فهرست مطالب

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
پیاپی 39 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/29
  • تعداد عناوین: 20
|
  • زهرا عابدی*، حمید نجفی، مصطفی عمادی، نادعلی باقری صفحات 1-13

    به منظور گزینش ژنوتیپ های سویا تحت تاثیر مقادیر مختلف سولفور، 30 ژنوتیپ سویا در سه سطح سولفور (شاهد، 5 و 10 گرم بر کیلوگرم خاک مورد بررسی، غلظت سولفور 98 درصد بود که به صورت 0، 0/1 و 0/2 درصد از خاک ارزیابی شده اضافه شد) به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی به صورت گلدانی با سه تکرار در سال زراعی 1395 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اجرا گردید. صفات بررسی شده شامل ارتفاع شاخه اصلی، ارتفاع اولین شاخه فرعی، تعداد غلاف شاخه اصلی، تعداد غلاف شاخه فرعی، وزن صد دانه، محتوای کلروفیل کل، محتوای کلروفیل a، محتوای کلروفیل b، محتوای کارتنویید، میزان سولفور در بخش هوایی، درصد روغن، درصد پروتئین و عملکرد دانه تک بوته بودند. نتایج تجزیه واریانس صفات مورد بررسی نشان داد که کاربرد سولفور تاثیر معنی داری در سطح احتمال 0/01 بر صفات مورد بررسی داشته است. براساس نتایج مقایسات میانگین، بیشترین میزان روغن و پروتئین به ترتیب در ژنوتیپ های دیر و ویلیامز در سطح سوم سولفور بدست آمد. بیشترین و کمترین وزن دانه به ترتیب در ژنوتیپ های هیل و واباش در سطح دوم سولفور مشاهده شد. در کل کاربرد سولفور موجب بهبود صفات مورد بررسی گردید. تجزیه خوشه ای به روش Ward، 30 ژنوتیپ را در دو گروه مجزا دسته بندی نمود. همچنین گروه بندی ژنوتیپ ها با تجزیه به مولفه های اصلی و رسم بای پلات ها نیز صورت گرفت. با توجه به نتایج گروه بندی ها و درجه اهمیت صفات ژنوتیپ های گروه اول که از نظر صفات مورد بررسی میانگین بالایی داشتند، گزینش شدند. لذا می توان از این ژنوتیپ ها برای گزینش ژنوتیپ های پر محصول و صفات زراعی مطلوب که توانایی جذب سولفور بیشتری داشتند، در برنامه های اصلاحی آتی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: بای پلات، تجزیه خوشه ای، سویا، مقدار ویژه، مولفه های اصلی
  • شمیم خالق جو، علیرضا ترنگ* صفحات 14-25

    جهت ارزیابی تحمل به خشکی  در یک جمعیت نوترکیب برنج و بررسی ارتباط برخی صفات مهم با نشانگرهای ریزماهواره، تعداد 40 لاین F7 حاصل از تلاقی رقم محلی غریب و رقم اصلاح شده سپیدرود در دو محیط بدون تنش (غرقاب) و تنش خشکی درسال زراعی1397 در موسسه تحقیقات برنج کشور مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از ارزیابی فنوتیپی ارقام و لاین های مورد مطالعه نشان داد که تمامی ژنوتیپ ها، علاوه بر کاهش رشد تحت شرایط تنش خشکی، دارای تنوع بوده و در برابر خشکی واکنش های متفاوتی نشان دادند. نتایج تجزیه خوشه ای صفات مورفولوژیک نشان داد که تحت تنش خشکی، لاین های L27، L38، L29، L40 و L39 با کمترین درصد کاهش صفات، بیشترین مقدار عملکرد دانه، و زودرس تر بودن به عنوان متحمل ترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند. بعد از آن ها لاین های L9، L17، L21، L26، L30، L12، L19، L23، L25، والد سپیدرود، شاهد خزر و هاشمی بیشترین عملکرد را تحت شرایط تنش خشکی داشتند. نتایج تجزیه رگرسیونی نشان داد که 13 عدد از 24 نشانگر ریزماهواره مورد مطالعه شامل RM11943، RM431، RM12091، RM416، RM236، RM16030، RM555، RM211، RM423، RM12146، RM520، RM12023 و RM233A با بیش از یک صفت مورفولوژیک مرتبط با تحمل به خشکی در ارتباط بودند و بنابراین می توان از این نشانگر ها در برنامه های مختلف اصلاح برنج به منظور غربال و انتخاب ارقام و لاین های متحمل به خشکی در مناطق تحت این تنش محیطی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: برنج، تجزیه خوشه ای، تنش خشکی، لاین نوترکیب، نشانگر ریزماهواره
  • امین افضلی فر، لیلا فهمیده*، فرزاد افشاری، صالحه گنجعلی، محمدرضا بی همتا، هادی علی پور صفحات 26-40

    این پژوهش به منظور بررسی و تعیین طیف بیماری زایی/غیربیماریزایی ژن های پنج نژاد بیماری زنگ زرد گندم جمع آوری شده از مناطق کرج (174E158A+)، زرقان (103E16A+, Yr27)، ساری (6E150A+)، سرخس (247E235A+,Yr27) و مغان (77E78A+) انجام شده است. برای تعیین نژاد بیماری زنگ زرد گندم  از ژنوتیپ های استاندارد و افتراقی بین المللی استفاده گردید. سپس واکنش 297 ژنوتیپ مختلف گندم نان نسبت به این نژاد ها در قالب طرح کاملا تصادفی با دو تکرار تحت شرایط گلخانه و با دمای 15 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. در بررسی همبستگی بین نژادهای مختلف مشخص شد که نژادهای ساری (6E150A+) و کرج (174E158A+) دارای بیشترین همبستگی هستند. همچنین تجزیه واریانس ساده برای سه صفت تیپ آلودگی، اندازه جوش و تراکم جوش تنوع ژنتیکی بالایی را بین ژنوتیپ های موردمطالعه نشان داد. تجزیه واریانس مرکب  نشان دهنده اثر معنی دار ژنوتیپ، نژاد و اثرمتقابل ژنوتیپ و نژاد برای صفت تیپ آلودگی بود. برای صفات اندازه جوش و تراکم جوش نیز اثر ژنوتیپ و نژاد معنی دار بودند. نتایج تجزیه همبستگی صفات در نژادهای مختلف نشان دهنده همبستگی معنی دار و مثبت بین آن ها بود.  تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها را به سه گروه مقاوم، نیمه مقاوم (نیمه حساس) و حساس تفکیک نمود که تاییدکننده نتایج واکنش های مقاومت ژنوتیپ های گندم به نژادهای مختلف زنگ زرد بود. براساس تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های شماره 6، 36، 39 و 44 دارای پایین ترین میزان تیپ آلودگی (مقاومت بالاتر) نسبت به هر پنج نژاد بیماری زنگ زرد گروهبندی شدند. نتایج تجزیه خوشه ای نیز نشان دهنده وجود ارقام تجاری PARSI، KARAJ2، CHAMRAN2، PANJAMO62، MAHDAVI، PISHGAM، INIA66 و RIJAW در گروه گندم های مقاوم بود که می توان با استفاده از تجزیه شجره ای به والد دهنده مقاومت به این بیماری دست یافت.

    کلیدواژگان: زنگ(نواری) زرد، طیف بیماری زایی، گندم نان، واکنش مقاومت، همبستگی
  • شبنم کامیاب، خلیل عالمی سعید*، محمدرضا اصلاحی، محمد مرادی صفحات 41-51

    شوری یکی از مهمترین شرایط نامطلوب محیطی است که منجر به از بین رفتن بخشی از عملکرد گندم می شود. لذا شناخت ژن هایی با بیان افتراقی و آگاهی از عملکرد آنها در گندم برای افزایش مقاومت به شوری ضروری است. برای تعیین ژن های پاسخ دهنده به شوری، ترانسکریپتوم گندم شاهد و تحت تنش از طریق تکنیک cDNA-AFLP مورد ارزیابی قرار گرفت. بر مبنای مشاهدات ما، 31 قطعه حاصل از ترانسکریپت (TDF) با موفقیت توالی یابی شدند. بیشتر TDFهای شناخته شده به کمک جستجوی BLASTX، متعلق به ژن های درگیر در گروه های مختلف عملکردی مانند انتقال، تجزیه پروتئین، تنظیم رونویسی، انتقال سیگنال، دفاع سلول، انرژی و متابولیسم بودند. تکنیک PCR  زمان واقعی نشان داد که بیان چهار TDF کم شد درحالیکه بیان 18 TPF افزایش یافت. به طور کلی، این یافته ها درک ما از مکانیسم های سلولی دخیل در پاسخ گندم به شوری خاک را ارتقاء بخشید. علاوه بر این، شناسایی ژن های جدید پاسخ دهنده به تنش شوری اطلاعات مفیدی برای کمک به بهبود تحمل گندم به این تنش را در مزرعه ارایه می دهد.

