپی را توجیه کرد. چند مکان ژنی که همزمان چندین صفت را کنترل می کردند به صورت خوشه ژنی بین عملکرد دانه با تعداد خوشه و تعداد دانه پر در خوشه شناسایی شدند. بر اساس نتایج این آزمایش نشانگر های RM7551، RM3417 - RM8218 و RM283 RM5302- با فاصله 2/0 تا پنج سانتی مورگان به ترتیب به عنوان نشانگرهای پیوسته با QTLهای qGY6، qFG4 و qSG1 شناسایی شدند که می توانند در برنامه به نژادی انتخاب به کمک نشانگر در برنج مورد توجه قرار گیرند.

    کلیدواژگان: اپیستازی، برنج، تنوع فنوتیپی، خوشه ژنی و مکان یابی ژنی
  • نسرین فرید*، سیدعطاءالله سیادت، محمدرضا قلمبران، محمدرضا مرادی تلاوت صفحات 386-398

    با هدف بررسی اثر مصرف کود اوره پوشش دار بر شاخص های کارایی مصرف نیتروژن و بهره وری آب و عملکرد بلال ذرت شیرین رقم سینگل کراس 403 در شرایط کم آبیاری، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده نواری در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در تابستان سال 1394 در مزرعه آزمایشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. عامل آبیاری در سه سطح (100 ، 80 و 60 درصد نیاز آبی) در نوارهای طولی و کود نیتروژن در شش سطح (شاهد؛ بدون مصرف کود، کود اوره بدون پوشش، کود اوره با پوشش گوگردی، کود اوره با پوشش نشاسته، کود اوره با پوشش آگار و کود اوره با پوشش کیتین) در نوارهای عرضی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که استفاده از کود اوره با پوشش کیتین به ترتیب باعث 2/20 و 9/32 درصد افزایش عملکرد بلال و کارایی زراعی مصرف نیتروژن در مقایسه با کود اوره بدون پوشش شد. بیشترین مقدار بهره وری آب و بهره وری اقتصادی آب از تیمار کود اوره با پوشش کیتین و بیشترین نیتروژن بومی خاک از تیمار کود اوره بدون پوشش بدست آمد. بیشترین مقدار جذب نیتروژن و کارایی بازیافت ظاهری نیتروژن از اثر متقابل تیمار 100 درصد تامین نیاز آبی و کود اوره با پوشش کیتین بدست آمد که با تیمار کود اوره با پوشش آگار در تیمار 100 درصد نیاز آبی تفاوت معنی داری نداشت. نتایج آزمایش نشان داد که کاهش 40 درصد در آب آبیاری باعث 3/40 و 1/41 درصد کاهش در عملکرد و کارایی زراعی مصرف نیتروژن ذرت شیرین شد. بیشترین عملکرد بلال ذرت شیرین از تیمار 100 درصد نیاز آبی (10238 کیلوگرم در هکتار) بدست آمد و در بین تیمارهای کودی تیمار کود اوره با پوشش کیتین با 9853 کیلوگرم در هکتار، بیشترین عملکرد را دارا بود که با سایر تیمارهای کودی با پوشش پلیمر زیستی تفاوت معنی داری نداشت. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش، استفاده از کود اوره با پوشش پلیمر زیستی باعث افزایش عملکرد و افزایش جذب نیتروژن در ذرت شیرین شده و در نتیجه کارایی بازیافت و کارایی زراعی مصرف نیتروژن و بهره وری آب افزایش یافتند.

    کلیدواژگان: بهره وری آب، ذرت شیرین، کود اوره پوشش دار، کارایی زراعی مصرف نیتروژن و نیاز آبی
|
  • MohammadHasan Panahi, Afshin Soltani, Ebrahim Zeynali, Mahdi KalatehArabi, Alireza Nehbandani* Pages 302-314

