فهرست مطالب

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی - پیاپی 43 (پاییز 1401)

پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
پیاپی 43 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/08/04
  • تعداد عناوین: 20
|
  • طیبه جعفری نظرآبادی، علی اصغر نصرالله نژادقمی، علاءالدین کردنائیج*، خلیل زینلی نژاد صفحات 1-10

    مقدمه و هدف :

    بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط و شناسایی ارقام پایدار و پرمحصول در شرایط محیطی مختلف اهمیت زیادی در اصلاح نباتات دارد. اهداف از این تحقیق حاضر، بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط با استفاده از روش گرافیکیGGE bilpot  در لاین های تلاقی برگشتی پیشرفته گندم نان، شناسایی و معرفی لاین های دارای عملکرد اقتصادی بالا و پایدار است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق پایداری عملکرد دانه هفت لاین حاصل از تلاقی برگشتی پیشرفته گندم نان (BC2F6) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مکان های تهران، کرمانشاه و گرگان و سال های زراعی (97-1396) و (98-1397) مورد بررسی قرار گرفت. هر یک از لاین ها در کرت هایی با هشت خط چهار متری با فاصله خطوط 25 سانتی متر کاشته شد. در پایان فصل محصول سنبله ها از هر کرت به صورت دستی برداشت و خرمنکوبی شد و وزن دانه های بدست آمده توسط ترازوی دیجیتال اندازه گیری و در متر مربع گزارش شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب اختلاف معنی داری را در سطح احتمال یک درصد  برای اثر محیط و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط نشان داد. بین لاین های مورد بررسی اختلاف معنی داری برای عملکرد دانه مشاهده نشد. بر اساس نتایج حاصل ازGGE Biplot  لاین های L4، L6 و L3 نزدیک ترین لاین ها به لاین ایده آل بودند. بررسی هم زمان پایداری و عملکرد دانه لاین های L4 و L6 را لاین های پایدار با عملکرد بالا شناسایی کرد. بررسی نمودار  چندضلعی منجر به شناسایی سه محیط بزرگ شد. محیط بزرگ اول شامل محیط های E1 (گرگان 97-96)، E2 (گرگان 98-97) و E4 (تهران 98-97) بود که L2 لاین برتر این محیط ها  و محیط بزرگ دوم شامل محیط E6 (کرمانشاه 98-97) بود که لاین های L4 و L6 به عنوان لاین های برتر در این محیط ها معرفی شد. محیط بزرگ سوم شامل محیط های E3 (تهران 98 -97) و E5 (کرمانشاه 98-97) بود که لاین L3 سازگاری خصوصی را با محیط های مذکور نشان داد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی بر اساس نتایج به دست آمده لاین L4 به عنوان لاین پایدار باعملکرد بالا معرفی و برای به دست آوردن حداکثر عملکرد ، کشت این لاین در محیط های مورد بررسی پیشنهاد می شوند و لاین های L2 و L1 به عنوان ناپایدارترین لاین ها باکمترین عملکرد معرفی و کشت آن ها هیچکدام از محیط های مورد بررسی پیشنهاد نمی شود.

    کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، بای پلات GGE، پایداری، گندم نان
  • شیوا محمدنیا، علی اصغری*، داود حسن پناه، رحمت الله کریمی زاده، علی اکبر شکوهیان صفحات 11-20
    مقدمه و هدف

    با توجه به روند رو به رشد جمعیت و تبعات ناشی از آن نظیر افزایش تعداد گرسنگان و نیاز به غذا، سازمان خوار و بار جهانی سیب زمینی (Solanum tubersum L.) را به عنوان یک گیاه امنیت غذایی معرفی کرده است. لذا، افزایش میزان تولید سیب زمینی جهت رویارویی با افزایش تقاضای غذایی و امنیت غذایی در سطح جهانی احساس می شود. اثر متقابل ژنوتیپ - محیط باعث ایجاد پیچیدگی در پیش بینی عملکرد می شود و چالشی برای برنامه های به زراعی و به نژادی به شمار می رود. این پژوهش به منظور دستیابی به هیبریدهای پایدار با عملکرد بالا و مناسب با شرایط اقلیمی مناطق تولید سیب زمینی اجرا شد.

