فهرست مطالب

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی - پیاپی 34 (تابستان 1399)
  • پیاپی 34 (تابستان 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/05/15
  • تعداد عناوین: 20
|
  • عادله ابری، خلیل زینلی نژاد*، مهران اعلمی، سعید باقری کیا صفحات 1-14

    هدف از این پژوهش تعیین گروه های هاپلوتیپی و بررسی رابطه آن ها با صفات فنوتیپی به منظور دستیابی به آلل های مرتبط با صفات مطلوب زراعی در گندم نان بود. به همین منظور 34 ژنوتیپ گندم بومی منطقه خاورمیانه به همراه رقم بهاره چینی (ژنوتیپ مرجع) در قالب طرح اگمنت کشت و از نظر 12 صفت فنوتیپی کمی ارزیابی شدند. نتایج آمار توصیفی نشان داد که صفات طول ریشک و روز تا گلدهی به ترتیب بالاترین و پایین ترین ضریب تغییرات فنوتیپی را داشتند. به منظور بررسی تنوع هاپلوتایپیQTLهای مرتبط با صفات فنوتیپی واقع بر کروموزوم های 4B گندم از 10 نشانگر ریزماهواره استفاده شد. میانگین آلل های چند شکل، میزان محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) و شاخص قدرت (RP) به ترتیب 5/4، 29/0 و 58/1 بود. ژنوتیپ های مورد بررسی با توجه به مطابقت آللی با ژنوتیپ مرجع در کروموزوم 4B در 21 گروه هاپلوتایپی قرار گرفتند. به منظور بررسی وجود ارتباط بین صفات و نشانگرها، تجزیه واریانس در قالب طرح کاملا تصادفی با تکرار نامساوی برای تک تک نشانگرها انجام شد. در مجموع از 12 صفت مورد بررسی، برای چهار صفت ارتباط معنی دار آماری مشاهده شد. با توجه به نتایج به دست آمده از نشانگرهای ریزماهواره واقع بر کروموزوم 4B، صفات عرض دانه، تعداد دانه در سنبله و عرض برگ پرچم با نشانگر Xgwm888-4B، صفت تعداد سنبلچه در سنبله با نشانگر Xgwm891-4B و صفات عرض دانه و تعداد دانه در سنبله با نشانگر Xgwm898-4B، پیوستگی نشان دادند. برای سه صفت فنوتیپی به طور همزمان یک آلل اختصاصی در نشانگر gwm888-4B معرفی گردید. چنانچه به نژادگر علاقمند به گزینش ژنوتیپ هایی باشد که به طور همزمان سه حالت مطلوب یعنی عرض دانه و تعداد دانه در سنبله بیشتر و همچنین افزایش شاخص سطح برگ از طریق عرض برگ پرچم را داشته باشد، می تواند از آلل اختصاصی شناسایی شده (199 جفت باز) نشانگر Xgwm888-4B  استفاده کند.

    کلیدواژگان: صفات فنوتیپی، انتخاب به کمک نشانگر، آلل اختصاصی، گندم بومی
  • فاطمه شکارلو، نادعلی باقری*، نادعلی بابائیان، اسماعیل بخشنده صفحات 15-25

    به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی در 115 ژنوتیپ موتان برنج طارم جلودار، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1396 انجام شد. در بررسی ریخت شناسی تعداد 11 صفت مورفولوژیکی و عملکرد دانه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ ها از نظر  صفات مورد بررسی اختلاف معنی داری وجود دارد. ضرایب همبستگی بین صفات نشان داد که عرض برگ پرچم، تعداد پنجه، تعداد دانه پر و وزن صد دانه همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه داشتند. بر اساس تجزیه ی خوشه ای، ژنوتیپ های موتان برنج مورد مطالعه به سه گروه تقسیم شدند، که گروه اول نسبت به شاهد آزمایش از عملکرد بهتری برخوردار بود. تحلیل رگرسیون گام به گام نشان داد که صفات طول خوشه، وزن صددانه و تعداد دانه پوک حدود 9/58 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند. نتایج تجزیه علیت نشان داد که بیشترین اثر مستقیم و مثبت مربوط به صفات تعداد پنجه (59/0) و وزن صددانه (37/0)می باشد. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که 4 مولفه ی اصلی، 15/70 درصد از تغییرات کل داده ها را توجیه می نمایند. به طور کلی نتایج نشان داد که ژنوتیپ های موتان 109، 64، 75 به دلیل داشتن تعداد پنجه بیشتر، طول خوشه بلندتر، وزن صددانه بیشتر و تعداددانه پوک کم تر به عنوان ژنوتیپ های مطلوب انتخاب شده و می توانند در برنامه های اصلاحی آتی مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: برنج، موتاسیون، تنوع ژنتیکی، روش های آماری چند متغیره
  • محمود ملکی*، امین باقی زاده، علی ریاحی مدوار، احسان نصیری فر صفحات 26-35

    تنش شوری یکی از مهمترین تنش های غیرزنده ای است که می تواند عملکرد گندم های زراعی را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی مکانیسم های تحمل به تنش شوری در گیاهان زراعی و نیز اجداد وحشی آنها حایز اهمیت است. هدف از این پروژه بررسی لکه های پروتیینی پاسخ دهنده به تنش شوری در جمعیت متحمل بود. در این پروژه پنج جمعیت گندم دیپلویید بویتیکوم (A1، A10، B3، B4 و C5) از مناطق مختلف در محیط گلخانه و به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار کشت شدند. شوری در مرحله سه برگچه ای در دو سطح صفر و 150 میلی مولار اعمال گردید. سپس صفات ارتفاع قسمت هوایی و ریشه، وزن تر و خشک قسمت هوایی، میزان کلروفیل a، b، کل و نیز کاروتنوییدها و مقدار پروتیین کل اندازه گیری شدند. پروتیین کل با استفاده از روش TCA/استون استخراج شد. پروتیین ها در بعد اول بر اساس نقطه ایزوالکتریک و با استفاده از نوارهای IPG با pH 4-7 و سپس در بعد دوم بر اساس وزن مولکولی و با استفاده از SDS-PAGE جداسازی گردیدند. نتایج تجزیه داده های فیزیولوژیک نشان داد که برای 3 صفت وزن تر و خشک اندام هوایی و میزان پروتیین کل برهمکنش جمعیت در شوری معنی دار گردید که برای دو صفت وزن تر و پروتیین کل جمعیت B4 به ترتیب در شرایط نرمال و تنش شوری بالاترین میانگین را به خود اختصاص داد. آنالیز ژل های حاصل از الکتروفورز دو بعدی باعث شناسایی 205 لکه تکرارپذیر گردید. از این تعداد، 7 لکه نسبت به شاهد افزایش بیان و 7 لکه نسبت به شاهد کاهش بیان نشان دادند. پروتیین های شناسایی شده جزو پروتیین های دخیل در دیواره سلولی، فتوسنتز، متابولیسم انرژی، پروتیین های مرتبط با کروماتین، چپرون ها، پروتیولیتیک ها، پروتیین های دخیل در حذف گونه های فعال اکسیژن، دخیل در تعمیر پروتیین های آسیب دیده و دخیل در انتقال پیام هستند. از نتایج حاصل  از این تحقیق می توان در جهت بهبود اصلاح ارقام زراعی گندم بهره برد.

    کلیدواژگان: ترتیکوم بوئتیکوم، تنش شوری، پروتئومیکس
  • حسین عسکری، سید کمال کاظمی تبار*، حمید نجفی زرینی، محمدحسین صابری صفحات 36-42

    تنش شوری نقش مهمی در کاهش تولید محصولات زراعی دارد. استفاده از تنوع ارقام برای گزینش صفات مطلوب در شرایط تنش یکی از راه های مقابله با این مشکل است. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف شوری بر میزان عملکرد ژنوتیپ های جو (Hordeum vulgar L.) به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام گرفت. عامل شوری در 5 سطح شامل ضرایب هدایت الکتریکی 5/4 (شاهد)، 5/7، 5/10، 5/13 و 5/16 دسی زیمنس بر متربه عنوان فاکتور اصلی و عامل ژنوتیپ، متشکل از 9 رقم و لاین امید بخش به عنوان فاکتور فرعی مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیر شوری به وسیله تغییرات عملکرد ارقام مورد ارزیابی و با استفاده از آماره های پایداری میزان تغییرات مورد بررسی قرار گرفت. که بر اساس آماره های پایداری شوکلا، ریک و مدل رگرسیونی ابرهارت و راسل ژنوتیپ های STW82153، والفجر و MBS8715  و بر اساس واریانس محیطی رومر ژنوتیپ MBS8712 بیشترین پایداری را نشان دادند. در میان ژنوتیپ های مورد بررسی، بهترین عملکرد در تمامی سطوح شوری به ژنوتیپ های STW82153، MBS8715، ESBYTM8910 و والفجر تعلق داشت و بر اساس مدل رگرسیونی ورما ژنوتیپ MBS8712 با افزایش سطوح شوری کمترین تغییر و ژنوتیپ های MBS8715 و WB7910 بیشترین ظرفیت تولیدی را با بهترشدن شرایط محیطی به خود اختصاص دادند. نتایج نشان داد شاخص های پایداری به کار گرفته شده معیارهای مناسبی برای گزینش همزمان عملکرد و پایداری در شرایط شور می باشند.