    کلیدواژگان: تنش غیرزیستی ژن های پاسخ دهنده به شوری، غلات، فاکتورهای رونویسی
  • فاطمه محمدی آذر، امید سفالیان*، علی اصغری، اصغر عبادی، رحمت الله کریمی زاده صفحات 52-62

    به منظور ارزیابی لاین های گندم دوروم از نظر تحمل به تنش یخ زدگی، 45 لاین امیدبخش گندم دوروم حاصل از تلاقی های بین والدین مختلف با استفاده از شاخص های تحمل به تنش مورد ارزیابی قرار گرفتند. این آزمایش متشکل از آزمون گلخانه ای و آزمایشگاهی در دانشکده اصلاح نباتات دانشگاه محقق اردبیلی در سال زراعی 98-97 به اجرا درآمد. در این آزمایش لاین های گندم در مرحله گیاهچه مورد بررسی قرار گرفتند. لاین های گندم دوروم در قالب طرح فاکتوریل بر مبنای بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کاشته شدند. گیاهان تا مرحله 3 تا 5 برگی در شرایط گلخانه نگهداری شدند. سپس به منظور ایجاد خوسرمایی، گلدان ها به اتاقک سرما با دمای 4 درجه برده شدند تا برای اعمال تنش آماده شوند. براساس عملکرد بیولوژیک، شاخص های تحمل (TOL)، حساسیت به تنش (SI)، میانگین تولید (MP)، شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین هندسی تولید (GMP)، شاخص میانگین هارمونیک تولید (HARM)، شاخص کاهش عملکرد (Yr) و شاخص تحمل ریشه و اندام هوایی (TI) محاسبه شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که لاین های مورد بررسی از نظر صفات MP، GMP و HARM دارای اختلافات معنی داری بودند و شاخص های Yr و Ti در تنش معنی دار بودند. اثر متقابل لاین در تنش برای تمام شاخص ها غیر معنی دار بود. با توجه به رابطه همبستگی عملکرد با شاخص ها، مناسب ترین شاخص ها MP، GMP، HARM و TOL شناخته شدند. مقایسه میانگین لاین ها و تنش به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر ضریب همبستگی (**0/999) مربوط به رابطه شاخص STI با SI، Yr با SI و Yr با STI بود. به طورکلی شاخص هایGMP، MP و HARM مناسب ترین شاخص ها برای ارزیابی تحمل به تنش لاین ها در تمام سطوح موردمطالعه و شاخص TOL مناسب برای سطوح تنش بالاتر بود. مطالعه لاین ها به وسیله شاخص ها با استفاده از تجزیه خوشه ای، تجزیه تابع تشخیص و تجزیه عاملی نتایج مشابهی را نشان داد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه عاملی با سه عامل اول لاین های 25، 26، 27، 28، 31، 36 و 39 را متحمل ترین لاین ها معرفی نموده و لاین های 11، 13، 15، 17، 18 و 19 حساس ترین آنها شناخته شدند. در تجزیه به عامل ها سه عامل اول 52/97 درصد از واریانس موجود را توجیه کردند و شاخص های STI، SI، Yr، Ti اندام هوایی، MP، GMP و HARM بیشترین مقدار را داشتند و موثرترین شاخص ها در پراکنش لاین ها بودند. با توجه به نمودار سه بعدی پراکنش لاین ها، بیشترین ضرایب عاملی بر اساس سه عامل اول مربوط به لاین های 5، 7، 25، 26، 27، 28، 31، 36 و 39 بود.

    کلیدواژگان: تجزیه تابع تشخیص، تجزیه خوشه ای، تجزیه عاملی، شاخص های تحمل، گندم دوروم، یخ زدگی
  • سودابه شبیری، علی اکبر اسدی*، محمود عظیمی، اسماعیل سهرابی صفحات 63-76

    استفاده از صفات فیزیولوژیکی از بهترین روش ها برای تولید سریع واریته های جدید است به همین دلیل به منظور ارزیابی عوامل فتوسنتزی و روابط آن ها با عملکرد کل در لوبیا قرمز آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات خیرآباد زنجان در شرایط آبیاری نرمال در طی دو سال زراعی 1397 تا 1399 انجام شد. ژنوتیپ های مورد مطالعه در تمامی صفات (به جز تشعشع فعال فتوسنتزی) اختلاف معنی داری را با یکدیگر نشان دادند. ژنوتیپ های مورد مطالعه در تمامی صفات (به جز تشعشع فعال فتوسنتزی) اختلاف معنی داری را با یکدیگر نشان دادند. این نتایج حاکی از  وجود تنوع بالای ژنتیکی بین ژنوتیپ ها ازلحاظ صفات مرتبط با فتوسنتز و درنتیجه ظرفیت عملکرد بوده است. ژنوتیپ های G1، G2، G4، G9 و G12 میزان فتوسنتز، هدایت روزنه ای، کارایی مصرف آب و هدایت مزوفیلی بالاتری نسبت به بقیه ژنوتیپ ها نشان دادند. ژنوتیپ های G6، G7 و G3 دارای هدایت مزوفیلی، کارایی مصرف آب و فتوسنتز کمتری نسبت به بقیه ژنوتیپ ها بودند. بین صفات میزان فتوسنتز با CO2 زیر روزنه ای همبستگی منفی معنی دار و با صفات هدایت روزنه ای، هدایت مزوفیلی، کارایی مصرف آب و عملکرد همبستگی مثبت معنی دار وجود دارد؛ بنابراین ژنوتیپ های دارای فتوسنتز بیشتر علاوه بر هدایت روزنه ای بالا هدایت مزوفیلی و به عبارتی کارایی بیشتری در استفاده از دی اکسید کربن وارد شده به روزنه را دارا هستند و درنتیجه از غلظت دی اکسید کربن زیر روزنه ای آن ها کاسته شده است بنابراین بین صفات فتوسنتز، کارایی مصرف آب و هدایت مزوفیلی رابطه نزدیکی وجود دارد. تجزیه رگرسیون نشان داد وقتی که عملکرد کل به عنوان متغیر تابع در نظر گرفته می شود صفات تشعشع فعال فتوسنتزی و میزان فتوسنتز عملکرد دانه را توجیه می کنند. ولی وقتی میزان فتوسنتز به عنوان متغیر تابع باشد صفات تشعشع فعال فتوسنتزی، CO2 زیر روزنه ای، دمای برگ و میزان تعرق تغییرات میزان فتوسنتز را توجیه می کنند. با توجه به وجود تنوع در شاخص های فتوسنتزی در ژنوتیپ ها، می توان این آزمایش را در شرایط مختلف تنش مانند خشکی و شوری نیز انجام داده و نتایج را با شرایط نرمال این ژنوتیپ ها جهت انتخاب ژنوتیپ های کارآمد در شرایط تنش مورد بهره برداری قرار داد.

    کلیدواژگان: تنوع، تعرق، فتوسنتز، هدایت روزنه ای، هدایت مزوفیلی
  • قربان نظر فرود، سید جواد موسوی زاده*، وحید اکبرپور، کامبیز مشایخی صفحات 77-86

    در این تحقیق، وراثت پذیری صفات مرتبط با میوه 15 توده گوجه فرنگی ایران (ارومیه، گرگان، کفشگیری، ساری، رشت، کردستان، کرمانشاه، سمنان، شاهرود، زنجان، ورامین، اسفراین، نیشابور، سیرجان، همدان) و همچنین اثر منبع دانه گرده برخی توده ها بر میوه بندی گوجه فرنگی در شهرستان کلاله استان گلستان در سال 98 مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 15 جمعیت در سه تکرار (پنج گیاه برای هر جمعیت) اجرا شد. پس از گرده افشانی، تعداد میوه در بوته، وزن میوه، تعداد حجره و تعداد بذر مورد ارزیابی قرار گرفتند. میزان تنوع فنوتیپی، ژنوتیپی، محیطی و توارث پذیری عمومی صفات نیز محاسبه گردید. نتایج نشان داد که صفات وزن میوه، طول میوه و تعداد حجره به ترتیب با مقادیر 200 گرم، 8/83 میلی متر و 12 عدد در توده ورامین بیشترین مقدار را دارد. در توده کرمانشاه بیشترین تعداد بذر میوه با 323 عدد در هر میوه ثبت شد. توده کفشگیری، با طول 3/33 میلی متر و وزن میوه 9/17 گرم، به عنوان یکی از کوچک ترین میوه ها می باشد. صفات وزن میوه، طول میوه، تعداد حجره و تعداد بذر دارای وراثت پذیری بالایی از 88 تا 92 درصد بودند. در همه صفات مورد مطالعه ضریب تنوع ژنتیکی بیشتر از ضریب تنوع فنوتیپی بود که نشان دهنده تاثیر کمتر عوامل محیطی بر این صفات بود. همچنین نتایج نشان داد که میوه های حاصل از تلاقی توده های مختلف (نتاج حاصل از دگرگشنی) کمترین مقدار وزن میوه و تعداد بذر دارا بودند و نتاج حاصل از خودگشنی مقدار بیشتری را داشتند و لیکن دانه گرده غیرخودی بر طول میوه و تعداد حجره تاثیری نداشته است. از نتایج تحقیق حاضر می توان استنباط کرد که نوع دانه گرده می تواند بر خصوصیات کمی بذر و میوه گوجه فرنگی تاثیرگذار باشد بطوریکه اکثر صفات در حالت دگرگشنی به طور معنی داری دارای مقادیر کمتری نسبت به حالت خودگشنی بودند. بنابراین به منظور افزایش راندمان تولید در این گیاه، گرده افشانی با دانه گرده خودی قابل توجه می باشد.

    کلیدواژگان: تلاقی، دانه گرده، خودگشنی، دگرگشنی، توارث پذیری عمومی
  • بهنام بخشی*، غلامرضا قدرتی، محمد کشت گر خواجه داد صفحات 87-97

    گیاه کنجد از گیاهان دانه روغنی با مقاومت بالا به کم آبی است. این گیاه با حداقل نیاز رطوبتی عملکرد مناسبی را نسبت به سایر محصولات زراعی در فصل تابستان دارد. شناخت ژنوتیپ های پرمحصول در این شرایط از اولویت های برنامه های به نژادی گیاه کنجد است. در این تحقیق تعداد 10 لاین امید بخش کنجد به دست آمده از نسل های در حال تفکیک که در ارزیابی های مقدماتی به عنوان ژنوتیپ های برتر شناخته شده بودند، به همراه شش ژنوتیپ محلی جهت بررسی و مقایسه عملکرد در در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در منطقه سیستان در طی دو سال زراعی مورد بررسی قرار گرفتند. در طی دوره رشد صفات کمی و فنولوژیکی مختلف ارزیابی شدند. بررسی تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ های مورد بررسی تفاوت معنی داری از نظر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، ارتفاع بوته و وزن هزاردانه دارند. با استفاده از روش مقایسه میانگین دانکن، به ترتیب ژنوتیپ های 3، 13، 5 و 7 به عنوان ژنوتیپ های برتر از نظر عملکرد دانه شناخته شدند. بررسی همبستگی صفات، رابطه مثبت و معنی دار عملکرد دانه با وزن هزار دانه را نشان داد. همچنین نمودار بای پلات پراکنش ژنوتیپ ها بر روی دو عامل اول نشان داد ژنوتیپ های 3، 5 و 13 از سایر ژنوتیپ ها متمایز و به عنوان ژنوتیپ های برتر از نظر صفات کمی می باشند. تجزیه خوشه ای برای تمامی صفات با استفاده از روش Ward نیز ژنوتیپ های 3 و 13را از سایر ژنوتیپ ها تفکیک نمود. علاوه براین، رتبه بندی ژنوتیپ ها بر اساس شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SSIG) نیز ژنوتیپ های 3 و 13 را به عنوان ژنوتیپ های با رتبه بالا نشان داد.  بنابراین با استفاده از روش های مختلف تجزیه چندمتغیره آماری، ژنوتیپ های 3، 13 و 5 به عنوان ژنوتیپ های با عملکرد مطلوب و با سازگاری بالا در منطقه سیستان معرفی می شوند.