    مواد و روش ها

    تعداد 20 هیبرید سیب زمینی همراه با پنج رقم تجاری (ساوالان، آگریا، کایزر، لوتا و ساتینا)، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه های تحقیقات کشاورزی اردبیل، اصفهان، خراسان رضوی، کرج و همدان به مدت دو سال (1395 و 1396) ارزیابی شدند. هر یک از هیبریدها و ارقام شاهد در دو خط به طول شش متر و با فاصله ردیف 75 سانتی متر و 25 سانتی متر فاصله بوته کشت شد. پس از برداشت، عملکرد اندازه گیری گردید. تجزیه واریانس مرکب و مقایسه میانگین ها با آزمون حداقل اختلاف معنی دار در سطح احتمال یک درصد انجام شد. از تجزیه به مختصات اصلی برای تجزیه پایداری عملکرد استفاده گردید.

    یافته ها

    نتایج تجزیه مرکب نشان داد که اثر ژنوتیپ، سال، مکان و  اثر متقابل سال-مکان، سال- ژنوتیپ، مکان-ژنوتیپ و سال-مکان-ژنوتیپ در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. لذا، تجزیه و تحلیل اثر متقابل ژنوتیپ - محیط با استفاده از روش چندمتغیره تجزیه به مختصات اصلی انجام شد. در مقایسه با میانگین کل ژنوتیپ ها، 10 محیط تحت مطالعه به دو گروه شامل سه محیط با عملکرد بالاتر از میانگین کل و هفت محیط با عملکرد پایین تر از میانگین کل تقسیم شد. با استفاده از نمودارهای MST) Minimum spanning tree) و فاصله از مرکز نمودار، هیبریدهای 1، 8  و رقم ساوالان در سیکل های حداقل و هیبرید 5 در سیکل های حداکثر به عنوان هیبریدهای مطلوب در این محیط ها شناسایی شدند.

    نتیجه گیری

    هیبریدهای 1 با عملکرد 35/57 تن در هکتار، 8 با عملکرد 35/05 تن در هکتار و رقم ساوالان با عملکرد 33/52 تن در هکتار برای محیط های کمتر از میانگین کل آزمایش، مناسب و قابل توصیه بودند. هم چنین، هیبرید شماره 5 با عملکرد 41/21 تن در هکتار به عنوان مناسب ترین هیبرید برای محیط های با عملکرد بالاتر از میانگین کل شناسایی شد.

    کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ - محیط، تجزیه پایداری، نمودار گرافیکی، تجزیه PCOA، عملکرد غده
  • حبیب الله سوقی*، سعید باقری کیا، منوچهر خدارحمی صفحات 21-28

     مقدمه و هدف:

     گندم یکی از مهمترین گیاهان زراعی جهان است که نقش اساسی در تامین امنیت غذایی ایفا می کند. در برنامه های اصلاحی گندم گزینش ژنوتیپ هایی با صفات مطلوب زراعی و پتانسیل بالای عملکرد، همواره اهداف به نژادگران گیاهی بوده است. افزایش کارایی گزینش برای عملکرد دانه وابسته به شناخت ژنتیکی از صفات مورفولوژیک و تاثیر این صفات بر عملکرد دانه است.