    کلیدواژگان: تنش شوری، تجزیه پایداری، جو، عملکرد
  • علی صارمی راد، خداداد مصطفوی*، عبدالله محمدی صفحات 43-53

    شناخت دقیق ماهیت اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، امکان شناسایی ژنوتیپ های پایدار را برای به نژادگران فراهم می آورد. جهت بررسی اثر متقابل ژنوتیپ در محیط، 12 ژنوتیپ آفتابگردان در 5 منطقه شامل اراک، بیرجند، کاشمر، کرج و شیراز در سال زراعی 1394 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار کشت و ارزیابی شدند. به منظور تجزیه پایداری عملکرد دانه از روش گرافیکی GGE biplot استفاده شد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های Record و Zaria در کرج، ژنوتیپ های SHF81-90 و Sor در بیرجند و کاشمر، ژنوتیپ Gabur در شیراز و Armaverski در اراک دارای بیش ترین پایداری و عملکرد دانه بودند. رتبه بندی محیط ها از بهترین محیط به سمت نامناسب ترین محیط به صورت بیرجند، کاشمر، کرج، اراک و شیراز بود. نمودار رتبه بندی ژنوتیپ ها بر اساس ژنوتیپ ایده آل و همچنین نمودار رتبه بندی ژنوتیپ ها بر اساس میانگین عملکرد و پایداری، نشان داد که ژنوتیپ های SHF81-90، Lakomka و Sor به عنوان برترین و پایدارترین ژنوتیپ ها می باشند. نتایج نمودار بای پلات بررسی روابط بین محیط ها حاکی از همبستگی بالا بین محیط های کرج، کاشمر و بیرجند بود. در این مطالعه مناطق مورد بررسی به چهار محیط بزرگ (ابر محیط) به شرح زیر تقسیم شدند: کرج به عنوان اولین محیط بزرگ، کاشمر و بیرجند به عنوان دومین محیط بزرگ، شیراز به عنوان سومین محیط بزرگ و اراک به عنوان چهارمین محیط بزرگ.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، پایداری، محیط بزرگ، ژنوتیپ ایده آل
  • مژده شیخی حموله، لیلا فهمیده*، فاطمه بناءکاشانی، محمود سلوکی صفحات 54-61

    علف مار یا کبر با نام علمی Capparis spinosa L. از گیاهان دارویی بوته ای و چندساله اقلیم های گرم و خشک است که در تابستان رشد می کند. این گیاه حاوی ترکیبات مهمی از جمله فلاونوییدها، ترپن ها، آلکالوییدها، گلیکوزیدها و گلیکوزینولات ها می باشد. علی رغم نیاز روزافزون برای تکثیر انبوه این گیاه، اطلاعات کمی در مورد روش های ازدیاد آن وجود دارد. در این پژوهش برگ لپه ای، برگ، غنچه، پرچم، محور روی لپه، ریشه، گلبرگ، کاسبرگ و گره در محیط کشت MS حاوی تنظیم کننده های رشدی KIN،NAA ، BAP وIBA  با غلظت های مختلف به منظور باززایی مستقیم گیاهچه، برای تولید شاخساره کشت شدند، تا بهترین محیط کشت ها برای تولید شاخساره و ریشه در کشت درون شیشه ای ریزنمونه های مختلف گیاه علف مار شناسایی شود. در آزمایش حاضر به جزء ریزنمونه های گره، هیچ کدام از ریزنمونه ها باززایی نشان ندادند و میزان باززایی سایر ریزنمونه ها صفر بود. باززایی گیاه علف مار در مدت 5 تا 8 هفته از ریزنمونه گره حاصل شد. بهترین محیط برای تولید شاخساره محیط MS حاوی 2 میلی گرم بر لیتر BAP و بهترین محیط ریشه دهی محیط MS حاوی 1 میلی گرم بر لیتر  NAAبود.  با توجه به اهمیت گیاه دارویی علف مار و مشکل تکثیر این گیاه از طریق بذر، استفاده از این محیط ها و ریزنمونه گره به منظور تکثیر این گیاه در شرایط کشت درون شیشه ای پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: ریزنمونه، باززایی، Capparis spinosa، کشت بافت، هورمون
  • منوچهر خدارحمی*، محمدعلی دهقان، علی عمرانی صفحات 62-70

    بیماری بلایت فوزاریومی سنبله با عامل قارچی Fusarium graminearum از مهم ترین و مخرب ترین بیماری های گندم در اقلیم گرم و مرطوب می باشد. اهمیت این بیماری به جهت کاهش عملکرد و تجمع مایکوتوکسین های قارچ در دانه های برداشت شده ازسنبله های آلوده است که این ترکیبات برای انسان و حیوان خطرناک هستند. تولید ارقام مقاوم (استفاده از مقاومت ژنتیکی) موثرترین روش کنترل پایدار این بیماری محسوب می شود. به منظور مطالعه نحوه توارث ژن های کنترل کننده مقاومت، اجزای مقاومت شامل سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (AUDPC)، سطح نسبی زیر منحنی پیشرفت بیماری (rAUDPC) و شدت آلودگی نهایی (FSI) در رقم مقاوم مروارید، این رقم با رقم حساس فلات تلاقی داده شد و نسل های F1، F2،BC1 و BC2 تولید شدند. والدین و نسل ها پس از کشت در مزرعه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان (گرگان) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرحله گیاه بالغ توسط مخلوطی از جدایه های قارچ عامل بیماری که از منطقه گرگان جمع آوری شده بودند، مایه زنی شدند. نتایج تجزیه واریانس وزنی، اختلاف معنی داری را در بین نسل ها برای صفات اندازه گیری شده مذکور نشان داد. برای هر سه صفت متوسط درجه غالبیت تقریبا برابر یک بود که نشان دهنده غالبیت کاملمی باشد. برهمکنش غیراللی افزایشی×غالبیت و غالبیت× غالبیت معنی دار بودند. وراثت پذیری عمومی (56/0 - 45/0) و خصوصی (48/0 -37/0) متوسط برای هر سه صفت برآورد شد که نشان دهنده نقش توام اثرات افزایشی و غالبیت در کنترل ژنتیکی این صفات می باشد. تعداد فاکتورهای در حال تفرق برای صفات اندازه گیری شده 1تا 7 برآورد گردید. با توجه به اینکه رقم مروارید در حال حاضر مقاوم ترین رقم تجاری به فوزاریوم سنبله است و با توجه به نقش اثرات افزایشی ژن های مقاومت در کنترل این صفات، می توان در بهبود این صفات، گزینش را در نسل های اولیه حاصل از تلاقی این رقم اعمال نمود.

    کلیدواژگان: فوزاریوم سنبله، اجزای مقاومت، وراثت پذیری عمومی و خصوصی
  • هادی علی پور*، حسین عبدی، محمدرضا بی همتا صفحات 71-82

    در مطالعه مراحل فنولوژی گیاهان زراعی، اندازه گیری درجه روز-رشد (GDD) به عنوان شاخصی جایگزین برای شمارش روزهای تقویم مطرح می باشد. در تحقیق حاضر تنوع ژنتیکی 86 رقم زراعی و 184 توده بومی گندم ایرانی بر اساس مراحل فنولوژیکی (روز تا آبستنی، روز تا گلدهی، روز تا رسیدگی و GDD این مراحل) در کنار دوره پرشدن دانه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه طی سال های زراعی 93-92 و 94-93 در قالب طرح آگمنت با 3 رقم شاهد (آذر، نوید و پیشتاز) در 6 بلوک ناقص در مزرعه تحقیقاتی گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه تهران مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که از نظر این صفات اختلاف قابل ملاحظه ای بین ارقام زراعی و توده های بومی گندم وجود دارد، به طوری که ارقام زراعی عملکرد بیشتر و طول دوره پرشدن دانه کمتری در مقایسه با توده های بومی داشتند. از طرف دیگر نتایج حاکی از آن بود که ژنوتیپ ها با عادت رشدی مختلف از نظر اکثر صفات فنولوژیکی دارای تفاوت معنی داری می باشند و می توانند در انتخاب و معرفی ارقام جدید به صورت مستقیم یا غیرمستقیم گزینش برای افزایش طول دوره پرشدن دانه در کنار افزایش عملکرد دانه موثر باشند. از آنجایی که تنوع صفات فنولوژیکی در توده های بومی بیشتر بود، بنابراین توده های بومی می توانند منبع ارزشمندی در راستای انتخاب برای بهبود این صفات نیز باشند. در نهایت با توجه به اهمیت مراحل فنولوژیکی و شاخص GDD توصیه می گردد این صفات نیز به اندازه عملکرد و اجزای عملکرد جهت حصول نتایج دقیق تر مورد توجه قرار گیرند.

    کلیدواژگان: ارقام زراعی، تنوع ژنتیکی، توده های بومی، درجه روز-رشد، نیاز حرارتی
  • عبدالمجید خورشید*، علی اکبر اسدی، اکرم حاتمی صفحات 83-92

    با توجه به کاهش بارندگی های سالانه و افزایش خشکی و دمای هوا، ایجاد ارقام متحمل و دارای پتانسیل عملکرد بالا در چغندرقند برای اصلاح گران اهمیت بسیاری دارد. بدین منظور برای بررسی تاثیر تنش خشکی بر صفات عملکردی و مورفولوژیکی چغندرقند و بررسی تغییر ارتباط این صفات با عملکرد، در شرایط گلخانه تعداد 140 ژنوتیپ چغندرقند در شرایط گلخانه در دو شرایط نرمال و تنش خشکی در سال 1394 در مرکز چغندرقند کرج از نظر صفات مورفولوژیکی و عملکردی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر ژنوتیپ بجز در صفات مساحت سطح برگ و محتوای نسبی آب برگ در بقیه صفات معنی دار بود که نشان دهنده وجود تنوع بین ژنوتیپ ها است. تنش خشکی باعث کاهش تمامی صفات موردمطالعه شد ولی این کاهش در صفات وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک کل معنی دار نبود. همچنین طول دمبرگ در شرایط تنش همبستگی مثبت و معنی داری با صفات مربوط به وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و طول ریشه نشان داد ولی در شرایط نرمال همبستگی خاصی مشاهده نشد و به نظر می رسد که این صفت می تواند معیاری برای گزینش ژنوتیپ های مقاوم در شرایط تنش خشکی باشد.