    کلیدواژگان: عملکرد، کنجد، لاین های امید بخش، منطقه سیستان
  • معصومه پیران، علی اصغری، سجاد محرم نژاد*، حمیدرضا محمددوست چمن آباد صفحات 98-107

    به منظور ارزیابی 38 هیبرید ذرت امید بخش، آزمایشی به صورت طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی مغان در سال زراعی 1399 اجرا شد. نتایج حاصل نشان داد که اختلاف معنی داری برای صفات عملکرد بلال، ارتفاع بوته، ارتفاع بلال، دمای برگ، شاخص کلروفیل، فلورسانس متغیر (Fv) و فلورسانس حداکثر (Fm)، حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm) بین هیبریدهای ذرت وجود داشت. هیبرید شماره 9 (K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3) با بیشترین عملکرد بلال و کارآیی سیستم فتوسنتزی به عنوان برترین هیبرید شناسایی شد. همبستگی بین عملکرد بلال با دمای برگ و فلورسانس حداقل (Fo) معنی دار بود. میزان وارثت پذیری برآورده شده بین سه (فلورسانس حداقل (Fo)) تا 71 (ارتفاع بلال) درصد بود. نتایج حاصل از تجزیه علیت نشان داد که فلورسانس حداقل (Fo) و دمای برگ به طور مستقیم بر عمکلرد بلال تاثیر ندارد. تجزیه خوشه ای با صفت عملکرد بلال، ارتفاع بوته، ارتفاع بلال، دمای برگ، شاخص کلروفیل و عملکرد کوانتومی فتوسنتز، 38 هیبرید ذرت را در سه گروه متفاوت طبقه بندی کرد که گروه سوم با دارا بودن هیبرید شماره 9 (K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3) به عنوان مطلوب ترین گروه بود.

    کلیدواژگان: ارتفاع بوته، رگرسیون گام به گام، شاخص کلروفیل، فتوسنتز، گروه بندی
  • عمار افخمی قادی، فرهاد حبیب زاده*، سید جابر حسینی صفحات 108-121

    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های غیرزنده است که موجب محدودیت در رشد گیاهان زراعی می گردد. به منظور گروه بندی ژنوتیپ های برنج حاصل از تلاقی ارقام اصلاح شده، در شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه در سال 1397 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه در این آزمایش شامل تنش شوری در سه سطح (شاهد، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر) و نه ژنوتیپ برنج بود. گروه بندی ژنوتیپ های مورد مطالعه بر اساس شاخص های تحمل به تنش انجام شد. نتایج نشان داد که تنش شوری موجب کاهش عملکرد دانه در همه ژنوتیپ های مورد مطالعه شد. بیشترین میزان کاهش عملکرد دانه در همه ژنوتیپ ها مربوط به شوری 8 دسی زیمنس بر متر بود. تجزیه کلاستر نشان داد که در شوری 4 و 8 دسی زیمنس بر متر، بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر شاخص های تحمل به تنش تنوع مطلوبی وجود داشت. بر اساس نتایج شاخص های تحمل و حساسیت، تلاقی جلودار × دانش در هر دو شرایط شوری 4 و 8 دسی زیمنس بر متر از نظر شاخص های مقاومت، بالاترین مقدار را به خود اختصاص داده و به عنوان یک ژنوتیپ متحمل شناخته شد. همچنین در شوری 4 دسی زیمنس بر متر تلاقی دانش × پرتو و در شوری 8 دسی زیمنس بر متر ژنوتیپ دانش به عنوان ژنوتیپ حساس تشخیص داده شدند.

    کلیدواژگان: تجزیه کلاستر، عملکرد، مولفه اصلی، همبستگی
  • هادی علی پور*، حسین عبدی، محمدرضا بی همتا صفحات 122-129

    تجزیه علیت از قدیمی ترین روش های آگاهی از اثرات مستقیم و غیرمستقیم صفات بر عملکرد دانه می باشد اما کاربرد گسترده این رویکرد با مشکل چند هم خطی محدود می گردد که در تحقیق حاضر سعی بر رفع آن شده است. تعداد 298 ژنوتیپ گندم نان طی دو سال زراعی در قالب طرح لاتیس ارزیابی شدند و تجزیه علیت عملکرد دانه با روش ساده و ریج مورد مطالعه قرار گرفت. بالاترین اثر مستقیم بر عملکرد دانه در سال اول به ترتیب مربوط به وزن سنبله، تعداد دانه و وزن هزار دانه و در سال دوم مربوط به تعداد دانه، وزن هزار دانه و وزن سنبله بود. وزن سنبله و تعداد دانه در سال اول از طریق یک دیگر و نیز از طریق طول سنبله و ارتفاع بوته اثر غیرمستقیمی بر عملکرد داشتند. در سال دوم نیز تعداد دانه و وزن هزار دانه از طریق وزن سنبله بیشترین اثر غیرمستقیم را نشان دادند. همچنین نتایج نشان داد صفات روز تا آبستنی و روز تا گلدهی در هر دو سال و وزن سنبله در سال دوم از چند هم خطی بالایی برخوردار بودند که استفاده از ثابت 0/10=k در تجزیه علیت ریج منجر به غلبه  بر این مشکل شد. در نهایت برخلاف تجزیه علیت ساده، با انجام تجزیه علیت ریج مشخص شد که در سال دوم وزن سنبله از طریق تعداد دانه اثر غیرمستقیمی بر عملکرد دانه داشت. با توجه به نتایج، توصیه می گردد مسئله چند هم خطی میان صفات در مطالعات آتی تجزیه علیت مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: اثرات مستقیم و غیرمستقیم، اجزای عملکرد، تجزیه علیت ریج، رگرسیون گام به گام، مراحل فنولوژیک
  • علی صارمی راد*، سمیرا عباسی، خداداد مصطفوی صفحات 130-139

    به منظور برآورد اجزای ژنتیکی عملکرد دانه و برخی صفات اگرو- مورفولوژیکی در گندم نان، هفت رقم شامل هامون، الموت، C-84-12، گاسپارد، قدس، مغان 1 و افشار در قالب آزمایش تلاقی دی آلل یک طرفه ارزیابی شدند. والدین و هیبرید های حاصل از تلاقی دی آلل یک طرفه آن ها (21 هیبرید) طی سال زراعی 1398-1397 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. اثر ژنوتیپ برای صفات عملکرد دانه، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول سنبله، طول ریشک و قطر ساقه معنی دار شد. میانگین مربعات ترکیب پذیری عمومی برای تمامی صفات به جز قطر ساقه معنی دار بود. میانگین مربعات ترکیب پذیری خصوصی برای صفات عملکرد دانه، وزن هزار دانه، طول پدانکل، طول سنبله، طول ریشک و قطر ساقه معنی دار و برای صفت ارتفاع بوته غیر معنی دار شد. ترکیب پذیری عمومی رقم گاسپارد برای صفت عملکرد دانه مثبت و معنی دار بود. در رابطه با عملکرد دانه ترکیب پذیری خصوصی هیبریدهای هامون × C-84-12، الموت × مغان 1، الموت × افشار، C-84-12 × مغان 1 و گاسپارد × قدس مثبت و معنی دار و ترکیب پذیری خصوصی هیبریدهای هامون × افشار و گاسپارد × C-84-12 منفی و معنی دار بود. نمودار GGE بای پلات دو گروه هتروتیک مشخص نمود که گروه اول شامل ارقام هامون، مغان 1 و ا فشار و گروه دوم شامل ارقام الموت، C-84-12، گاسپارد و قدس بود. با توجه به وجود اثرات افزایشی در مواد گیاهی تحت مطالعه و اثر تجمعی در توارث ژن ها به نسل بعد، این امکان وجود دارد که از طریق گزینش در نسل های اولیه برای افزایش عملکرد مفید واقع شود.

    کلیدواژگان: ترکیب پذیری، توارث، ژن، گندم، نسل، GGE بای پلات
  • رضا امیری*، پیام پزشکپور، ایرج کرمی صفحات 140-151

    به منظور مطالعه برخی خصوصیات زراعی و شناسایی ژنوتیپ‏های مطلوب با استفاده از روش‎های آماری مختلف، 15 ژنوتیپ عدس دریافتی از ایکاردا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی سراب چنگایی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان در سال زراعی 99-1398 تحت شرایط دیم مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج، تجزیه واریانس نشان داد که تنوع ژنتیکی معنی‏داری بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر اغلب صفات وجود داشت. همبستگی عملکرد دانه در بوته با اغلب صفات به ویژه اجزای عملکرد مثبت و معنی‎دار بود. بر اساس نتایج روش‎های آماری مختلف شامل مقایسه میانگین، تجزیه خوشه ‎ای، بای‎پلات ژنوتیپ × صفت و شاخص SIIG، ژنوتیپ‎های شماره 13، 14، 7 و 1 به‎عنوان برترین و ژنوتیپ‎های شماره 15، 12 و 4 به‎عنوان ضعیف‎ترین ژنوتیپ‏ها شناخته شدند. بیشترین تاثیر مستقیم مثبت روی عملکرد دانه در بوته، به‎ترتیب متعلق به صفات تعداد غلاف تک بذری در بوته (0/580) و وزن صد دانه (0/437) بود و بنابراین این صفات می‎توانند معیار گزینش قرار گیرند. ژنوتیپ شماره 7 برترین ژنوتیپ از نظر صفات مهم زراعی بود و ظرفیت کاربرد در تحقیقات به ‎نژادی و به‎ زراعی بعدی را دارد.