    To estimate required parameters of phenology sub-model in SSM-Wheat model (cardinal temperatures, critical photoperiods and photoperiod sensitivity coefficient) and to determine of the biological day for eight bread wheat genotypes (Morvarid, Tajan, Kohdasht, Darya, Gonbad, Arta, N-87-20 and N-87-19) in Golestan province of Iran in 12 sowing dates, an experiment was carried out using randomized complete block design with four replications during 2012 and 2013 cropping cycles. Beta-quadratic model was used to explain the relation of stem elongation rate of the wheat genotypes in response to temperature and photoperiod. The bread wheat genotypes did not have significant differences in critical photoperiod and cardinal temperature. However, they were significantly differ for biological day and photoperiod sensitive coefficient. Therefore, cardinal temperatures including; base, optimum and ceiling temperatures were used in 0, 28 and 40 °C, respectively, for all of genotypes in the model. In addition, the critical photoperiod fixed on 21 hours in this model. Coefficient of sensitivity to photoperiod varied from0.00272 to 0.0091 for genotypes. The bread wheat genotypes did not show significant differences in terms of biological days (bd) in phenological stages including; sowing to emergence (6.2 bd), tillering to stem elongation (7.9 bd), booting to heading (3.4 bd), heading to anthesis (6.4 bd) and physiological maturity to harvest maturity (6.8 bd). However, significant differences observed in phenological stages emergence to tillering (6.5-8.8 bd), stem elongation to booting (4.7-5.9 bd) and anthesis to physiological maturity (21.1-24.8 bd) among genotypes. Model evaluation indicated that root mean square error for biological days to anthesis and days to physiological maturity was 7.7 (with coefficient of variation 10.3%) and 1.7 (with coefficient of variation 2.5%), respectively. Therefore, parameters of cardinal temperatures, critical photoperiods, photoperiod sensitivity coefficient and biological day were estimated reasonably for bread wheat genotypes of Golestan province.

    Keywords: Biological day, Cardinal temperature, Critical photoperiod, Sowing date, Wheat
  • Nooshin Ashoori, Reza Fotovat*, Maryam Mortezaefar, Nastaran Mehri Pages 315-327

    Floral transition through vernalization has a large influence on cold tolerance and agronomic traits in winter cereals. It is now apparent that in many plants small RNAs play critical roles in determination of the flowering time. There is evidence suggesting that the miR156 and miR172 families play a key role in the flowering transition of plants. In this study, the expression of two temporally regulated miRNA (miR156 and miR172) and their targeted genes (SPL3, AP2) were investigated in the winter bread wheat cv. Norstar and the spring bread wheat cv. Baj in 2017-2018 cropping season. The vernalization was exposed to the cold treatments (4°C) for 2 and 14 days at seedling stage. Time to flowering was estimated using the final leaf number (FLN), which significantly decreased under vernalization treatments, only in winter cultivar 'Norstar'. Moreover, analysis of variance showed that vernalization treatments × cultivarsv interaction effect was significant on FLN. Comparison of gene expression using bootstrapping method showed that the expression of miR172 was significantly down-regulated only in Norstar under vernalization treatments. Similarly, the expression of miR156 was completely different under vernalization treatment in two cultivars. Increased expression of miR156 in Baj cultivar was not significant, but vernalization treatment significantly decreased the expression of this gene in cv. Norstar. Although the induction of AP2 expression during vernalization (14 days) was observed in both cultivars, but, the expression levels of SPL3 were only significantly decreased in cv. Norstar, and this reduction was more in two-day vernalization. Unexpectedly, in this experiment, there was no relationship between up-regulation of both miRNA and down-regulation of their targeted genes in two bread wheat cultivars. These results demonstrated that molecular mechanism of flowering time in bread wheat is complex and still largely unknown.

    Keywords: Cold stress, Epigenetic, Flowering time, miRNA, Wheat
  • Abbas Rezaizad*, Asadollah ZareeiSiahbidi, AmirHossein ShiraniRad Pages 328-343

    Breeding and production of drought tolerant cultivars for arid and semi-arid area is very important. The present experiment was carried out to evaluate the effects of drought stress on seed yield and yield components of oilseed rape as well as identification of high yielding and drought stress tolerant genotypes. Eighteen new winter oilseed rape lines and commercial cultivars were evaluated under three moisture conditions in two cropping seasons (2014-2016) in agricultural research station of Islamabad-e-Gharb, Kermanshah, Iran. The three moisture conditions included: full irrigation, irrigation withhold from the flowering and from silique development stages. Results showed that among the yield components, numbers of seeds per silique and 1000-seed weight were significantly affected by drought stress. The reduction in 1000-seed weight under irrigation cut off from silique development stage and flowering stage was 12.8% and 24.4%, respectively. Cumulative reduction in yield components under drought stress conditions caused a significant decrease in grain yield by 32.3% and 41.3%, under irrigation cut off from silique development and flowering stage, respectively. Correlation analysis showed that there was a weak relationship between yield in full irrigation and drought stress conditions, therefore, using drought tolerance indices to screen genotypes with high yield potential and drought stress tolerant is essential. Three dimensional diagrams based on seed yield in full irrigation condition, irrigation cut off condition from silique development stage and STI showed that genotypes GKH2624, GKH3705, Nima, Neptune, GKH0224 and HW118 were located in group A, while under irrigation cut off condition from flowering stage genotypes GKH2624, GKH3705, Nima, Neptune, GKH0224, HW118, Wpn6 and L155 were classified in group A. In general, according to biplot derived from principal components analysis and 3-D graphs, under severe drought stress (irrigation cut off from flowering stage), genotypes WPn6, HW118, Nima and GKH2624 were identified as drought tolerant genotypes with high yield potential.