    کلیدواژگان: صفات عملکردی، صفات مورفولوژیک، تنش خشکی، چغندر
  • حسن زالی*، علی براتی صفحات 93-104

    به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و انتخاب لاین های پرمحصول با خصوصیات زراعی مطلوب، تعداد 108 لاین خالص در قالب طرح بدون تکرار آگمنت همراه با چهار شاهد در سه بلوک، در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی داراب طی سال زراعی 97- 1396، با استفاده از شاخص SIIG، ارزیابی شدند. نتایج شاخص SIIG نشان داد که لاین های شماره ی 64، 8، 33، 113، 119 و 34 به ترتیب با بیشترین مقدار SIIG (770/0، 746/0، 744/0، 712/0، 705/0 و 705/0) جزء برترین لاین ها و لاین های شماره ی 44 و 116 به ترتیب با کمترین مقدار SIIG (269/0 و 299/0) جزء ضعیف ترین لاین ها در این تحقیق بودند. به منظور بررسی کارایی شاخص SIIG  در انتخاب بهترین لاین ها از نظر عملکرد دانه، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، تعداد روز تاگل دهی و تعداد رو تا رسیدگی به طور هم زمان، لاین های مورد بررسی براساس شاخص SIIG در 6 دسته گروه بندی شدند. نتایج گروه بندی لاین ها بر اساس شاخص SIIG نشان داد که متوسط عملکرد دانه گروه های 1، 2 از متوسط عملکرد همه ژنوتیپ های شاهد بیشتر بود. هم چنین متوسط عملکرد گروه های 4، 5 و 6 از هر چهار ژنوتیپ شاهد آزمایش پایین تر بود. نهایتا لاین های شماره ی 64، 8، 33، 113، 119 و 34 از گروه یک و لاین های شماره ی 87، 65، 85، 115، 32، 6، 86، 2، 15، 13، 9، 57، 62، 63، 28، 14، 89، 94 و 16 از گروه 2 و لاین های شماره ی 22، 10،46، 55، 114، 96، 104 و 25 از گروه 3 جزء لاین های برتر در این تحقیق بودند و می توان از آنها برای انجام آزمایشات بیشتر از جمله آزمایشات سازگاری در مناطق گرمسیر مخصوصا شهرستان داراب استفاده نمود. هم چنین لاین 113 برترین لاین دو ردیفه در این تحقیق بود.

    کلیدواژگان: شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل، روش چند معیاره، صفات مرفولوژیک، عملکرد جو
  • محمدحسین فتوکیان*، ناهید فیضی کلاسی صفحات 105-114

    خرفه یکی از مهم ترین گیاهان دارویی مورد استفاده در جهان است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی در لاین های نسل دوم (M2)، آزمایشی در قالب طرح آشیانه ای با دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد در سال 1397 اجرا شد. تیمار آزمایشی شامل لاین های نسل دوم بودند که با دی متیل سولفات در غلظت های صفر، 08/0، 1/0، 12 /0، 14/0 درصد تیمار گردیدند. صفات مورد مطالعه عبارت بودند از ارتفاع بوته، تعداد ساقه فرعی، قطر ساقه، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، نسب وزن خشک به وزن تر ساقه، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، نسبت وزن خشک به وزن تر برگ، وزن تر بوته، وزن خشک بوته، نسبت وزن خشک به وزن تر بوته، طول برگ، عرض برگ، شکل برگ، تعداد کپسول در بوته ، محتوای کلروفیل، سطح برگ و هکتولیتر. در تجزیه واریانس چندگانه گرچه تفاوت بین غلظت های مختلف DMS در سطح احتمال 1٪ معنی دار بود ولی در تجزیه واریانس ساده این تفاوت فقط برای صفات ارتفاع بوته، تعداد ساقه فرعی، قطر ساقه، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، وزن تر برگ، طول برگ و عرض برگ معنی دار گردید. در نتایج مقایسه میانگین حداکثر قطر ساقه، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، تعداد کپسول در بوته، نسبت وزن خشک به وزن تر برگ، وزن تر بوته و شکل برگ در غلظت 1/0٪ بدست آمد. از 190 ضریب همبستگی ناقص، 28 ضریب معنی دار بودند (15٪) در حالی که این مقدار در همبستگی پیرسون 58٪ بود. در تجزیه عاملی 19 متغیر مورد مطالعه به 6 عامل کاهش یافت که این 6 عامل 86/71 درصد از تغییرات داده ها را توجیه نمودند. در تجزیه علیت با تکرار داده، اثر مستقیم وزن تر ساقه بر وزن تر بوته بیشتر از اثر غیرمستقیم بود درحالی که این روند بر روی وزن تر برگ معکوس بود. در استفاده از میانگین تکرارها، بیشترین اثر غیرمستقیم را وزن تر برگ و نسبت وزن خشک به وزن تر برگ از طریق وزن تر ساقه بر وزن تر بوته داشتند.

    کلیدواژگان: تجزیه عاملی، تجزیه علیت، جهش، خرفه، همبستگی ناقص
  • داود داعی الحق، ورهرام رشیدی*، سعید اهری زاد، فرهاد فرحوش، بهرام میرشکاری صفحات 115-129

    به منظور گروه بندی ژنوتیپ های پیشرفته گندم بهاره، 28 ژنوتیپ گندم به صورت دو آزمایش جداگانه تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی (با قطع آبیاری در مرحله ظهور 50% سنبله های هر واحد آزمایشی) و طی دو سال زراعی 96-95 و 97-96 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه واریانس مرکب داده های حاصل از ارزیابی صفات نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر کلیه صفات در سطح احتمال 1% اختلاف معنی داری وجود داشت. برهمکنش ژنوتیپ × شرایط آبیاری از نظر صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله، ارتفاع بوته و شاخص برداشت در سطح احتمال 5% و برای صفات وزن هزاردانه و بیوماس در سطح احتمال 1%  معنی دار بود و نشان داد که ژنوتیپ های مورد مطالعه در شرایط مختلف آبیاری واکنش های متفاوتی از نظر این صفات داشتند. برای صفات تعداد سنبله، طول سنبله و طول پدانکل این برهمکنش غیرمعنی دار بود. در تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های مورد مطالعه بر اساس کلیه صفات مورد ارزیابی در هر دو شرایط آبیاری، در دو گروه قرار گرفتند که نتایج حاصل از تابع تشخیص نیز این گروه بندی ها را تایید کرد. در شرایط بدون تنش خشکی گروه اول شامل ژنوتیپ های دریا، شیرودی، ERWYT-94-4، روشن، ERWYT-94-7، URBWYT-94-2 و URBWYT-94-4 بود که از نظر تمامی صفات به غیر از شاخص برداشت میانگین بالاتری از میانگین کل داشتند. در شرایط تنش خشکی گروه دوم که شامل ژنوتیپ های دریا، شیرودی، آفتاب، URBWYT-94-3، ERWYT-94-4، URBWYT-94-6، روشن، ERWYT-94-7، URBWYT-94-7، URBWYT-94-8، URBWYT-94-9، URBWYT-94-10، URBWYT-94-2 و URBWYT-94-4 بود، از نظر تمامی صفات میانگین بالاتری از میانگین کل داشتند. بهترین ژنوتیپ ها از نظر هر دو تجزیه خوشه ای تحت هر دو شرایط تنش خشکی و بدون تنش خشکی ژنوتیپ های دریا، شیرودی، روشن،  URBWYT-94-2، URBWYT-94-4،ERWYT-94-4  و ERWYT-94-7 بودند.

    کلیدواژگان: گندم، تنش، تجزیه خوشه ای
  • سکینه پسرکلو، حسن سلطانلو*، سیده ساناز رمضانپور، سید افشین مساوات، الهه توکل صفحات 130-137

    پوسیدگی فوزاریومی بلال ذرت از رایج ترین بیماری ها در مناطق ذرت خیز جهان است که اغلب کنترل آن با روش های شیمیایی و زراعی بی اثر بوده و هزینه های تولید را افزایش می دهد، به همین دلیل مقاومت میزبانی بهترین روش پایداری و قابل تحمل برای کاهش تلفات است. بدین منظور در طی سال های زراعی 1395-1394 با انجام آزمایشی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان اقدام به تولید تلاقی های دای آلل دوطرفه و تلاقی برگشتی حاصل از تلاقی پنج لاین متحمل و حساس شد و سپس ارزیابی میزان مقاومت تلاقی ها در سال زراعی 1397-1396 بر اساس صفت شدت بیماری انجام شد. پس از ارزیابی صفت شدت بیماری نتایج نشان داد که اختلاف معنی داری بین تلاقی های مختلف از نظر صفت مورد نظر وجود دارد و همچنین اثرات معنی دار ترکیب پذیری عمومی و خصوصی نشان دهنده نقش اثرات غالبیت و افزایشی در کنترل این بیماری می باشد. تلاقی ها در سه گروه نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس قرار گرفتند. در تجزیه خوشه ای انجام شده 15 تلاقی متحمل در یک گروه قرار گرفتند که دارای شدت بیماری بین 32-26 درصد بودند. بیشترین تعداد تلاقی نیمه متحمل حاصل تلاقی دو ژنوتیپ متحمل C7 و C5 با سایر ژنوتیپ ها بودند. این امر نشان می دهد این دو لاین می توانند منبع مناسب برای ایجاد ترکیبات هیبرید متحمل به بیماری فوزاریومی پوسیدگی بلال ذرت باشند.