    کلیدواژگان: تجزیه مسیر، رگرسیون، شاخص SIIG، نمودار گرمایی، GGE-biplot
  • فائزه حسین پور، رضا درویش زاده*، بابک عبدالهی مندولکانی، ناهید حبیبی، اسماعیل داردان، علی رنجبر صفحات 152-165

    فاکتورهای محیطی متعددی بر رشد و نمو و در نهایت تولید محصول در گیاهان تاثیر می گذارند. شوری از طریق عدم تعادل مواد معدنی (سمیت عناصر یا کمبود آن ها)، تنش اسمزی و تنش اکسیداتیو تولید محصول را تحت تاثیر قرار می دهد. در این مطالعه با به کار گیری تکنولوژی PCR در زمان واقعی تغییرات سطوح ژن های SOS2، MYB-related و HD-ZIP در شرایط مختلف تنش شوری (2، 5، 8، 11 و 14 دسی زیمنس بر متر) در دو لاین مختلف آفتابگردان روغنی (AS5305 و 9CSA3) بررسی شد. نمونه برداری از برگ های گیاهان در مرحله 8 برگی در چهار زمان 6، 12، 24 و 48 ساعت پس از اعمال تنش شوری انجام شد. این ژن ها تحت تنش های غیرزیستی در انتقال سیگنال (SOS2) و به عنوان عوامل نسخه برداری (MYB-related و HD-ZIP) درگیر هستند. طبق نتایج حاصل، الگوی بیان هر سه ژن مورد بررسی در لاین های مورد مطالعه در پاسخ به تنش شوری متفاوت بود. مقایسه میزان بیان ژن ها در دو لاین نشان می دهد که در حالات مختلف مورد بررسی عمده افزایش بیان در لاین AS5305 اتفاق افتاده است؛ در جاییکه افزایش بیان در لاین 9CSA3 دیده می شود در مقام مقایسه در آنجا میزان افزایش بیان در لاین 9CSA3 (لاین حساس) کمتر از لاین AS5305 (لاین متحمل) می باشد. نتایج نشان دهنده ی نقش مثبت این ژن ها در مکانیسم مقاومت آفتابگردان به تنش شوری می باشد. از طرف دیگر در این مطالعه با تایید مقاومت لاین AS5305 به تنش شوری در سطح مولکولی، می توان بالقوه از لاین مذکور در تولید ارقام هیبرید مقاوم به شوری در اصلاح نبات استفاده نمود.

    کلیدواژگان: پی سی آر در زمان واقعی، تحمل به شوری، تغییرات ترانسکریپتوم، عوامل نسخه برداری، گیاهان دانه روغنی
  • محمدامین نوروزی، لیلا آهنگر*، کمال پیغام زاده، حسین صبوری، سید جواد سجادی صفحات 166-178

    کلزا یکی از مهمترین گیاهان دانه روغنی در ایران است، به طوری که توسعه سطح زیر کشت آن به علت محدودیت در منابع ژنتیکی مستلزم ایجاد تنوع ژنتیکی به وسیله دورگ گیری در قالب برنامه های اصلاحی و نهایتا معرفی لاین های پرپتانسیل به جامعه کشاورزی می باشد. بنابراین هدف از این پژوهش، ایجاد تنوع ژنتیکی از طریق دورگ گیری 8 ژنوتیپ بهاره کلزا با استفاده از طرح دای آلل کامل و بررسی نحوه توارث و نوع عمل ژن های کنترل کننده برخی صفات زراعی، عملکرد و اجزای آن در نتاج F1 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 98-1397 و 99-1398 بود. تجزیه اجزای واریانس نشان داد که میانگین مربعات ترکیب پذیری عمومی تنها برای صفات ارتفاع شاخه بندی، طول خورجین، تعداد خورجین در شاخه فرعی و تعداد کل خورجین در بوته معنی دار شد، در حالی که میانگین مربعات ترکیب پذیری خصوصی و اثرات متقابل برای تمامی صفات معنی دار بودند. بیشترین و کمترین مقادیر به دست آمده از نتایج وراثت پذیری خصوصی برای صفت طول خورجین (%18) و صفت تعداد دانه در خورجین (%0/4) بود. همچنین نسبت GCA/SCA بیانگر اهمیت اثرات افزایشی برای صفات ارتفاع شاخه بندی، طول خورجین،  تعداد خورجین در شاخه فرعی و تعداد کل خورجین در بوته بود. والدین SPN-182 و  SPN-202 از ترکیب پذیری عمومی مثبت و معنی داری برای صفات تعداد شاخه  های فرعی، تعداد خورجین در شاخه فرعی، تعداد کل خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین و عملکرد دانه برخوردار بودند. دورگ های  SPN-207×SPN-182 و SPN-206×SPN-182 با بیشترین مقدار ترکیب پذیری خصوصی مثبت و معنی دار برای صفت عملکرد دانه به منظور تولید هیبرید های سینگل کراس حایز اهمیت بودند.

    کلیدواژگان: اثرات ژنی، ترکیب پذیری، دورگ، سینگل کراس، گریفینگ
  • حسن زالی*، علی براتی، مهدی جباری صفحات 179-194

    تنوع ژنتیکی پایه ای برای بقای گیاهان در طبیعت و بهبود محصولات است. تنوع در منابع ژنتیکی گیاهی این فرصت را برای اصلاح گر فراهم می کند که ارقام جدید و اصلاح شده با ویژگی های مطلوب را شناسایی کند. به منظور بررسی تنوع لاین های جو با استفاده از شاخص SIIG، 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 ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس، تفاوت معنی داری بین لاین های مورد مطالعه از نظر همه صفات (به جزء تعداد روز تا گل دهی) را نشان داد که این مطلب بیانگر وجود تنوع بین لاین ها بود. نتایج تجزیه REML نشان داد که در بین صفات مورد بررسی کمترین میزان وراثت پذیری مربوط به وزن هزار دانه (0/001) و بیشترین مقدار وراثت پذیری به ترتیب مربوط به صفات تعداد روز تا رسیدن و تعداد روز تا گل دهی (0/79 و 0/77) بود. نتایج شاخص SIIG نشان داد که لاین شماره 18 با بیشترین مقدار SIIG (0/767) برترین لاین و لاین شماره 75 با کمترین مقدار SIIG (0/149) ضعیف ترین لاین در این تحقیق بود. به منظور بررسی کارایی شاخصSIIG  در انتخاب بهترین لاین ها از نظر عملکرد دانه، وزن هزار دانه و ارتفاع بوته، لاین های مورد بررسی براساس شاخص SIIG در 6 دسته گروه بندی شدند. نتایج نشان داد که با کاهش مقدار شاخصSIIG ، مقدار عملکرد، وزن هزار دانه و ارتفاع بوته نیز کاهش یافت ولی تغییر معنی داری در مقدار صفات تعداد روز تا گل دهی و تعداد روز تا رسیدگی مشاهده نشد. هم چنین نتایج گروه بندی لاین ها براساس شاخص SIIG نشان داد که متوسط عملکرد دانه گروه های 1، 2 و 3 از متوسط عملکرد سه شاهد نیمروز، اکسین و WB-94-4 بیشتر بود. در ضمن در این تحقیق یک انطباق نسبی بین شاخص SIIG و تجزیه خوشه ای وجود داشت. نتایج نشان داد که شاخص SIIG به خوبی توانسته لاین ها را براساس سه صفت عملکرد دانه، وزن هزار دانه و ارتفاع بوته دسته بندی نماید.

    کلیدواژگان: تجزیه کلاستر، صفات مورفو-فنولوژیک، BLUP، REML
  • کاظم لطفی، مهدی اورعی*، سعید حضرتی، علی فرامرزی، جلیل آجلی صفحات 195-207

    چای کوهی با نام علمی Stachys lavandulifolia از جمله گیاهان دارویی است که دارای پراکنش زیادی در ایران بوده و همچنین دارای خواص دارویی فراوان می باشد. مطالعات کمی در خصوص بررسی تنوع بین جمعیت های مختلف چای کوهی صورت گرفته است. بنابراین ارزیابی تنوع بین جمعیت های این گونه در راستای اهلی سازی آن امری ضروری است. بدین منظور مطالعه ای روی 26 جمعیت چای کوهی در منطقه شمال غرب از پنج استان (آذربایجان شرقی، اذربایجان غربی، اردبیل، زنجان و همدان) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1398صورت گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین جمعیت های مختلف مورد مطالعه بر اساس صفات ارتفاع بوته، وزن تر و خشک بوته، طول و قطر گل و وزن تر گل در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بیشترین میزان وزن تر گل در جمعیت P3 به میزان 1/32 گرم مشاهده شد. در مقابل کمترین میزان وزن تر گل مربوط به جمعیت P1 به میزان 0/32 گرم بود. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس مشاهده شد که صفات وزن خشک گل، طول و عرض برگ و تعداد برگ در سطح احتمال یک درصد و صفات وزن تر و خشک برگ در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بودند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین و کمترین میزان صفت وزن خشک گل به ترتیب مربوط به جمعیت های P3 و P1 به میزان 0/64 و 0/13 گرم بود. دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای نشان داد که 26 جمعیت چای کوهی مورد مطالعه به پنج گروه مجزا از هم تفکیک شدند. مقایسه میانگین بین گروه های حاصل از تجزیه خوشه ای نشان داد که بیشترین میزان صفت وزن تر گل مربوط به گروه سوم به میزان 0/96 گرم بود. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که تعداد چهار مولفه دارای مقدار ویژه بالاتر از یک بودند و در مجموع 29/84 درصد از واریانس کل را به خود اختصاص دادند. تجزیه به مولفه های صفات مورفولوژیک در اکثر موارد نتایج تجزیه خوشه ای را تایید نمود. در مولفه اول صفات ارتفاع بوته، وزن تر و خشک بوته، وزن تر و خشک گل، عرض برگ، تعداد برگ و وزن تر و خشک برگ، و مولفه دوم مربوط به طول گل، مولفه سوم تعداد برگ و مولفه چهارم قطر گل بیشترین میزان بار عامل دارا بودند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه همبستگی مشاهده شد که صفت وزن خشک برگ با صفات وزن خشک بوته (0/49)، وزن خشک گل (0/47)، طول برگ (0/51) و وزن تر برگ (0/65) همبستگی مثبت و معنی دار وجود دارد. به طور کلی نتایج بیانگر آن بود که بین جمعیت ها تنوع بسیار بالایی وجود دارد و این تنوع می تواند به خاطر شرایط رویشگاه یا ژنتیک جمعیت ها باشد.