    Keywords: Biplot, Drought stress, Seed yield, Oilseed rape, Principle components analysis
  • Mina Ekhtiyari, Babak AbdollahiMandoulakani* Pages 344-353

    A factorial experiment (based on completely randomized design) with three replications was conducted in faculty of agriculture of Urmia University, Iran in 2016 to investigate the effect of soil Zn deficiency on the expression of genes encoding bZIP4, bZIP79 and bZIP97 transcription factors in Zn-efficient and Zn-inefficient bread wheat cultivars. Cv. Bayat (Zn-efficient) and cv. Hirmand (Zn-inefficient) were grown under soil Zn deficient and Zn sufficent conditions. The expression levels of three above-mentioned transcription factors were measured using Real time PCR technique in leaf and root of the cultivars at two growth stages; beginning of stem elongation (vegetative) and 30% of heading (reproductive). Analysis of variance showed that the interaction effect of cultivar × tissue × sampling time was significant on the expression of three studied genes. The mean comparison revealed that the highest expression level of bZIP4 (more than 65 fold change) in the leaf of Zn-efficient cultivar (Bayat) at vegetative stage under Zn deficiency conditions. The highest expression of bZIP79 and bZIP97 genes (more than 31 and 60 fold change, respectively) observed in the root of Bayat cultivar at vegetative stage under Zn deficiency conditions. No significant difference was found between Zn-efficient and Zn-inefficient cultivars for the expression level of three studied genes at the vegetative stage. Considering the significant increase in expression of all studied genes at vegetative stages, it may be concluded that the mRNA transcription of the transporter genes involved in Zn uptake and translocation (ZIP genes), are activated at the heading stage of the two bread wheat cultivars. Moreover, according to the increased expression of bZIP4 in leaf, and bZIP79 and bZIP97 in root, the possible role of bZIP4 and bZIP79, and bZIP97 might be the transcriptional activation of ZIP genes involved in Zn translocation within the plant and Zn uptake from soil, respectively, under soil Zn deficiency conditions.

    Keywords: Bread wheat, bZIP transcription factor, Gene expression, Real time PCR, Zn deficiency
  • Srorlmolook Saeidi, SeyedAtaollahSiadat, Ali Moshatati*, MohmadReza MoradiTelavat, Niazali Sepahvand Pages 354-367

    To study the effect of sowing time and nitrogen levels on growth, yield and nitrogen efficiency of quinoa cv. Titicaca, a field experiment was conducted at in 2017-2018 growing season research farm of Agricultural and Natural Resources Sciences University of Khuzestan, Ahvaz, Iran. The experiment was conducted in split plot arrangement in randomized complete block design with four replications. Experimental factors were four sowing dates (23 Sep., 12 Oct., 1 Nov. and 21 Nov.) assigned to main plots and five nitrogen rates (0, 80, 160, 240 and 320 kg.ha-1) randomized in sub plots. Analysis of variance showed that the effect of sowing date and nitrogen rate and their interaction effect were highly significant on all traits. Mean comparison showed that the highest number of seed.plant-1 (16915), biological yield (20064 kg.ha-1) and seed nitrogen content (3.67%) was observed in the sowing date of 23 Sep. and 320 kg.ha-1 nitrogen fertilizer. Also, the highest seed yield (8657 kg.ha-1), 1000 grain weight (4.26 g), harvest index (56.7%) and plant nitrogen content (2.80%) were observed at sowing date of 12 Oct. and 320 kg.ha-1 nitrogen. The lowest seed yield (381 kg.ha-1) was observed in sowing date of 21 Nov. and and no-application of nitrogen. With increasing nitrogen application from 80 to 320 kg.ha-1, nitrogen efficiency indices decreased. The highest seed yield of quinoa in Ahvaz can be achieved by sowing on 23 Sep. and 320 kg.ha-1 nitrogen.