    کلیدواژگان: ذرت، پوسیدگی فوزاریومی، تجزیه خوشه ای
  • حسن سرداری، رسول اصغری زکریا*، ناصر زارع، لیلا غفار زاده نمازی، مینا مقدس زاده صفحات 138-150

    کمبود آب از مهمترین عوامل بازدارنده رشد و نمو گیاه و کاهش عملکرد به ویژه در مرحله گلدهی و گرده افشانی گیاهان است. به منظور ارزیابی اکوتیپ های سیاه دانه از لحاظ تحمل به تنش خشکی در مرحله گلدهی (انتهای فصل) آزمایش مزرعه ای به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیلی اجرا در سال زراعی 96-1395  شد. فاکتور اصلی آزمایش شامل آبیاری (آبیاری کامل و قطع آبیاری در مرحله گلدهی) و عامل فرعی شامل اکوتیپ های مختلف سیاه دانه بودند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش معنی دار در تمامی صفات اندازه گیری شده به جز تاریخ گلدهی شد. مقایسه میانگین داده ها نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد دانه و درصد روغن را به ترتیب اکوتیپ های سمیرم و کاظمین دارند. همچنین بیشترین وزن هزار دانه در تیمار آبیاری کامل و در اکوتیپ های اردستان و خمینی شهر حاصل شد. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای در شرایط تنش خشکی، اکوتیپ های مورد مطالعه در سه گروه مختلف قرار گرفتند که اکوتیپ های گروه سوم شامل اکوتیپ های خمینی شهر، سمیرم، اصفهان، اردستان و شهرضا از عملکرد و اجزای عملکرد بالاتری برخوردار بودند. بنابراین، اکوتیپ های مذکور به عنوان اکوتیپ های با عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی شناخته شدند. مقایسه اکوتیپ های مختلف سیاه دانه با ترسیم نمودار سه بعدی بر اساس عملکرد در شرایط آبیاری کامل (Yp) و تنش خشکی انتهای فصل (Ys) و هر یک از شاخص های تحمل تنش (STI) و شاخص پایداری عملکرد (YSI) نشان داد که از لحاظ این شاخص ها اکوتیپ های خمینی شهر، سمیرم، اصفهان، شهرضا و اردستان به عنوان اکوتیپ های برتر در هر دو شرایط محسوب می شوند.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تنش خشکی، شاخص تحمل تنش، سیاه دانه، عملکرد دانه
  • اکبر عبدالهی حصار، امید سفالیان*، بهرام علیزاده، علی اصغری، حسن زالی صفحات 151-159

    به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، روابط بین صفات و انتخاب ژنوتیپ های برتر با استفاده از شاخص SIIG، آزمایشی در اراضی کشاورزی شهر تیکمه داش از توابع استان آذربایجان شرقی در سال زراعی 97-1396 انجام شد. در این آزمایش 22 ژنوتیپ کلزای پاییزه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی برای مطالعه تعدادی از صفات زراعی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های L963، Okapi و Licord دارای میانگین عملکرد دانه بیشتر بودند. همچنین ژنوتیپ های یاد شده از نظر صفات تعداد غلاف در بوته، عملکرد تک بوته و عملکرد دارای ضریب تنوع فنوتیپی بالا بودند که نشان دهنده تاثیر محیط بر صفات مذکور است. ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی نشان داد که ژنوتیپ ها از نظر صفاتی مانند تعداد غلاف در بوته، عملکرد تک بوته و عملکرد دارای تنوع ژنتیکی بالایی هستند. وراثت پذیری عمومی برای صفات روز تا گل دهی، تعداد غلاف در ساقه اصلی و عملکرد بالا و برای صفات تعداد روز تا غلاف دهی، تعداد روز تا رسیدگی و ارتفاع بوته  پایین بود. در تجزیه به عامل ها به روش مولفه های اصلی، پنج عامل در مجموع 69/65% از کل تغییرات را توجیه نمودند. بر اساس شاخص SIIG، ژنوتیپ های SW101، L83، HW101 و L963 با مقدار SIIG بیشتر (به ترتیب 710/0، 672/0، 653/0 و 653/0) جزء ژنوتیپ های برتر بودند. از طرفی ژنوتیپ های Zarfam، Talayeh، L957 و SLM046 با مقدار SIIG کمتر (به ترتیب 185/0، 243/0، 271/0 و 272/0) جزء ژنوتیپ های ضعیف از نظر اکثریت صفات مورد مطالعه بودند. ژنوتیپ های SW101، L14، Nafis، Okapi و L963 با داشتن مقدار SIIG بالا و هم چنین عملکرد بالاتر از متوسط کل، جزء ژنوتیپ های برتر از نظر عملکرد دانه و سایرصفات مورد مطالعه بودند.

    کلیدواژگان: کلزا، تنوع ژنتیکی، وراثت پذیری، تجزیه به عامل ها، شاخص SIIG
  • مریم طهماسب عالی، امیر فیاض مقدم*، رضا درویش زاده، حسین عباسی هولاسو صفحات 160-174

    در تحقیقی تنوع ژنتیکی برخی از ژنوتیپ های توتون شرقی و تنباکو تحت شرایط نرمال (بدون تنش گل جالیز) و تنش گل جالیز طی سال های زراعی 87-1386 و 88-1387 در مرکز تحقیقات توتون ارومیه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار بررسی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب نشان داد که بین ژنوتیپ ها از لحاظ کلیه صفات مورد بررسی اختلاف آماری معنی دار وجود دارد که این امر حاکی از تنوع ژنتیکی بالا بین ژنوتیپ های مورد بررسی می باشد؛ بنابراین به طور بالقوه می توانند در برنامه های اصلاح توتون برای مقاومت به گل جالیز مورد استفاده قرار گیرند. براساس نتایج برآورد ضریب تغییرات ژنوتیپی، تنوع بالایی در بین صفات مورد مطالعه بخصوص از لحاظ صفات وزن تر و خشک برگ در شرایط نرمال و تنش گل جالیز مشاهده شد. بیشترین مقدار وراثت پذیری، در هر دو شرایط نرمال و تنش گل جالیز در صفات تاریخ گلدهی، ارتفاع بوته و تعداد برگ مشاهده شد. بیشترین مقدار پیشرفت ژنتیکی برای صفات شاخص سطح برگ، وزن تر اندام هوایی گیاه، ارتفاع بوته و وزن تر برگ مشاهده شد. براساس نتایج ضرایب همبستگی ژنتیکی صفات، در هر دو شرایط نرمال و تنش گل جالیز همبستگی مثبت و معنی داری بین وزن خشک برگ با کلیه صفات مشاهده شد. با انجام تجزیه خوشه ای، تحت شرایط نرمال و تنش گل جالیز ژنوتیپ های مورد بررسی در چهار گروه قرار گرفتند. در شرایط تنش گل جالیز، جدول رتبه بندی خوشه ها از نظر میانگین صفات نشان داد که گروه های دوم و چهارم حاوی ژنوتیپ هایی هستند که براساس میانگین صفات نسبت به تنش گل جالیز به ترتیب مقاوم و حساس می باشند. لذا می توان با انتخاب والدین مناسب از این گروه ها و تلاقی آنها، جهت تولید جمعیت های در حال تفرق در برنامه های به نژادی برای مقاومت به گل جالیز و ایجاد تغییرات مطلوب در وزن خشک برگ ژنوتیپ های مورد بررسی اقدام نمود. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای توسط تجزیه تابع تشخیص مورد تایید قرار گرفت. از طرفی با انجام تجزیه به مولفه های اصلی در هر دو شرایط مورد بررسی، دو مولفه شناسایی شد که 75 و 73 درصد از واریانس کل صفات را به ترتیب در شرایط نرمال و تنش گل جالیز توجیه می نمودند. با توجه به نتایج تجزیه خوشه ای در شرایط تنش گل جالیز، از ژنوتیپ های قرار گرفته در گروه دوم می توان برای کشت در مناطق آلوده به گل جالیز استفاده نمود.

    کلیدواژگان: اصلاح برای مقاومت، پارازیت اجباری، توتون، تنش زیستی، تجزیه چند متغیره، وراثت پذیری
  • عاطفه اسلامی، پیام پورمحمدی*، الهام الهی فرد صفحات 175-184

    علف های هرز از عوامل محدودکننده کشت نیشکر بوده و قادر به کاهش عملکرد آن در طول فصل رشد هستند. در این پژوهش در ابتدا، تاثیر تنظیم کننده های رشد 2,4-D در 6 سطح، کینیتن (Kin) در دو سطح و 6-بنزیل آمینوپورین (BAP) در دو سطح بر روی کالزایی، اندام زایی و میزان قهوه ای شدن ریزنمونه برگ در نیشکر رقمCP69-1062  مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد محیط کشت MS حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP بالاترین کالزایی را دارد. بیشترین میزان قهوه ای شدن ریز نمونه در محیط کشت MS فاقد تنظیم کننده های رشد و محیط کشت MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر 2,4-D به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP بود. همچنین در محیط کشت حاوی 2 میلی گرم در لیتر BAP اندام زایی مستقیم مشاهده شد. در آزمایش دوم، کالوس های تولیدشده در محیط کشت MS حاوی 16 میلی گرم در لیتر 2,4-D  به همراه 1 میلی گرم در لیتر  Kin و 2 میلی گرم در لیتر  BAP به محیط کشت باززایی حاوی غلظت های مختلف علف کش گلایفوسیت منتقل شدند. نتایج نشان داد در محیط کشت باززایی فاقد گلایفوسیت، القاء گیاهچه صورت می گیرد اما کالوس هایی که تحت تاثیر علف کش گلایفوسیت قرار گرفته بودند توانایی تولید گیاهچه را نداشتند. در آزمایش دیگر کالوس های تولیدشده در محیط کشت بهینه، جهت ایجاد جهش در محیط کشت مایع حاوی 4 سطح مختلف اتیل متان سولفونات (EMS) به مدت زمان صفر، 3، 6، 12، 24 و 48 ساعت غوطه ور شدند. در محیط شاهد فاقد EMS کالوس ها در تمامی زمان ها توانایی تولید گیاهچه را داشتند اما با افزایش غلظت و مدت زمان تیمار با EMS باززایی گیاه کاهش یافت. سپس برای انتخاب گیاهچه های مقاوم، بر روی آنها علف کش گلایفوسیت با غلظت 4 درصد اسپری شد.  از میان 20 گیاه تیمارشده با گلایفوسیت، فقط 1 گیاه نسبت به علف کش مقاومت نشان داد.