    کلیدواژگان: بای پلات، تجزیه خوشه ای، گیاهان دارویی، مورفولوژیک، همبستگی
  • مهدی غفاری، امیر قلی زاده*، سید عباسعلی اندرخور، اسدالله زارعی سیاه بیدی، سید احمد کلانتر احمدی، فرناز شریعتی، عباس رضایی زاد صفحات 208-218

    برهمکنش ژنوتیپ × محیط مسئله ای مهم در مطالعه صفات کمی می‎باشد زیرا پایداری عملکرد در محیط های مختلف را کاهش می دهد و همچنین تفسیر آزمایش های ژنتیکی را دشوار و پیش بینی ها را با مشکل مواجه می سازد. در این راستا به منظور تجزیه برهمکنش ژنوتیپ × محیط و تعیین پایداری عملکرد و سازگاری ژنوتیپ های آفتابگردان، تعداد یازده هیبرید جدید آفتابگردان به همراه چهار رقم در چهار ایستگاه تحقیقاتی (کرج، ساری، کرمانشاه و دزفول) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار به مدت دو سال زراعی مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور تجزیه برهمکنش ژنوتیپ × محیط از روش چندمتغیره اثرات اصلی جمع پذیر و برهمکنش ضرب پذیر (AMMI) استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ × محیط به ترتیب 57/68، 7/60 و 16/93 درصد از کل تغییرات را توجیه کردند. همچنین نتایج نشان داد که پنج مولفه اصلی مدل AMMI معنی دار بودند و 97/64 درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ × محیط را توجیه کردند. بر اساس بای پلات میانگین عملکرد دانه و اولین مولفه اصلی برهمکنش برای ژنوتیپ ها و محیط ها، ژنوتیپ های G3 و G5 به عنوان ژنوتیپ های پایدار و با عملکرد بالا شناخته شدند. همچنین محیط های دزفول و کرمانشاه به دلیل داشتن برهمکنش بالا، به عنوان ایده آل ترین محیط ها جهت تمایز و جدا کردن ژنوتیپ های آفتابگردان شناخته شدند. تجزیه خوشه ای محیط های مورد مطالعه را به دو گروه تفکیک کرد. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای، هر دو سال آزمایش مکان های کرج، ساری، کرمانشاه و دزفول در یک گروه قرار گرفتند که بیان گر قابلیت پیش بینی و تکرارپذیری بالای این مکان ها می باشد.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، پایداری، عملکرد دانه، هیبرید
  • میلاد قاسمی، محمود تورچی*، سعید اهری زاد، عبدالمجید خورشید صفحات 219-227

    کمبود آب یکی از مشکلات اساسی در کاهش تولید محصولات کشاورزی می باشد. در ایران به دلیل شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک شناسایی ژنوتیپ های متحمل به تنش کم آبی دارای اهمیت زیادی می باشد. در همین راستا این پژوهش در دانشگاه تبریز در سال 1398 با بررسی اثر تنش کم آبی بر روی 10 ژنوتیپ چغندرقند به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار به اجرا درآمد. فاکتور اصلی شامل دو سطح آبیاری (مطلوب و کم آبی) و فاکتور فرعی شامل 10 ژنوتیپ چغندرقند بود. در این آزمایش بذرهای چغندرقند داخل لوله های پلیکا (PVC) کاشته شدند. صفات مورد ارزیابی شامل مالون دی آلدیید، هیدروژن پراکسید، پرولین، کلروفیل a و b، کاروتنویید و قندهای محلول بودند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر آبیاری، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ × آبیاری برای تمامی صفات در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. تنش کم آبی باعث کاهش صفات کلروفیل a، b و کاروتنویید شد. همچنین تنش کم آبی باعث افزایش صفات مالون دی آلدیید، هیدروژن پراکسید، پرولین و قندهای محلول شده است. بر اساس شاخص های مالون دی آلدیید، هیدروژن پرکسید و پرولین ژنوتیپ شماره 5 به عنوان ژنوتیپ متحمل شناسایی شد. بر اساس شاخص های کلروفیل a، b، کاروتنویید و قندهای محلول ژنوتیپ شماره 10به عنوان ژنوتیپ متحمل به تنش کم آبی شناسایی شد. با توجه به زمینه تحمل ژنوتیپ شماره 10 به تنش شوری، شاخص های کلروفیلی و قندهای محلول را می توان در انتخاب ژنوتیپ های متحمل به تنش کم آبی مورد استفاده قرار داد.

    کلیدواژگان: پرولین، قندهای محلول، کلروفیل، لوله پلیکا، مالون دی آدهید، متحمل، هیدروژن پراکسید
  • مهدی زهراوی، نازنین امیربختیار*، یوسف ارشد، غلامعباس مشرف قهفرخی، مهرزاد احمدی صفحات 228-238

    تنش گرمای انتهای دوره رشد به عنوان رایج ترین و پرخسارت ترین نوع تنش گرمایی در جهان شناخته شده است. در مناطق جنوبی ایران از جمله خوزستان نیز تاخیر در کشت گندم منجر به مواجه شدن مراحل گرده افشانی و پر شدن دانه با دماهای بالا و افت عملکرد می گردد. گزینش ارقام متحمل به تنش گرما، یکی از راه های مبارزه با این تنش می باشد. در این آزمایش به منظور شناسایی منابع متحمل به گرما، 203 نمونه ژنتیکی گندم نان به همراه 3 رقم شاهد منطقه در دو تاریخ کاشت مطلوب و دیرهنگام (به منظور ایجاد تنش گرمای انتهایی) به صورت طرح آگمنت در اهواز کشت و صفات زراعی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که تقریبا تمام صفات مورد ارزیابی در شرایط تنش گرما نسبت به شرایط نرمال کاهش داشتند. در هر دو شرایط نرمال و تنش تعدادی نمونه های ژنتیکی برتر از لحاظ صفات مورد بررسی نسبت به ارقام شاهد مشاهده گردید. نمودار دو طرفه مبتنی بر مولفه های اصلی در شرایط تنش گرما نشان داد که 64 نمونه ژنتیکی به همراه شاهدها در ناحیه مربوط به ویژگی های برتر از لحاظ وزن دانه پنج سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، طول سنبله و ارتفاع بوته واقع شدند. همچنین نمونه های ژنتیکی با استفاده از تجزیه خوشه ای در پنج گروه از یکدیگر تفکیک شدند. مجموع نتایج، حاکی از تنوع بالایی در مواد ژنتیکی مورد تحقیق بود و نمونه های ژنتیکی برتر ازشاهدها در شرایط گرما جهت استفاده در برنامه های اصلاحی آینده، شناسایی گردید .

    کلیدواژگان: تنش گرما، تنوع، روش های آماری چند متغیره، گندم نان
|
  • Zahra Abedi*, Hamid Najafi, Mostafa Emadi, Nadali Bagheri Pages 1-13

    In order to selection of soybean genotypes under different amounts of sulfur, 30 soybean genotypes were evaluated at three levels of sulfur (control, 5 and 10 g/Kg soils) concentration of sulfur was 98 % and it was added as 0, 0.1 and 0.2 % of evaluated soils. The experiment was lay out as a factorial arrengment in a randomized complete block design with three replications at Sari Agricultural Science and Natural Resources University in 2016. Evaluated traits included height of main branch, height of first sub branch, number of main branch pods, number of sub branch pods, 100 seed weight, total chlorophyll content, chlorophyll a content, chlorophyll b content, carotenoid content, sulfur content, Oil percentage, protein percentage and grain yield per plant. The results of analysis of variance of studied traits showed that sulfur application has a significant effect (P<0.01) on the studied traits. According to the results of means comparisons, the highest amounts of oil and protein percentage were obtained in Dayr and Williams genotypes at the third level of sulfur. The highest and lowest grain weights were observed in Hill and Vabash genotypes in the second level of sulfur, respectively. The results of the cluster analysis using Ward method, divided the soybean genotypes into two distinct groups. The genotypes were grouped using principal component analysis and biplot, too. According to the results of the cluster analysis, genotypes of the first group, which had high mean for the studied traits, were selected. Therefore, these genotypes can be used to select high-yielding genotypes and desirable agronomic traits that have the ability to absorb more sulfur in future breeding programs.