    مواد و روش ها

    به منظور برآورد پارامترهای ژنتیکی و قابلیت ترکیب پذیری های عمومی و خصوصی، شش رقم گندم نان شامل فلات، تجن، بولانی، احسان، مروارید و کتبیرد در یک بلوک تلاقی کشت شدند و تلاقی های مستقیم و معکوس بین شش رقم مذکور به منظور تولید نسل F1 انجام شد. نتاج حاصل از تلاقی به همراه والدین آن ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان در سال زراعی 1400-1399 مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    تجزیه واریانس به روش گریفینگ، تفاوت معنی دار آماری بین ژنوتیپ ها در تمام صفات مورد بررسی نشان داد. میانگین مربعات قابلیت ترکیب پذیری عمومی و خصوصی در اکثریت صفات از نظر آماری معنی دار بود. اثرات معکوس، مادری و غیر مادری برای صفات تعداد روز تا ظهور سنبله، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. در صفات عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک، رقم احسان بیشترین قابلیت ترکیب پذیری عمومی را داشت و به عنوان والد مناسب برای بهبود ژنتیکی این صفات شناخته شد. دورگ مستقیم کتبیرد×بولانی بالاترین قابلیت ترکیب پذیری خصوصی را در صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت و به عنوان بهترین دورگ در بهبود ژنتیکی صفات زراعی مطلوب با توجه قابلیت ترکیب پذیری خصوصی بالا در عملکرد و اجزای عملکرد تعیین شد. سهم واریانس افزایشی از واریانس ژنتیکی برای صفات ارتفاع بوته، تعداد روز تا ظهور سنبله و طول پدانکل بیشتر از واریانس غالبیت بود. بیشترین درجه غالبیت به ترتیب مربوط به صفات تعداد سنبلچه در سنبله، وزن صد دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک بود.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد که در نتاج تلاقی ها می توان نسبت به بهبود ژنتیکی صفات ارتفاع بوته، تعداد روز تا ظهور سنبله و طول پدانکل در نسل های مقدماتی اقدام نمود، اما برای سایر صفات شامل عملکرد دانه و اجزای آن بایستی عمل گزینش به نسل های پیشرفته تر موکول گردد.

    کلیدواژگان: اثر افزایشی، ترکیب پذیری، درجه غالبیت، عملکرد دانه، وراثت پذیری
  • امیر قلی زاده، مهدی غفاری*، اسدالله زارعی سیاه بیدی، عباس رضایی زاد صفحات 29-41

     مقدمه و هدف:

     انتخاب ژنوتیپ های پرمحصول در آفتابگردان از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی روابط متقابل میان صفات مختلف و انتخاب بهترین هیبریدهای آفتابگردان بود.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، تعداد یازده هیبرید جدید به همراه چهار رقم گلسا، قاسم، شمس و فرخ در ایستگاه تحقیقات کشاورزی کرمانشاه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در دو سال زراعی (1398 و 1399) ارزیابی شدند. صفات فنولوژیکی، ریخت شناسی و عملکرد و اجزای عملکرد شامل روز تا گلدهی، روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، قطر ساقه، قطر طبق، تعداد دانه در طبق، وزن هزار دانه و عملکرد دانه مورد اندازه گیری قرار گرفتند. در این پژوهش برای مطالعه روابط متقابل میان صفات مختلف و انتخاب بهترین هیبرید های آفتابگردان از روش های بای پلات ژنوتیپ × صفت (GT) و بای پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (GYT) استفاده شد.