    کلیدواژگان: نیشکر، ریزازدیادی، جهش زایی، علف کش
  • علی اصغری*، سحر تعدیلی، رحمت الله کریمی زاده، امید سفالیان، حمیدرضا محمد دوست چمن آباد صفحات 185-198

    به منظور ارزیابی تحمل تنش خشکی در ژنوتیپ های گندم دوروم، آزمایشی در مرکز تحقیقات دیم گچساران طی سال زراعی 97-1396 انجام شد. تعداد 18 ژنوتیپ گندم دوروم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار تحت دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که آبیاری تکمیلی باعث افزایش معنی دار عملکرد دانه گردید. در شرایط آبیاری تکمیلی ژنوتیپ های 16، 17 و 18 و در شرایط دیم ژنوتیپ های 4، 16 و 17 بیشترین عملکرد دانه در هکتار را داشتند. نتایج تجزیه همبستگی بین شاخصهای تحمل به تنش و عملکرد دانه درشرایط دیم و آبیاریتکمیلی نشان داد که بین عملکرد دانه در شرایط دیم (YS) با شاخص خشکی نسبی (RDI)، شاخص بهره وری (MP)، شاخص تحمل به تنش (STI)، شاخص عملکرد (YI)، شاخص میانگین هندسی بهره وری (GMP)، شاخص جدید مقاومت به خشکی (DI)، شاخص تحمل به تنش بهبود یافته (MSTI)، شاخص میزان محصول محیط غیرتنش و تنش (SNPI) و شاخص میانگین هارمونیک (HARM) همبستگیمثبت و معنی داری وجود داشت و این شاخصها معیارهای مناسب برای شناسایی لاینهای متحمل به خشکی بودند. همچنین، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص ثبات عملکرد (YSI)، شاخص تحمل تنش های غیرزنده (ATI) و شاخص درصد حساسیت به تنش (SSPI) در تمایز لاین ها نقش زیادی نداشتند. نتایج روش تجزیه خوشه ای نشان داد که ژنوتیپ ها در چهار گروه مجزا طبقه بندی شدند و ژنوتیپ های 4، 16 و 17 که در گروه چهارم قرار داشتند که دارای بالاترین شاخص های تحمل نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند و ژنوتیپ های متحمل شرایط دیم شناخته شدند. ژنوتیپ های 7، 8 و 10 پایین ترین میزان عملکرد و همچنین پایین ترین مقدار برای اکثر شاخص ها را داشتند و جزو حساس ترین ژنوتیپ ها به شرایط دیم بودند. نتایج تجزیه به عامل ها بر اساس شاخص های تحمل نیز نتایج بالا را تایید کرد.

    کلیدواژگان: آبیاری تکمیلی، دیم، تجزیه خوشه ای، تجزیه به عامل ها، گندم دوروم
  • کوثر حق پناه، سیدرضاقلی میرفخرایی*، مصطفی خدادادی، سحر شمسی فر صفحات 199-209

    گیاهان اغلب در معرض طیف وسیعی از تنش‏ های غیرزیستی قرار می‏ گیرند که این تنش‏ ها اثرات نامطلوبی بر بقاء، رشد، کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی دارند. سرما یکی از این تنش‏ ها است که نوع سرمای دیررس بهاره آن، می ‏تواند کشت غلات را در طول دوره زایشی با خسارت بزرگی مواجه سازد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر تنش سرمای بهاره روی صفات فیزیولوژیک مرتبط با تحمل به تنش، شامل اسیدآمینه پرولین و رنگیزه ‏های گیاهی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کارتنویید) در مرحله زایشی بود. بدین منظور آزمایشی در شرایط کنترل شده (گلخانه) با مدل تجزیه مرکب بر پایه طرح کاملا تصادفی که شامل چهار محیط (سطوح دمایی شاهد C°8+، C°2+، C°0 و C°2-)، 20 رقم جو زراعی در سه تکرار، در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس در سال 96-95 انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که سطوح تنش سرما، رقم و اثر متقابل رقم در سرما برای تمامی صفات در سطح احتمال 1% معنی‏دار بود. . ارقام متحمل به سرما، میزان پرولین (رقم جلگه)، رنگیزه ‏های گیاهی (یوسف و نیک) بالاتری را در سطوح مختلف تنش سرما داشتند. جهت تعیین روابط ژنتیکی بین ارقام تجزیه خوشه ‏ای به روش Ward با استفاده از ضریب مربع فاصله اقلیدسی انجام و ارقام مورد بررسی در سطوح شاهد و تنش شدید (C°2-) هر کدام به پنج گروه تقسیم شدند که ارقام متحمل در یک گروه قرار گرفتند. برای بررسی تنوع ژنتیکی در بخش مولکولی از 12 جفت آغازگر چندشکل ریزماهواره استفاده شد. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی برابر 38/0 برآورد شد. ارقام با ضریب تشابه دایس و روش تجزیه خوشه‏ ای با مدل UPGMA گروه‏ بندی شدند و 20 رقم جو زراعی در چهار گروه قرار گرفتند. نتایج تجزیه ارتباطی با استفاده از تجزیه رگرسیون گام به گام، حاکی از ارتباط بالای (بالاترین ضریب تبیین)، نشانگر Bmag0337 (43/0=R2) با صفت پرولین، نشانگر  Bmac0518 (29/0=R2) با صفات کلروفیل a و کلروفیل کل، نشانگر EBmac0602  (15/0=R2) با صفت کلروفیل b، و نشانگر Bmag0375  (44/0=R2) با صفت کارتنویید بود.

    کلیدواژگان: جو، تنوع ژنتیکی، تنش سرمای بهاره، نشانگر ریزماهواره
  • مژده اکبرزاده للکامی*، محمدهادی پهلوانی، خلیل زینلی نژاد، کیوان مهدوی ماشکی، آندریاس پی.ام وبر، دومینیک بریل هاوس صفحات 210-217

    به منظور بررسی واکنش های متابولیکی ریشه برنج به تنش شوری در مرحله گیاهچه ای، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در پنج تکرار در شرایط گلخانه اجرا شد که طی آن دو ژنوتیپ متحمل CSR28 و ژنوتیپ حساس IR28 در دو سطح شوری صفر و 150 میلی مولار و دو زمان نمونه برداری 6 و 54 ساعت مورد بررسی قرار گرفتند. در مجموع در پاسخ به شوری 36 متابولیت اولیه (شامل 18 اسیدآمینه، پنج قند و قند-الکل و 13 اسید آلی) در ریشه با استفاده از آنالیز GC-MS شناسایی شدند. اسیدهای آمینه بیشترین تجمع را در پاسخ به شوری بالا نشان دادند. همچنین با افزایش مدت زمان تیمار شوری اختلاف بین ژنوتیپ ها افزایش یافت و ژنوتیپ متحمل CSR28 به طور چشمگیری تجمع بالاتر در مقدار اسیدهای آمینه نشان داد که حاکی از نقش سازوکارهای تنظیم اسمزی در القای تحمل بود. از میان قندهای شناسایی شده، رافینوز و میواینوزیتول بیشترین افزایش را مخصوصا در زمان نمونه برداری 54 ساعت در ژنوتیپ متحمل نشان دادند که بیانگر فعالیت آنتی اکسیدانی آنها بود. به طور کلی نتایج این تحقیق بیانگر ضرورت شناسایی و مطالعه مسیرهای متابولیکی به منظور درک مکانیسم های مولکولی تحمل به تنش شوری و در نتیجه اصلاح ارقام متحمل برنج می باشد.

    کلیدواژگان: مرحله گیاهچه ای، اسید آمینه، قند، تنظیم اسمزی، آنالیز GC-MS
|
  • Adeleh Abri, Khalil Zaynali Nezhad*, Mehran Alami, Saeed Bagherikia Pages 1-14

    The aim of this study was to determine the haplotype groups and their relationship with phenotypic traits in order to obtain the alleles associated with desirable agronomic characteristics in bread wheat. For this purpose, 34 local bread wheat genotypes belong to the Middle East region along with Chinese Spring variety (reference genotype) were cultivated in the form of augmented design and evaluated based on their 12 phenotypic traits. The results of descriptive statistics showed that awn length and day to flowering had the highest and lowest phenotypic coefficient of variation respectively. Ten microsatellite markers were used to investigate the haplotype variation of QTLs associated with phenotypic traits located on wheat chromosomes 4B. The mean of polymorphic alleles, polymorphic information content (PIC) and resolving power (RP) were 4.5, 0.29 and 1.58, respectively. The genotypes were classified into 21 haplotype groups according to the allelic comparison with the reference genotype on chromosome 4B. In order to investigate the relationship between traits and markers, analysis of variance was performed on the basis of completely randomized design with unequal numbers of replications for each marker. In general, of the 12 traits studied, there was a statistically significant relationship for four traits. According to the results of microsatellite markers on chromosome 4B, there was a linkage between grain width, number of grains per spike and flag leaf width with Xgwm888-4B marker, number of spikelets per spike with Xgwm891-4B marker, grain width and number of grains per spike with Xgwm898-4B marker. For the three phenotypic traits, a specific allele was simultaneously introduced to Xgwm888-4B marker. If the breeders is interested in genotype selection that simultaneously have three desirable characteristics such as more grain width and more number of grain per spike, as well as increase of leaf area index through flag leaf width, they can use an allele-specific (199 bp) of Xgwm888-4B marker.