    Keywords: Biplot, Cluster analysis, Eigen vector, Principal components, Soybean
  • Shamim Khaleghjoo, Alireza Tarang* Pages 14-25

    In order to identify susceptible and tolerant rice lines to drought stress in a recombinant rice population, a total of 40 F7 lines were obtained from a cross between a local cultivar, Gharib, and an improved cultivar, Sepidrood, were evaluated in two environments, control, and drought stress, in the year of 2017 at the Rice Research Institute of Iran. The results of the phenotypic evaluation of the studied lines showed that all genotypes, while having general hypersensitivity and decreasing growth under drought stress conditions, showed different responses to drought stress. The results of cluster analysis of morphological traits showed that L27, L38, L29, L40, and L39 lines were identified as the most tolerant genotypes with the lowest percentage of trait reduction, the highest grain yield, and earlier maturity. After them, the L9, L17, L21, L26, L30, L12, L19, L23, L25 lines, Sepidrood, Khazar and Hashemi showed the highest yield under drought stress conditions. The regression analysis showed that 13 of the 20 studied microsatellite markers including; RM11943, RM431, RM12091, RM416, RM236, RM16030, RM555, RM211, RM423, RM12146, RM520, RM12023, and RM233A, were associated with more than one morphological trait related to grain yield under drought stress Therefore, these markers can be used in different rice breeding programs to screen and select the drought-tolerant cultivars and lines in areas under this environmental stress.

    Keywords: Cluster analysis, Drought, Microsatellite marker, Rice, Recombinant lines
  • Amin Afzalifar, Leila Fahmideh*, Farzad Afshari, Saleheh Ganjali, MohammadReza Bihamta, Hadi Alipour Pages 26-40

    This study was performed to investigate and determine the virulence /avirulence spectra of five genes of wheat yellow rust disease collected from Karaj (174E158A +), Zarghan (103E16A +, Yr27), Sari (6E150A +), Sarakhs (Y72727 + A, Moghan (247E235A +). International standard and differential genotypes were used to determine the races of wheat yellow rust disease. Then, the response of 297 different bread wheat genotypes to these races was evaluated in a completely randomized design with two replications under greenhouse conditions and at a temperature of 15 ° C. In the study of correlation between different breeds, it was found that Sari (6E150A +) and Karaj (174E158A +) have the highest correlation. Also, simple analysis of variance for three traits of infection type, pustule size and pustule density showed high genetic diversity between the studied genotypes. Combined analysis of variance showed a significant effect of genotype, race and genotype-race interaction for infection type trait. The effect of genotype and race were also significant for pustule size and pustule density. The results of correlation analysis of traits in different races showed a significant and positive correlation between them. Cluster analysis divided the genotypes into three groups: resistant, semi-resistant (semi-susceptible) and susceptible, which confirmed the results of resistance reactions of wheat genotypes to different varieties of yellow rust. Based on cluster analysis, genotypes 6, 36, 39 and 44 had the lowest infection type (higher resistance) than all five races of yellow rust. The results of cluster analysis also showed the presence of commercial cultivars PARSI, KARAJ2, CHAMRAN2, PANJAMO62, MAHDAVI, PISHGAM, INIA66 and RIJAW in the group of resistant wheat, which can be obtained by using tree analysis to give the parent resistance to this disease.

    Keywords: Bread wheat, Correlation, Pathogenic spectrum, Resistance reaction, Yellow (stripe) rust
  • Shabnam Kamyab, Khalil Alami Saeid*, MohammadReza Eslahi, Mohammad Mohammad Moradi Pages 41-51

    Salinity stress is one of the unfavorable environmental conditions leading to loss of yield in wheat. Therefore, the discovery of differentially activated transcripts and understanding of their role in the salinity-treated wheat are indispensable for improving salt resistance. To explore the salinity-responsive genes, we assayed transcripts from salt-stressed and control wheat by using cDNA-AFLP approach. Based our observations, 31 transcript-derived fragments (TDFs) were successfully sequenced. BLASTX search revealed that most of the TDFs were belonged to the genes responsible for metabolism and energy, cell defense, transcription control, transport, signal transduction, and protein degradation functional groups. Real-time polymerase chain reaction displayed that 18 TDFs up-regulated and four down-regulated under salinity. Overall, these findings can enhance our understanding on the molecular mechanisms of salt response in wheat. Besides, the identification of novel salinity-responsive genes can represent important information, which in turn, assists the improvement of wheat tolerance to this stress in the field.

    Keywords: Abiotic stress, Cereals, Salinity-responsive genes, Transcription factors
  • Fatemeh Mohamadiazar, Omid Sofalian*, Ali Asghari, Asghar Ebadi, Rahmatollah Karimizadeh Pages 52-62

    In order to evaluate durum wheat lines in terms of frost stress tolerance, 45 promising durum wheat lines resulting from crosses between different parents were assessed using stress tolerance indices. This experiment consisting of greenhouse and laboratory tests was performed in the Faculty of Plant Breeding of MohagheghArdabili University in the 2017-18 crop year. In this experiment, wheat lines at seedling stage were studied. Durum wheat lines were planted in a factorial design based on randomized complete blocks with three replications. Plants up to 3 to 5 leaf stage were kept in greenhouse conditions. The pots were then taken to a cold room at 4°C to prepare for stress. Based on biological performance, tolerance indices (TOL), stress sensitivity (SI), average production (MP), stress tolerance index (STI) Geometric mean of production (GMP), Harmonic mean of production index (HARM), Yield reduction index (Yr) and Root and shoot tolerance index (TI) were calculated. The results of analysis of variance showed that the studied lines had significant differences in terms of MP, GMP and HARM traits and Yr and Ti indices were significant in stress. The interaction of the line in stress was insignificant for all indices. Due to the correlation between performance and indices, the most appropriate indices were MP, GMP, HARM and TOL. Comparison of mean lines and stresses were examined separately. The maximum correlation coefficient was related to the relationship (0.999) between STI index with SI, Yr with SI and Yr with STI. In general, GMP, MP and HARM indices are the most appropriate indices to evaluate the stress tolerance of lines at all levels. The study and TOL index were suitable for higher stress levels. Study of lines by indices using cluster analysis, detection function analysis and factor analysis showed similar results. The results of cluster analysis and factor analysis with the first three factors introduce lines 25, 26, 27, 28, 31, 36 and 39 as the most tolerant lines and lines 11, 13, 15, 17, 18 and 19 as the most sensitive. They were identified. In factor analysis, the first three factors explained 97.52% of the available variance and the indices of STI, SI, Yr, Ti aerial parts, MP, GMP and HARM They had the highest value and were the most effective indicators in the distribution of lines. According to the three-dimensional diagram of line distribution, the highest factor coefficients based on the first three factors were related to lines 5, 7, 25, 26, 27, 28, 31, 36 and 39.

    Keywords: Cluster analysis, Detection function analysis, Durum wheat, Factor analysis, Frost stress, Tolerance indices
  • Soodabeh Shobiri, AliAkbar Asadi*, Mahmoud Azimi, Ismail Sohrabi Pages 63-76

    The use of physiological traits is one of the best methods for the rapid production of new varieties, therefore, in order to evaluate photosynthetic factors and their relationship with total yield in red beans, an experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications at Khairabad Research Station in Zanjan under normal irrigation conditions during two consecutive crop years (2018-2020). The studied genotypes showed significant differences in all traits (except photosynthetically active radiation). The studied genotypes showed significant differences in all traits (except photosynthetically active radiation). These results indicate that there is a high genetic diversity between genotypes in terms of photosynthesis-related traits and, consequently, yield capacity. Genotypes G1, G2, G4, G9 and G12 showed higher photosynthesis, stomatal conductance, water use efficiency and mesophilic conductivity than other genotypes. G6, G7 and G3 genotypes had less mesophilic conductivity, water use efficiency and photosynthesis than other genotypes. There is a significant negative correlation between photosynthesis and sub stomatal CO2 and a significant positive correlation with the stomatal conductance, mesophilic conductance, water use efficiency and yield; therefore, genotypes with more photosynthesis, in addition to high stomatal conductance, have higher mesophilic conductivity and, in other words, are more efficient in using carbon dioxide entering the stomatal. As a result, the concentration of sub stomatal CO2 is reduced, so there is a close relationship between photosynthesis, water use efficiency and mesophilic conductivity. Regression analysis showed that when total yield is considered as a function variable, the photosynthetic active radiation and photosynthesis justify grain yield. However, when the photosynthesis is a function variable, the traits of photosynthetic active radiation, sub stomatal CO2, leaf temperature, and transpiration rate justify changes in photosynthesis. Due to the diversity of photosynthetic indices in genotypes, this experiment can be performed in different stress conditions such as drought and salinity and the results can be used with normal conditions to select efficient genotypes in stress conditions.

    Keywords: Mesophilic conduction, Photosynthesis, Stomatal conductance, Transpiration, Variation
  • Ghorban Nazar Foroud, Seyyed Javad Mousavizadeh*, Vahid Akbarpour, Kambiz Mashayekhi Pages 77-86

    In this study, the fruit heritability of 15 different accessions of Iranian tomato (Urmia, Gorgan, Kafshgiri, Sari, Rasht, Kurdistan, Kermanshah, Semnan, Shahroud, Zanjan, Varamin, Esfarayen, Neishabour, Sirjan, Hamedan) and fruit set through pollen grain source, were measured in in Kalaleh city of Golestan province in 2019. The experiment was conducted in a randomized complete block design with 15 populations in three replications (five plants per population). After pollination, the fruits were evaluated in the laboratory and their seeds were extracted and collected. Traits including number of fruits per plant, fruit weight, number of cells and number of seeds were evaluated. Phenotypic diversity, genotypic diversity, environmental diversity and general heritability of traits were calculated. The results showed that fruit weight, fruit length and number of locular cavity respectively with 200 g, 8.83 mm and 12 had the highest value in Varamin accession. In Kermanshah accession, the highest number of fruit seeds was recorded with 323 pieces per fruit. Kafshgiri accession, with a length of 3.33 mm and a fruit weight of 9.17 g, is one of the smallest fruits. Fruit weight, fruit length, number of locular cavity and number of seeds had high heritability from 88 to 92%. In all studied traits, the coefficient of genetic diversity was higher than the coefficient of phenotypic diversity, which showed less impact of environmental factors on these traits. The results also showed that the fruits obtained from the cross-pollination of different accessions (offspring from cross-pollination) had the lowest amount of fruit weight and number of seeds and the offspring from self-pollination had a higher amount. However, non-self pollen grains had no effect on fruit length and locular cavity. From the results of the present study, it can be inferred that the type of pollen grain can affect the quantitative characteristics of tomato seeds and fruits so that most traits in the cross-pollination had significantly lower values ​​than the self-pollination. In order to increase the production efficiency of tomato, pollination with self pollen grains should be considered.