    Keywords: Harvest index, Khuzestan, Quinoa, 1000 seed weight, Urea fertilizer
  • Hossein Rahimsoroush, Farhand NazarianFirouzabadi*, Maryam HosseiniChaleshtari, Ahmad Esmaeili, AliAkbar Ebadi Pages 368-385

    Rice yield as a complex trait is the main target in most rice breeding programs. To map the main and epistatic QTLs controlling grain yield and yield components, an experiment was carried out using a 129 F6 recombinant inbred lines population (IRA population) originated from a cross between Alikazemi / IR67017-180-2-1-2, in 2015 growing season in two locations, Rasht and Tonekabon, Iran.  The experimental design was augmented design arrangment with five check cultivars in randomized complete block design with five replications. Analysis of variance showed that the linkage map consisted of 87 Single Sequence Repeats (SSRs) covering 1356.0 cM of rice genome in 12 linkage groups with an average distance of 15.58 cM spamming two markers. The results of combined analysis of variance for two locations, using composite interval mapping method, identified a total of 13 main QTLs on rice chromosomes for five measured traits. The qTN3 with 13.9% for tiller number per plant, the qFG4 with 11.6% for filled grain per panicle and the qGY6 with 15.6% for grain yield had significant positive additive effect. Furthermore, the qSG1 with 19.9% phenotypivc variation had a negative additive effect on the number of unfilled grain.panicle-1. These finding suggest that these QTLs can be used in rice breeding programs for improving grain yield. The interaction between additive effect (A) of QTLs and environment (E) was significant on grain yield and number of unfilled grain.panicle-1, but it was not significan on other traits. A total of 18 QTL pairs with significant additive × additive (AA) epistatic effect were identified for all traits. The highest epistasic effects were related to grain yield and number of unfilled grain.panicle-1 with six pairs of QTLs for each of these traits. Only one of the epistatic effects between qSG1-2 and qSG6 had significant AAE effect with a R2aae = of 3.4%. In addition, some QTLs were identified as three gene clusters controlling the grain yield, number of tiller.plant-1 and number of filled grain.panicle-1. Furthermore, five microsatellite markers including RM7551, RM8218-RM3417 and RM5302- RM283 0.2 to 5 cM distance from were identified as linked markers with qGY6, qFG4 and qSG1, respectively. These markers can be considered in the marker-assisted rice breeding program.

    Keywords: Epistasis, Gene cluster, Phenotypic variation, QTL mapping, Rice
  • Nasrin Farid*, SeyedAtaollah Siadat, MohammadReza Ghalamboran, MohammadReza MoradiTelavat Pages 386-398

    This experiment was carried out to investigate the effect of biopolymer coated urea under deficit irrigation on ear yield, nitrogen uptake, nitrogen recovery efficiency and nitrogen use efficiency, grain protein and plant nitrogen content in sweet corn (KSc 403). The experiment was carried out in strip plot arrangement based on randomized complete block design with four replications in Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Iran in 2015. The experimental treatments included; three levels of irrigation (100%, 80%, and 60% of plant water requirement) assigned to vertical plots and six levels of urea fertilizer (uncoated urea, sulfur-coated urea, starch-coated urea, agar-coated urea, and chitin-coated urea) randomized in horizontal plots. The results revealed that coated urea fertilizer with chitin could increase ear yield and NUE by of 20.2% and 32.9%, respectively, in comparison with uncoated urea fertilizer. The highest water productivity and economic water productivity was obtained from chitin coated urea and highest native soil nitrogen from non-coated urea fertilizer. The highest N uptakes and recovery efficiency were obtained in chitin-coated urea fertilizer and 100% of water requirement treatments. However, no significant difference was observed between this treatment and agar coated urea in 100% of water requirement. Redudcing 40% in water requirement decreased ear yield and NUE by 40.3% and 41.1%, respectively. The highest ear yield of sweet corn were obtained from 100% of water requirement (10238 kg.ha-1) and chitin coated urea fertilizer (9853 kg.ha-1) that was not significantly different with other biopolymer coated urea treatments. In conclusion, the results of this experiment showed urea coated fertilizer with biopolymers increased ear yield and nitrogen uptake in sweet corn and enhanced agronomic nitrogen use efficiency, nitrogen recovery and water productivity.

    Keywords: Nitrogen use efficiency, Sweet corn, Urea coated fertilizer, Water productivity, Water requirement