    Keywords: Phenotypic Traits, Marker-assisted Selection, Specific allele, Local wheat
  • Fatemeh Shecarloo, Nadali Bagheri*, Nadali Babaeian Jelodar, Esmail Bakhshande Pages 15-25

    In order to evaluate the genetic diversity in 115 rice mutant genotypes of Tarom Jalodar, a randomized complete block design with three replications was conducted at Sari Agricultural Sciences and Natural ResourcesUniversity. Eleven quantitative traits were evaluated. Analysis of variance showed that there is a significant difference between the genotypes for the morphological traits.The correlation coefficients between traits showed that flag leaf width, number of tillers, number of grains and 100-grain weight had a positive and significant correlation with grain yield.Based on cluster analysis, rice genotypes were divided into three groups. Stepwise regression analysis showed that panicle length, 100-grain weight and number of unfilled grain explain 58.9 % of variation of yield Results of path analysis showed that the most direct and positive effects obtain from number of tillers (0.59) and 100-grain weight (0.37).Results of the main principle component analysis (PCA) reveaed that the four main components justify 70.15% of the total data variation.In general, the results showed that genotypes 109, 64 and 75, due to the more number of tillers, higher length of panicle, the more100-grain weight and less number of unfilled grain were chosen as desirable genotypes, they can be used in the following program

    Keywords: Rice, mutation, genetic diversity, Multivariate Statistical Methods
  • Mahmood Maleki*, Amin Baghizadeh, Ali Riahi Madvar, Ehsan Nasirifar Pages 26-35

    Salinity is one of the most important abiotic stresses that can affect the yield of wheat. It is important to study the mechanisms of tolerance to salinity in crops and their ancestors. The purpose of this project was to investigate the responsive protein spots to salt stress in tolerant population. In this research, five diploid wheat population of T. boeoticum (A1, A10, B3, B4, C5) were grown in greenhouse as factorial experiment in a completely randomized design with three replications. Salinity was applied at two levels of zero and 150 mM. Then, the traits of shoot and root height, fresh and dry shoot weights, chlorophyll a, b, total carotenoids and total protein content were measured. Total protein was extracted using TCA / acetone method. The proteins were separated in the first dimension by isoelectric point using IPGs pH 4-7 followed by SDS-PAGE as the second dimension using molecular weight. The results of physiological data analysis showed that for fresh and dry shoot weights and total protein content, the interaction effect of the population*salinity was significant. For the two traits of fresh weight and total protein, the population of B4 had the highest average. Two-dimensional electrophoresis gel analysis revealed 205 repetitive spots. Out of these, 7 spots showed upregulation and 7 spots downregulation. Identified proteins include proteins involved in the cell wall, photosynthesis, energy metabolism, chromatin-related proteins, chaperones, proteolytic, in the removal of reactive oxygen species, in repairing damaged proteins and in the transmission of the message. These results can be used to improve wheat cultivars.

    Keywords: Triticum boeoticum, salt stress, proteomics
  • Hossein Askari, Seiyed Kamal Kazemitabar*, Hamid Najafi Zarrini, MohammdHossein Saberi Pages 36-42

    Salinity stress has an important role in reducing crop production. There is a possibility of cultivar diversity use in desirable traits selection under stress. This research was carried out in order to test of different salinity level on yield of barley (Hordeum Volgar L.) genotypes, in the split plot experiment on the base of Randomized Completely Block design in 3 replications. Salinity treatment involved 5 levels: S1(control)=EC 4.5 ds/m, S2=EC 7.5 ds/m, S3=EC 10.5 ds/m, S4=EC 13.5 ds/m and S5=EC 16.5 ds/m as main plot and subplots were 9 genotype involved promising lines and varieties. The effects of Salinity treatments studied by sampling on yield of genotypes and using stability parameters. That based on Shukla stability variance, Wricke ecovalance and Eberhart and Russell regression model the STW82153, MBS8715 and Valfajr genotypes and based on Romero environmental variance the MBS8712 genotype exhibited the most stability. The best performance in all salinity levels was shown by genotypes STW82153، MBS8715، ESBYTM8910 and Valfajr. Genotype MBS8712 showed the least change with increasing salt concentration and with the improvement of environmental conditions, genotypes MBS8715 and WB7910 had the highest production capacity. The results indicated that used stability parameters would be useful for simultaneously selecting for high yield and stability under salinity conditions.

    Keywords: Barley, salinity stress, stability parameters, yield
  • Ali Saremi Rad, Khodadad Mostafavi*, Abdollah Mohammadi Pages 43-53

    Accurate interpretation of the genotype-environment interaction provides the ability of identification of stable genotypes for breeders. In order to study of genotype-environment interaction, 12 genotypes of sunflower were cultivated in five regions including Arak, Birjand, Kashmar, Karaj and Shiraz were evaluated in the 2015-2016 growing season. To do yield stability analysis the graphical GGE biplot method was used. The results showed that the Record and Zaria genotypes in Karaj, SHF81-90 and Sor genotypes in Birjand and Kashmar, Gabur genotype in Shiraz and Armaverski in Arak were stable with the highest kernel yield. Environments of Birjand, Kashmar, Karaj, Arak and Shiraz were the best environments respectively. Genotypes rankings based on the ideal cultivar and also cultivars ranking graph based on the mean yield and stability revealed that genotypes SHF81-90, Lakomka and Sor were the best and stable genotypes. The relationships view of biplot indicated a high correlation between environments of Karaj, Kashmar and Birjand. Biplot graphical method determined four mega-environments: Karaj as the first mega-environment, Kashmar and Birjand as the second mega-environments, Shiraz as the third mega-environment and Arak as the fourth mega-environment.

    Keywords: Ideal Genotypes, Mega-environment, Stability, Sunflower
  • Mozhdeh Sheikhi, Leila Fahmideh*, Fatemeh Benakashani, Mahmud Solouki Pages 54-61

    Caper bush (Capparis spinosa L.), is a perennial medicinal plant of hot and dry climates that grows in the summer. This plant contains important compounds such as flavonoids, terpenes, alkaloids, glycosides, and glycosinolates. Despite the ever increasing need for the mass reproduction of this plant, there is little information about the methods of its proliferation. In this research, the cotyledon leaf, leaf, bud, stamen, cotyledon upper axis, root, petal, sepal, and node explants were cultured in MS medium containing KIN, NAA, BAP and IBA hormones at different concentrations in order to direct regeneration of seedlings for shoot. Experiment was conducted to identify the best media for production of shoots and roots in vitro cultivation of caper different explants. In present experiment, except node explants, none of the other explants were regenerated, and the regeneration from node explants were achieved in 5 to 8 weeks, where MS medium containing 2 mg/L BAP and MS medium containing 1 mg/L NAA were the best medium for production of shoots and rooting, respectively. Considering the importance of Capparis spinose as medicinal plant and its difficulty to reproduction by seed, use of these media and node explant are recommended to production of this medicinal plant under in vitro culture conditions.

    Keywords: Explant, Regeneration, Capparis spinosa L, Tissue culture, Hormone
  • Manoochehr Khodarahmi*, Mohammadali Dehghan, Ali Omrani Pages 62-70

    Fusarium head blight disease caused by Fusarium graminearum is one of the most important and destructive diseases of wheat in warm and humid zone. The importance of this disease is to reduce the yield and accumulation of mycotoxin in the harvested grains from infected heads, which are dangerous to humans and animals. Production of resistant varieties with using genetic resistance sources is the most effective method of sustainable control of this disease. To study the inheritance of resistance-controlling genes in cv. Morvarid, the resistant cv. Morvarid, was done cross with susceptible cv. Falat, and generations of F1, F2, BC1 and BC2 were produced. Resistance components include the area under the disease progress curve (AUDPC), the relative area under the disease progress curve (rAUDPC) and the final severity infection (FSI), was recorded. Parents and generations were planted in a randomized complete block design with three replications. Parents and generations were inoculated at the adult plant stage by a mixture of Fusarium head blight isolats at the Gorgan Research Station. Analysis of variance showed significant differences among generations for measured traits. The average degree of dominance was approximately equal to unit (one) for all traits, indicating dominance genetic control. Epistasis interaction effects of additive × dominance, dominance × dominance were significant for the all traits. Broad-sense (0.45- 0.56) and narrow-sense (0.37-0.48) heritability was estimated as moderate, indicating the important role of additive effects and dominance in genetic control of these traits. The number of segregating genes for measured traits 1 to 7 genes was estimated. Since Morvarid Cv. is currently the most commercially resistant cultivar to Fusarium head blight, due to the additive effects of resistance genes in controlling these traits, selection can be applied to improve these traits in the early generations of this cultivar.

    Keywords: Fusarium head blight, Resistance components, Broad-sense, Narrow-sense heritability
  • Hadi Alipour*, Hossein Abdi, MohammadReza Bi Hamta Pages 71-82

    In studying the phenological stages of crops, the growing degree-days (GDD) gradients is considered as an alternative to counting the calendar days. Genetic diversity of 86 Iranian cultivars and 184 Iranian wheat landraces were studied based on the phenological stages (day to booting, day to flowering, day to maturity and GDD of these stages) along with grain filling period, thousand grain weight and grain yield during the 2013-14 and 2014-15 growing seasons. The results revealed that there is a significant difference between cultivars and landraces and studied traits were able to effectively distinguish between cultivars and landraces. On the other hand, the results indicated that genotypes with different growth habits have a significant difference in terms of most of the phenological traits. That is implied that either directly or indirectly has been occurred on increasing the length of the grain filling period along with grain yield. Since the diversity of phenological traits was higher in landraces, they can be a valuable source of choice for improving these traits. Finally, due to the importance of the phenological stages, it is recommended that these traits be taken into account in terms of yield and yield components and GDD index can be used to obtain more accurate results.

    Keywords: Cultivars, Genetic diversity, Landraces, GDD, Thermal need
  • Abdolmajid Khorshid*, AliAkbar Asadi, Akram Hatami Pages 83-92

    Due to decreasing annual rainfall and increasing drought and temperature, creating tolerant and high yield potential cultivars in sugar beet is very important for breeders. For this purpose, to investigate the effect of drought stress on functional and morphological traits of sugar beet and to investigate the relationship between these traits with yield in greenhouse conditions, 140 sugar beet genotypes under greenhouse conditions in Karaj Sugar Beet center in 2015 were evaluated for yield traits. The results showed that the effect of genotype was significant for traits except of leaf area and relative water content, indicating that there was variation among genotypes and selection of superior genotypes. Drought stress decreased all traits but this effect was not significant on root dry weight, shoot dry weight and total dry weight. Also, petiole length had a positive and significant correlation with root and shoot dry weight and root length in drought condition but under normal condition, no significant correlation was observed. And it seems that this trait may be a criterion for selection of resistant genotypes under drought stress.