    Keywords: Crossbreeding, Cross-pollination, General heritability Pollen grains, Self- pollination
  • Behnam Bakhshi*, Gholamreza Ghodrati, Mohammad Keshtgar Khajedad Pages 87-97

    Sesame is an oilseed crop with high resistance to dehydration. This plant with the minimum moisture requirements has a good performance compared to the other crops in the summer. Recognition of high-yielding genotypes under these conditions is one of the priorities of sesame breeding programs. In the current study, 10 promising sesame lines derived from segregating generations that were superiors in the preliminary evaluations were evaluated along with 6 local genotypes in the form of RCBD with 3 replications in the Sistan region during two cropping seasons. Different quantitative and phenological traits were evaluated during the growing periods. ANOVA results indicated significant differences among genotypes for their grain yield, biological yield, plant height and thousand seed weight. Using Duncan's mean comparison method, genotypes 3, 13, 5 and 7 were identified as superior genotypes. The correlation study of the studied traits showed a positive and significant relationship between grain yield and 1000-seed weight. Also, biplot diagram of genotypes distribution on the first two components showed that genotypes 3, 5 and 13 are different from other genotypes in the term of quantitative traits and were considered as the best ones. Cluster analysis for all traits using Ward method also distinguished genotypes 3 and 13 from other genotypes. Additionally, genotypes ranking based on the selection index of ideal genotype (SSIG) revealed genotypes 3 and 13 as high ranking genotypes. Therefore, using different multivariate analysis methods, genotypes 3, 13 and 5 are introduced as desirable yielded genotypes with high compatibility in the Sistan region.

    Keywords: Promising lines, Sesame, Sistan region, Yield
  • Masoomeh Piran, Ali Asghari, Sajjad Moharramnejad*, Hamidreza Mohammaddoust Chaman Abad Pages 98-107

    To evaluate 38 maize hybrids, an experiment based on randomized complete block design with three replications at the Moghan Agriculture Research Station during the 2020 growing season. The results indicated that a significant difference had among maize hybrids for ear yield, plant height, ear height, leaf temperature, chlorophyll index, maximum fluorescence (Fm), variable fluorescence (Fv) and maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm). K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3 hybrid (No. 9) with high ear yield and photosynthetic system introduced the best hybrid to comparing with other hybrids. The range of heritability was from 3% for minimum fluorescence (Fo) to 71 % for ear height. Path analysis revealed that minimum fluorescence (Fo) and leaf temperature had the highest and positive direct effects on ear yield. The cluster analysis, with ear yield, plant height, ear height, leaf temperature, chlorophyll index, and quantum yield, was classified 38 maize hybrids in three different groups, and the third group with 9 (K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3) was the most desirable.

    Keywords: Chlorophyll index, Clustering, Photosynthesis, Plant height, Stepwise regression
  • Ammar Afkhami Ghadi, Farhad Habibzadeh*, Seyyed Jaber Hosseini Pages 108-121

    Salinity stress is one of the most important abiotic stresses that restricts the growth of crops. In order to group the rice genotypes resulting from crossing of improved cultivars at salinity stress conditions, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications under greenhouse conditions at Sari agricultural sciences and Natural Resources University in 2018. The treatments in the experiment included salinity stress factor at three levels (control, 4 and 8 dS/m) and nine rice genotypes. The different genotypes were grouped based on stress tolerance indices. The results showed that salinity stress reduced grain yield in all genotypes. The highest reduction in grain yield was related to salinity of 8 dS/m in all genotypes. Cluster analysis showed that a good variation between the studied genotypes in terms of stress tolerance indices at the salinity of 4 and 8 dS/m. Based on the results of tolerance indices the Jelodar × Danesh genotype had the highest value in terms of tolerance indices in both salinity conditions of 4 and 8 dS/m and was recognized as a tolerant genotype. Also, the genotype Danesh × Parto, in salinity of 4 dS/m and Danesh genotype in salinity of 8 dS/m, were known as susceptible genotype.

    Keywords: Correlation, Cluster analysis, Principal component, Yield
  • Hadi Alipour*, Hossein Abdi, MohammadReza Bihamta Pages 122-129

    Path analysis is one of the oldest methods of knowing the direct and indirect effects of traits on yield, but the widespread application of this approach is limited by the problem of multi-collinearity, that has been addressed in the present study. A total of 298 bread wheat genotypes were evaluated during the two cropping years in the lattice design and the path analysis of grain yield was studied by simple and ridge methods. The highest direct effect on grain yield in the first year were related to spike weight, number of seeds and 1000-seed weight, respectively, and in the second year were related to number of seeds, 1000-seed weight and spike weight, respectively. Spike weight and number of seeds in the first year had an indirect effect on yield through each other as well as through spike length and plant height. In the second year, the number of seeds and 1000-seed weight through the weight of spikes showed the most indirect effect. Day to booting and day to flowering traits in both years and spike weight in the second year had a high multi-collinearity that the use of constant k =0.10 in ridge causal analysis overcame this problem. Finally, in contrast to simple path analysis, ridge path analysis showed that the spike weight through the number of seeds had an indirect effect on grain yield in the second year. According to the results, it is recommended to consider the issue of multi-collinearity between traits in future path analysis studies.

    Keywords: Direct, indirect effects, Phenological stages, Ridge path analysis, Stepwise regression, Yield components
  • Ali Saremirad*, Samira Abbasi, Khodadad Mostafai Pages 130-139

    In order to investigate grain yield and some of the agro- morphological traits genetical characterization in bread wheat, seven cultivars of wheat including Hamun, Alamut, C-84-12, Gaspard, Ghods, Moghan 1 and Afshar were evaluated in a one-way diallel cross experiment. Parents and hybrids resulting from their one-way dial cross (21 hybrids) during the 2018-2019 crop year were studied in a randomized complete block design with three replications. Analysis of variance related to genotype effect was significant for grain yield, 1000-kenal weight, plant height, peduncle length, spike length, awn length and stem diameter. The general combining ability of Gaspard cultivar was positive and significant for grain yield. Regarding grain yield, the specific combining ability of Hamun × C-84-12, Alamut × Moghan 1, Alamut × Afshar, C-84-12 × Moghan 1 and Gaspard × Ghods were positive and significant and the specific combining ability of Hamun × Afshar and Gaspard × C-84-12 hybrids were negative and significant. GGE biplot showed two heterotic groups, the first group including Hamun, Moghan 1 and Afshar cultivars and the second group including Alamut, C-84-12, Gaspard and Ghods cultivars. Due to the additive effects in the studied plant materials and the cumulative effect on the inheritance of genes to the next generation, it is possible that through selection in the first generations to be useful to increase yield.

    Keywords: Combining ability, Gene, Generation, GGE biplot, Inheritance, Wheat
  • Reza Amiri*, Payam Pezeshkpour, Iraj Karami Pages 140-151

    In order to study some agronomic characteristics and identify the desirable genotypes using different statistical methods, 15 lentil genotypes received from ICARDA were evaluated in a randomized complete block design with three replicates under rainfed conditions at Sarab-Changai Research Station, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Centre, Khorramabad, Iran during 2019-2020 cropping year. According to the results, analysis of variance indicated significant genotypic diversity between the studied genotypes in terms of most traits. The correlation between grain yield per plant and most of the traits, especially yield components, was positive and significant. Genotypes 13, 14, 7 and 1 were known as the best and genotypes 15, 12 and 4 were identified as the weakest genotypes based on the results of various statistical methods including mean comparisons, cluster analysis, “genotype × trait” biplot and SIIG index. The highest direct positive effect on “seed yield per plant” belonged to the “number of one-seeded pods per plant” (0.580) and “hundred seed weight” (0.437), respectively, and therefore these traits can be applied as selection criteria. Moreover, genotype 7 was the best genotype in terms of important agronomic traits and has the potential to be used in the future breeding and subsequent agronomic research programs.

    Keywords: GGE-biplot, Heat map, Path analysis, Regression, SIIG index
  • Faezeh Hoseinpour, Reza Darvishzadeh*, Babak Abdollahi Mandoulakani, Nahid Habibi, Esmael Dardan, Ali Ranjbar Pages 152-165

    Numerous environmental factors affect the growth and development of crop plants. Salinity affects crop production through mineral imbalance (toxicity or deficiency of elements), osmotic and oxidative stresses. In this study, using real-time PCR technology, changes expression levels of SOS2, MYB-related and HD-ZIP genes were evaluated under different salinity stress conditions (2, 5, 8, 11 and 14 dS/m) in two different oil seed sunflower lines (AS5305 and 9CSA3). Leaf sampling was performed at 8-leaf stage at four times; 6, 12, 24 and 48 hours after salinity stress application. SOS2 involve in signal transduction and MYB-related and HD-ZIP act as transcription factors under abiotic stresses. According to the results, the expression pattern of all three genes is different in the studied lines in response to salinity stress. Comparison of the two lines shows that the major increase in expression occurred in line AS5305, and where an increase in expression in line 9CSA3 is seen, in comparison, the rate of increase in corresponding times and salinity is higher in line AS5305 (tolerant line) than that in line 9CSA3 (sensitive line). The results indicate the positive role of these genes in the mechanism of sunflower resistance to salinity stress. On the other hand, in this study, by confirming the resistance of AS5305 line to salinity stress at the molecular level, it is possible to potentially use this line in the production of salinity-resistant hybrid cultivars in plant breeding programs.