    Keywords: Yield traits, Morphological traits, Drought stress, Sugar Beet
  • Hassan Zali*, Ali Barati Pages 93-104

    In order to study the genetic variation and selection of high yielding barley lines with desirable agronomic traits, 108 pure lines in the non-repeating Augment design with four controls in three blocks were evaluated using the selection index of ideal genotype (SIIG). The experiment was evaluated in the farm of Darab Agricultural and Natural Resources Research Station in the period of 2017-18. The results of the SIIG index indicated that Lines No. 64, 8, 33, 113, 119 and 34 with the high value of SIIG (0.770, 0.746, 0.744, 0.712, 0.705 and 0.705, repectively) were superior genotypes and lines number 44 and 116 with the lowest SIIG (0.149) were the weakest lines in this study. In order to evaluate the efficiency of SIIG index in selecting the best lines for grain yield, thousand kernal weight, plant height, days to heading and days to maturity, lines were grouped according to SIIG index in 6 categories. The results showed that as the amount of SIIG index decreased, yield, 1000 grain weight and plant height were also decreased, but there was no significant change in the days to flowering and days to maturity. The results of grouping of lines based on SIIG showed that the average grain yield of groups 1 and 2 were higher than the average yield of the all controls. Also, mean yields of groups 4, 5 and 6 were lower than all four control genotypes. Finally, lines number 64, 8, 33, 113, 119 and 34 )Group I) and lines number 87, 65, 85, 115, 32, 6, 86, 2, 15, 13, 9, 57, 62, 63, 28, 14, 89, 94 and 16 (Group 2) and Lines number 22, 10,46, 55, 114, 96, 104 and 25 of (Group 3) were the best Lines and can be used for further testing, including adaptation tests in tropical areas, especially Darab. Also, line 113 was the top two-row line in this study.

    Keywords: Barley yield, Morphologic traits, Multi criteria method, Selection index of ideal genotype
  • MohammadHossein Fotokian*, Nahid Feizi Kelasi Pages 105-114

    Purslane (Portulaca oleracea) is one of the most widely used medicinal plants in the world that has many medicinal properties.To investigate the genetic variation in the second generation (M2) of purslane lines, a nested experimental design with two replication was conducted at the research farm of Shahed University, Faculty of Agriculture during 2017-8. Experimental treatments included M2 lines treated with dimethyl sulfate (DMS) at concentrations of 0, 0.08, 0.1, 0.12 and 0.14 %. The studied traits included plant height, number of branched stem, stem diameter (SD), stem fresh weight (SFW), stem dry weight (SDW), SDW/SFW, leaf fresh weight (LFW), leaf dry weight (LDW),  LDW/LFW, plant fresh weight (PFW), plant dry weight (PDW), PDW/PFW, leaf length, leaf width, leaf shape (LS), number of capsules (NC), chlorophyll content, leaf area, hectoliters. The differences among concentrations od DMS were significant at the level of 1%. The maximum amount for traits such as SD, SFW, SDW, NC, LDW/LFW, PFW and LS was observed at the concentration of 1%. Among the 190 incomplete correlation coefficients, 28 were significant (15%) while this value was 58% in the Pearson correlation coefficient. In factor analysis, 19 variables were reduced to 6 factors, which explained 71.86% of the data variation. In path analysis with repeated data, the direct effect of SFW on PFW was higher than the indirect effect, while this trend was reversed on LFW. In path analysis with mean of replications, the maximum indirect effect on PFW was from LFW and  LDW/LFW through SFW.

    Keywords: Factor analysis, Mutation, Partial correlation, Path analysis, Purslane (Portulaca oleracea)
  • Davood Daei Alhag, Varahram Rashidi*, Saeed Aharizad, Farhad Farahvash, Bahram Mirshekari Pages 115-129

    In order to study grouping of advanced spring wheat genotypes under non-stress and drought stress conditions (stop irrigation in the stage of the emergence of 50% inflorescence of each experimental unit),  28 genotypes were evaluated  in 2016-2017 and 2017-2018 cropping yearin two separate experiments with a randomized complete block design with three replications in the research field of Islamic Azad University of  Tabriz. Combined analysis of variance  revealed a statistically significant difference between studied genotypes for all traits (P<0.01). Genotype × condition interaction was significant for seed yield, number of seeds in spike, plant height, harvest index in 5% probability level and 1000 seed weight and biomass in 1% probability level. The results of the present study showed that studied genotypes had different reactions in different environmental conditions for these traits. However, Genotype × condition interaction  was not significant for number of spike,  length of spike and length of  peduncle. Cluster analysis classified genotypes based on all studied traits into two groups under non-stress and drought stress conditions. Results of the discrimination function analysis confirmed this grouping. Under non-stress condition the first group includes Darya, Shiroodi, ERWYT-94-4, Roshan, ERWYT-94-7, URBWYT-94-2, URBWYT-94-4 genotypes, which mean of all traits except harvest index were higher than the total mean. Overall, results indicate that the first group was the superior group. Under drought stress condition the second group includes Darya, Shiroodi, Aftab, URBWYT-94-3, ERWYT-94-4, URBWYT-94-6, Roshan, ERWYT-94-7, URBWYT-94-7, URBWYT-94-8, URBWYT-94-9, URBWYT-94-10, URBWYT-94-2; URBWYT-94-4, which mean of all traits were higher than the total mean. The best genotypes for both cluster analysis under both non-stress and drought stress conditions, were genotypes of  Darya, Shiroudi, Roshan, URBWYT-94-2, URBWYT-94-4, ERWYT-94-4 and ERWYT-94-7.

    Keywords: wheat, stress, Cluster analysis
  • Sakineh Pesaraklu, Hassan Soltanloo*, Sanaz Ramezanpour, Afshin Mosavat, Elaheh Tavakol Pages 130-137

    Fusarium ear rot is one of the most common diseases in the cornfields of the world that disease control by chemical and agronomic methods is often ineffective and increases production costs, that is because hosting resistance is the best sustainable and tolerable way to reduce losses. For this purpose, the experiment was carried out at the Agricultural Research Station of Gorgan, Iran, in the field of hybrids from susceptible and susceptible lines, and then evaluated the resistance of hybrids in the field of 2015-2017. Results of analysis showed that there was a significant difference between different hybrids for the desired traits. The hybrids were divided into three groups: semi-resistant, semi-susceptible and susceptible. Cluster analysis included 15 tolerant genotypes in one group with disease severity between 26-32%. The highest number of semi-tolerant hybrids was due to the crossing of two C7 and C5 tolerant genotypes with other genotypes. This suggests that these two lines could be a good source for the development of hybrid compounds susceptible to corn fusarium ear rot

    Keywords: corn, fusarium rot, cluster analysis
  • Hassan Sardari, Rasool Asghari Zakaria*, Nasser Zare, Lila Ghafarzadeh Namazi, Mina Moghaddaszadeh Pages 138-150

    Water deficiency causes crop yield loss, especially in flowering and pollination stage. This investigation was conducted out as a field experiment in Agriculture Faculty of University of Mohaghegh Ardabili in 2018, to evaluate drought tolerance of ecotypes at flowering stage. All plots were arranged in split plots based on a randomized complete block design with three replications. The main factor of experiment included two irrigation levels (full irrigation and irrigation until flowering stage) and sub-factor consisted of 10 different ecotypes of black cumin. Analysis of variance showed that the effect of drought stress on all studied traits except flowering date was significant. Drought stress significantly reduced the mean of all traits except flowering date and oil percentage. Comparison of mean data showed that the highest grain yield and oil content were observed in Semirom and Kazemain ecotypes, respectively. Also, the highest 1000-grain weight was obtained and in Ardestan and Khomeini Shahr ecotypes at full irrigation. Based on the results of cluster analysis under drought stress condition, the studied ecotypes were divided into three groups. Ecotypes of third group including Khomeini Shahr, Semirom, Isfahan, Ardestan and Shahreza had higher yield and yield components than ecotypes in other groups. Therefore, these ecotypes were identified as high yielding and drought tolerant. Also, three-dimensional plots based on stress tolerance index (STI), yield stability index (YSI), yield under full irrigation (Yp) and end-season drought stress (Ys) showed that the ecotypes of Khomeini Shahr, Semirom, Isfahan, Shahreza and Ardestan are considered as superior ecotypes in both conditions.

    Keywords: Cluster analysis, Drought stress, Stress tolerance index, Black cumin, Seed yield
  • Akbar Abdollahi Hesar, Omid Sofalian*, Bahram Alizade, Ali Asghari, Hasan Zali Pages 151-159

    To verify diversity, relationship between traits, and selection of superior genotypes using the selection index of ideal genotype (SIIG) technique, an experiment was carried out on agricultural land in Tikmeh Dash city, from the province of East Azarbaijan, Iran in 2017-18. In this experiment, 22 autumn canola genotypes were studied in a randomized complete block design (RCBD) for some of agronomy traits. The results showed L963, Okapi and Licord genotypes have the highest yield mean. Also, the traits of the number of pods per plant (NPP), yield and yield of single plant in these genotypes had a high coefficient of phenotypic diversity, which indicates the effect of environment on these traits. Phenotypic and genotypic diversity coefficients the traits of the number of pods per plant (NPP), yield, and single yield (YSP) in all genotypes had high genetic diversity. Heritability was low for the day to flowering (DF), number of pods per main stem (NPMS), and yield traits; however, it was high for the day to pod (DPO) day to ripping index (DRI) and plant height (H) traits. Altogether 65.69% of the total variation was justified through the 5 factors that had been determined by the factor analysis to the principle component. Based on the SIIG technique, the genotypes SW101, L83, HW101 and 963 with the highest SIIG values (0.710, 0.672, 0.6531 and 0.6530 respectively) were the best genotypes. On the other hand, Zarfam, Talayeh, 957 and SLMO16 genotypes with the least amount of SIIG value (0.185, 0.243, 0.271 and 0.272 respectively) were the weakest genotypes for most morphological traits. The genotypes of SW101, L14, L944, Okapi, and L963 both having high SIIG value and high yield, are the best genotype from the point of yield and other morphological traits.

    Keywords: Rapeseed, Genetic Diversity, Heritability, Factor Analysis, SIIG Index
  • Maryam Tahmasbali, Amir Fayaz Moghaddam*, Reza Darvishzadeh, Hossein Abbasi Holasou Pages 160-174

    In this research, the genetic diversity of some oriental and water pipe’s tobacco genotypes was investigated under normal (without Orobanche) and Orobanche stress conditions during 2007-2008 and 2008-2009 at Urmia Tobacco Research Centre with randomized complete block design with three replications. Combined analysis of variance revealed extent genetic variability among the genotypes for most of the studied traits. This suggests that there is high genetic variability among tobacco genotypes for resistance to Orobanche which can be effectively used in biotic resistance breeding programs. A high genotypic coefficient of variation was seen for studied traits especially for FWL and DLYP in normal and Orobanche stress conditions. The highest broad-sense heritability was estimated for FD, NL and PH in both normal and Orobanche stress conditions. The results of the genetic advance calculation showed that the highest genetic advance was related to LAI, APFW, PH and FWL traits. Based on the results of genetic correlation coefficients of traits, positive and significant genetic correlations were observed between DLYP with all studied traits in both normal and Orobanche stress conditions. Cluster analysis classified all tobacco genotypes into four clusters under normal and stress conditions. In Orobanche stress condition, ratings the clusters in view of traits average showed that the second and fourth clusters contain genotypes that are resistant and sensitive to Orobanche stress, respectively. Therefore, by selecting suitable parents from these groups and crossing them, it will be possible to produce segregated populations in Orobanche resistance breeding programs and to make desirable changes in tobacco yield. Results of cluster analysis were confirmed by results of canonical discriminant function results. The principal component analysis identified two components in each condition which explained more than 75 and 73 percent of the total variation in normal and stress conditions, respectively. Genotypes classified in the second cluster can be potentially used in the Orobanche infested areas.

    Keywords: Biotic stress, breeding for resistance, heritability, multivariate analysis, obligate parasite, tobacco
  • Atefe Eslami, Payam Pour Mohammadi*, Elham Elahifard Pages 175-184

    Weeds are a limiting factor in sugarcane cultivation and able to reduce its yield during the growing season. In this study, first, the effect of 2,4-D plant growth regulators at 6 levels, kinetin (Kin) at two levels and 6-benzyl aminopurine (BAP) at two levels on callus induction, organogenesis and browning of leaf explants of sugarcane (Saccharum officinarum L.) cultivar 'CP69-1062' was investigated. The results showed that the highest callus induction was observed in MS medium (Murashige and Skoog) containing 2 mg.  2, 4-D with 2 mg.  BAP.  Explant browning was the highest on MS medium without plant growth regulators and MS medium containing 1 mg.  2,4-D and 2 mg.  BAP. Also in medium with 2 mg.  BAP, direct organogenesis was achieved. In the second experiment, calli produced in MS culture medium containing 16 mg.  2,4-D, 1 mg.  Kin and 2 mg.  BAP were transferred to regeneration medium containing different concentrations of glyphosate herbicide. The results showed that in regeneration medium without glyphosate, plantlets were induced, but calli affected by the glyphosate herbicide were not able to produce plantlets. In another experiment, calli produced in the optimal culture medium were immersed in the liquid culture medium containing 4 different levels of ethyl methane sulfonate (EMS) for 0, 3, 6, 12, 24, and 48 hours to cause mutations. In an EMS-free control medium, calli were able to produce plantlets at all times, but with increasing concentration and duration of treatment with EMS, plant regeneration was decreased. Then, to select resistant plantlets, glyphosate herbicide was sprayed on them with a concentration of 4%. Of the 20 plants treated with glyphosate, only 1 showed resistance to herbicide.

    Keywords: Sugarcane, micropropagation, mutation, herbicide
  • Ali Asghari*, Sahar Tadili, Rahmatollah Karimizadeh, Omid Sofalion, Hamidreza Mohammaddoust Chamanabad Pages 185-198

    In order to evaluate the drought stress tolerance of durum wheat genotypes, an experiment was conducted at Gachsaran Dryland Research Center, Iran during 2017-18. A total of 18 durum wheat genotypes were studied in a randomized complete block design with four replications under rainfed and supplementary irrigation conditions. The results of combined analysis of variance showed that supplementary irrigation significantly increased grain yield. In supplementary irrigation condition, the genotypes 16, 17 and 18 and in rain fed condition the genotypes 4, 16 and 17 had the highest grain yield per hectare. The stress tolerance indices were calculated based on yield of genotypes in rain fed and supplementary irrigation conditions. With considering of significant positive correlation between grain yield in the rain fed condition (YS) with relative drought index (RDI), mean productivity index (MP), stress tolerance index (STI), yield index (YI), geometric mean productivity index (GMP), new drought resistance index (DI), improved stress tolerance index (MSTI), non-Stress Environmental Stress Index (SNPI) and harmonic Mean Index (HARM), these indices are suitable for identification of stress tolerant lines. Stress susceptibility index (SSI), yield stability index (YSI), abiotic stress tolerance index (ATI) and stress sensitivity percentage index (SSPI) did not play a significant role in the differentiation of genotypes. On the other hand, there was a significant positive correlation between grain yield in supplemental irrigation with TOL, MP, YI, MSTI, SSPI, ATI, SSI and STI. Grouping of genotypes using cluster analysis method showed that the genotypes were classified into four distinct groups and genotypes 4, 16 and 17 were in the fourth group with the highest tolerance indices compared to the other. Genotypes 7, 8 and 10, which had the lowest yield and also the lowest amount for the most indices, were identified as the most susceptible to drought stress. The results of factor analysis confirmed the above results.

    Keywords: Complimentary irrigation, Rain fed condition, cluster analysis, factor analysis, durum wheat
  • Kosar Haghpanah, Seyedrezagholi Mirfakhraee*, Mostafa Khodadadi, Sahar Shamsifar Pages 199-209

    Plants are often exposed to a wide range of abiotic stresses, which have adverse effects on the survival, growth, quality, and quantity of crops. Coldness is one of these stresses that the late spring cold can cause great damages to the crop (cereal) planting during the reproductive period. The purpose of this research was to investigate the effect of spring cold on the physiological traits, associated with stress toleration including proline amino acid, and pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoid) in the reproductive stage.To this end, an experiment was conducted in a controlled condition (greenhouse) with a combined analysis model based on a completely randomized design in four media (control temperature level of +8°C, +2°C, 0°C, and -2°C)for 20 cultivars of barley and three replicationin the Faculty of Agriculture of Tarbiat Modarres University, Iran, in 2016-17. The results of the analysis of variance showed that cold stress levels, cultivar, and interaction of cultivar on cold were significant for all the traits at 1% probability level.Cold-tolerant cultivars had higher levels of proline (Jolgeh cultivar) and plant pigments (Yousef and Nik) at different levels of cold stress. The cluster analysis was performed through the Ward method using the Euclidean distance coefficient to determine the genetic relationships between the studied cultivars, and the studied cultivars were divided into five groups at the control and severe stress (-2°C) levels and tolerated cultivars were grouped together. 12 pairs of microsatellite primers were used to study the genetic diversity in the molecular segment and the average polymorphism content information was estimated as much as 0.38. The cultivars were grouped through the Dice similarity coefficient as well as cluster analysis via the UPGMA model, and 20 cultivars of barley were divided into 4 groups. The results of correlation analysis through stepwise regression analysis showed a high correlation (highest coefficient of explanation) for Bmag0337 indicator with proline (R2=0.43), Bmac0518 indicator with chlorophyll a and total chlorophyll (R2=0.29), EBmac0602 indicator with chlorophyll b (R2=0.15), and Bmag0375 (R2=0.44) with carotenoid trait.

    Keywords: Barley, Genetic Diversity, Spring Cold Stress, Microsatellite Marker
  • Mojdeh Akbarzadeh Lelekami*, MohammadHadi Pahlevani, Khalil Zaynali Nezhad, Keyvan Mahdavi Mashaki, Andreas P.M. Weber, Dominik Brilhaus Pages 210-217

    In order to investigate the metabolic responses of rice root under salinity stress at seedling stage, an experiment was conducted at greenhouse with five replications as factorial in a completely randomized design including two salinity levels (0 and 150 mM), two sampling times (6h and 54h) and two genotypes CSR28 (tolerant) and IR28 (susceptible). In total, GC-MS analysis identified 36 primary metabolites (including 18 amino acids, five sugars and sugar alcohols and 13 organic acids). The amino acids showed the highest accumulation in facing to high salinity. Moreover, the genotypes showed more differences after the long-term of salinity treatment and the tolerant genotype CSR28 had the highest accumulation of amino acids suggesting the role of osmotic adjustment mechanisms on inducing of salt-tolerance. Among the sugars, raffinose and myoinositol had more accumulation specifically in the tolerant genotype at 54h time point, indicating their antioxidant activity. Generally, these findings emphasized the importance of identification and dissection of metabolic pathways for understanding of the salt-tolerance molecular mechanisms and consequently improving the development of salt-tolerant varieties in rice.

    Keywords: Seedling stage, Amino acid, Sugar, Osmotic adjustment, GC-MS analysis