    Keywords: Oil seed crops, Real-time PCR, Salinity tolerance, Transcriptomic changes, Transcription factors
  • MohammadAmin Norouzi, Leila Ahangar*, Kamal Peygamzadeh, Hossein Sabouri, Seied Javad Sajjadi Pages 166-178

    Oilseed rape is one of the most important oilseeds in Iran. Due to limited genetic resources, the development of its cultivated area requires genetic diversity by hybridization in breeding programs and, finally, introducing potential lines to the agricultural community. Therefore, this study aimed to generate genetic diversity by hybridizing eight spring rapeseed genotypes using a complete diallel design and investigating the inheritance and genes action of some agronomic traits, yield, and its components in F1 progeny in a complete block design with three replications in 2018- 2019 and 2019-2020 crop years. Analysis of variance components showed that the mean squares of general combining ability were significant only for branching height, podding height, pods per lateral branches, and pods per plant. In contrast, mean squares of specific and reciprocal combining ability were significant for all traits. The highest and lowest values of sprecific heritability obtained for podding height (18%) and grain per pods (0.4%), respectively. The GCA/SCA ratio also indicated the importance of additive effects for branching height, podding height, pods per lateral branches and pods per plant. Parents SPN-182 and SPN-202 had a positive and significant general combining ability for lateral branches, pods per lateral branches, pods per plant, grain per pod and grain yield. SPN-207×SPN-182 and SPN-206×SPN-182 hybrids with the highest positive and significant specific combining ability are essential for grain yield traits to produce single cross hybrids.

    Keywords: Combining ability, Genetic effects, Griffing, Hybrid, Single cross
  • Hassan Zali*, Ali Barati, Mehdi Jabari Pages 179-194

    Genetic diversity is the base for survival of plants in nature and for crop improvement. Diversity in plant genetic resources provides opportunity for plant breeders to identify new and improved cultivars with desirable characteristics. In order to study the variation of barley inberd lines using the selection index of ideal genotype (SIIG), 108 pure lines in the non-repeating Augment design with four controls in three blocks were evaluated in the farm of Darab Agricultural and Natural Resources Research Station in cropping year of 2017-18. The results of ANOVA showed a significant difference among studied lines for all traits (except for the days to flowering) which indicated the existence of variation among the lines. The results of REML analysis showed that, the lowest heritability of traits was related to 1000-kernel weight (0.001) and the highest heritability was related to days to maturity and days to flowering (0.79 and 0.77), respectively. The results of the SIIG index indicated that line 18 with the highest SIIG (0.767) was the best and line 75 with the lowest SIIG (0.149) was the weakest line in this study. In order to evaluate the efficiency of SIIG index in selecting the best lines for grain yield, 1000 kernal weight and plant height, the lines were grouped according to SIIG index in 6 categories. The results showed that as the amount of SIIG index decreased, grain yield, 1000 kernal weight and plant height were also decreased, but there was no significant change in the days to flowering and days to maturity. Also, the results of grouping of lines based on SIIG showed that the average grain yield of groups 1, 2 and 3 was higher than the average yield of the three controls: Nimroz, Auxin and WB-94-4. Also, there was relative conformity between the SIIG index and cluster analysis in this study. This research showed that the SIIG index was able to categorize the genotypes according to the three traits of grain yield, 1000 kernal weight and plant height, simultaneously.

    Keywords: Blup, Cluster analysis, Morpho-phonological traits, REML
  • Kazem Lotfi, Mehdi Oraei*, Saeid Hazrati, Ali Faramarzi, Jalil Ajali Pages 195-207

    Stachys lavandulifolia is one of the medicinal plants that is widely distributed in Iran and has many medicinal properties. Few studies have been conducted to study the diversity between different populations of mountain tea. For this purpose, a study was conducted on 26 populations of Stachys lavandulifolia in the region of northwestern of five provinces (East Azerbaijan, West Azerbaijan, Ardabil, Zanjan and Hamedan) based on a completely randomized design with three replications in 2019. The results of analysis of variance showed that the differences between different populations based on plant height, fresh and dry weight of the plant, length and diameter of flowers and fresh weight of flowers were significant at the level of one percent. The highest fresh weight of flowers was observed in P3 population at 1.32 g. In contrast, the lowest fresh weight of flowers belonged to P1 population (0.32 g). Based on the results of analysis of variance, it was observed that flower dry weight, leaf length and width and number of leaves at the level of one percent and fresh and dry weight of leaf at the level of five percent were significant. The results of mean comparison showed that the highest and lowest rates of flower dry weight were related to P3 and P1 populations of 0.64 and 0.13 g, respectively. The dendrogram obtained from cluster analysis showed that 26 populations of Stachys lavandulifolia were divided into five separate groups. The comparison of the mean between the groups obtained from cluster analysis showed that the highest amount of fresh flower weight belonged to the third group at 0.96 g. The results of principal component analysis showed that four components had an eigenvalue higher than one and in total accounted for 84.29% of the total variance. Principal Component analysis the morphological traits in most cases confirmed the results of cluster analysis. In the first component, plant height, fresh and dry weight of the plant, fresh and dry weight of flowers, leaf width, number of leaves and fresh and dry weight of leaves, and the second component related to flower length, third component, number of leaves and fourth component, diameter of flowers had the highest factor loadin.. Based on the results of correlation analysis, it was observed that there was a positive and significant correlation between leaf dry weight with plant dry weight (0.49), flower dry weight (0.47), leaf length (0.51) and leaf fresh weight (0.65). In general, the results showed that there is a very high diversity between populations and this diversity can be due to habitat conditions or genetics of the populations.

    Keywords: Biplot, Cluster analysis, Correlation, Medicinal plants, Number of flowers, Population
  • Mehdi Ghaffari, Amir Gholizadeh*, Seyyed Abbasali Andarkhor, Asadolah Zareei Siahbidi, Seyed Ahmad Kalantar Ahmadi, Farnaz Shariati, Abbas Rezaeizad Pages 208-218

    The genotype × environment interaction is a major challenge in the study of quantitative traits because it reduces yield stability in different environments and also it complicates the interpretation of genetic experiments and is difficult to makes predictions. In this regard, to analysis of genotype × environment interaction and determine the yield stability of sunflower genotypes, 11 new sunflower hybrids along with 4 cultivars were evaluated in a randomized complete block design with four replications in four experimental field stations (Karaj, Sari, Kermanshah and Dezful) during two cropping seasons. In order to analysis of genotype × environment interaction was used the multivariate method of additive main effects and multiplicative interaction (AMMI). The results of combined analysis of variance indicated that 57.68, 7.60 and 16.93 percent of total variation were related to the environment, genotype and genotype × environment interaction effects, respectively. Also, the results showed that the first five principal components of AMMI were significant and described 97.64% of the variance of genotype × environment interaction. Based on biplot graph of mean seed yield and the first interaction principle, the genotypes G3 and G5 were identified as a high yield and stable genotypes. Also, the Dezful and Kermanshah environments due to their high interaction were recognized as the most ideal environments for distinguishing and separating sunflower genotypes. The cluster analysis of the studied environments was divided into two groups. According to the results of cluster analysis, Karaj, Sari, Kermanshah and Dezful locations were located in a group that indicates these locations had the high predictability and repeatability power.

    Keywords: Hybrid, Seed yield, Sunflower, Stability
  • Milad Ghasemi, Mahmoud Toorchi*, Saeid Aharizad, Abdolmajid Khorshid Pages 219-227

    Water deficit is one of the main problems in reducing agricultural production. Due to arid and semi-arid climatic conditions, identifying genotypes tolerant to water deficit stress is of great importance in Iran. In this regard, this study was conducted at the University of Tabriz in 2019 by investigating the effect of water deficit stress on ten sugar beet genotypes in split plots based on randomized complete blocks design in three replications. The main factor consisted of two irrigation levels (optimal and water deficit), and the sub-factor included ten sugar beet genotypes. In this experiment, we planted sugar beet seeds in PVC tubes. The evaluated traits included malondialdehyde, hydrogen peroxide, proline content, chlorophyll a and b, carotenoids, and soluble sugars. Based on the analysis of variance, the effect of irrigation, genotype, and irrigation interaction × genotype for all traits was significant at the probability level of one percent. Water deficit stress reduced chlorophyll a, b, and carotenoid traits. Water deficit stress also increases the properties of malondialdehyde, hydrogen peroxide, proline content, and soluble sugars. The genotype of number five was identified as a tolerant genotype based on malondialdehyde, hydrogen peroxide, and proline content indices. Based on chlorophyll a, b, carotenoid, and soluble sugars indices, The genotype of number ten was identified as a genotype tolerant to water deficit stress. Due to the tolerance of genotype No. 10 to salinity stress, chlorophyll indices and soluble sugars can be used to select genotypes tolerant to water deficit stress.

    Keywords: Chlorophyll, Hydrogen Peroxide, Malondialdehyde, Proline, PVC tube, Soluble sugars, Tolerant
  • Mehdi Zahravi, Nazanin Amirbakhtiar*, Yousef Arshad, Gholamabbas Mosharraf Ghahfarrokhi, Mehrzad Ahmadi Pages 228-238

    Terminal heat stress has been recognized as the most widespread and detrimental type of heat stress in the world. In southern regions of Iran like Khuzestan, delay in planting date causes pollination and grain filling stages to be exposed to high temperatures, resulting in yield reduction. Developing heat tolerant cultivars is one of the ways to deal with heat stress. In this study, to identify resources of heat tolerance in wheat germplasm, a total of 203 bread wheat accessions with three control cultivars were planted in normal and delayed planting dates as an augmented experimental design in Ahwaz and the agronomic traits were evaluated. The results showed that almost all the evaluated traits were reduced in heat stress conditions compared to normal conditions. In both normal and heat stress conditions, some superior accessions were identified in terms of the studied traits compared to the control cultivars. In the biplot based on the principal components under heat stress conditions, 64 accessions along with control cultivars were located in the area of superior characteristics in terms of grain weight of five spikes, number of florets per spike, number of grains per spike, number of spikelets per spike, spike length and plant height. The studied accessions were divided into five groups by cluster analysis. The results showed a high diversity in the studied genetic material and the accessions superior to the control cultivars in terms of the studied traits were identified which can be used in future breeding programs.

    Keywords: Bread wheat, Diversity, Heat stress, Multivariate statistical methods