    یافته ها

    براساس نمایش چندضلعی بای پلات GT، ژنوتیپ های شماره 4 و 11 مطلوب ترین و مناسب ترین ژنوتیپ ها برای عملکرد دانه بودند. نمایش برداری بای پلات GT، همبستگی بالایی بین عملکرد دانه با قطر ساقه، ارتفاع بوته و تعداد دانه در طبق نشان داد. براساس نمایش مختصات تستر متوسط (ATC) بای پلات GYT، ژنوتیپ های شماره 5، 3 و 4 به عنوان بهترین و ژنوتیپ های شماره 7، 13 و 6 به عنوان ضعیف ترین ژنوتیپ ها از نظر کلیه ترکیبات مثبت عملکرد-صفت شناخته شدند. با توجه به نتایج، همبستگی مثبت معنی داری بین صفات قطر ساقه، قطر طبق، ارتفاع بوته و زودرسی در ترکیب با عملکرد دانه مشاهده شد. بنابراین به نظر می رسد که صفات قطر ساقه، قطر طبق، ارتفاع بوته و زودرسی می توانند به عنوان معیارهای مناسب برای انتخاب در افزایش عملکرد دانه آفتابگردان مورد استفاده قرار گیرند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج نشان داد که هیبرید های شماره 5، 3 و 4 به عنوان هیبرید های برتر از نظر عملکرد دانه و سایر صفات زراعی شناخته شدند و قابلیت ورود به آزمایش های تحقیقی-ترویجی به منظور معرفی رقم جدید برای کشت در منطقه کرمانشاه را دارند. همچنین صفات قطر ساقه، قطر طبق، ارتفاع بوته و زودرسی می توانند به عنوان شاخص های مناسب در برنامه های اصلاحی برای انتخاب ژنوتیپ های با عملکرد بالا در آفتابگردان مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، شاخص GYT، عملکرد دانه، همبستگی
  • بهناز نیسی، پیام پورمحمدی*، محمدرضا صالحی سلمی صفحات 42-48
    مقدمه و هدف

    به منظور غلبه بر مشکلات آلودگی و همچنین روش معمول ازدیاد سیب زمینی از طریق غده، ریزازدیادی از طریق کشت بافت مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، بررسی کالوس زایی، جنین زایی سوماتیکی و تولید بذرمصنوعی در ارقام مختلف سیب زمینی می باشد.

    مواد و روش ها

    بدین منظور، ریزازدیادی با استفاده از ریز نمونه های برگ از 6 رقم مختلف سیب زمینی در محیط کشت موراشیگ و اسکوگ (MS) حاوی غلظت های مختلف تنظیم کننده های رشد 2,4-D و تیدیازورون صورت گرفت. سپس کالوس ها به محیط کشت جنین زایی جهت القای جنین سوماتیکی با 4 ترکیب تیماری مختلف از تنظیم کننده های رشد زیاتین، 6- بنزیل آمینو پورین و اسید جیرلیک در کشت سوسپانسیون و محیط کشت جامد منتقل شدند.

    یافته ها

    از بین 12 ترکیب تیماری اعمال شده، بالاترین میزان کالوس زایی در ترکیب تیماری حاوی 10 میلی گرم در لیتر  2,4-Dو10 میلی گرم در لیتر تیدیازورون مشاهده شد. نتایج نشان داد در محیط کشت سوسپانسیون، تیمار 0/1 میلی گرم بر لیتر زیاتین و 0/1 میلی گرم بر لیتر اسید جیبرلیک و تیمار 2/5 میلی گرم بر لیتر 6- بنزیل آمینو پورین و 5 میلی گرم بر لیتر اسید جیبرلیک بالاترین میزان جنین زایی را داشتند اما در محیط کشت جامد تیمار 5 میلی گرم بر لیتر زیاتین و 2/5 میلی گرم بر لیتر 6- بنزیل آمینو پورین و تیمار 0/1 میلی گرم بر لیتر زیاتین و 0/1 میلی گرم بر لیتر اسید جیبرلیک جنین زایی بهتری داشته است. جنین های تولید شده در محیط کشت سوسپانسیون با استفاده از آلژینات کلسیم پوشش دار شدند و هچنین برخی از آنها به محیط کشت جامد جهت باززایی منتقل شدند.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج بدست آمده نشان داد که امکان تولید جنین سوماتیکی در حجم انبوه در سیب زمینی وجود دارد و می توان از این جنین ها در تولید بذر مصنوعی سیب   زمینی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: بذر مصنوعی، تنظیم کننده های رشد، سیب زمینی، کالوس، کشت سوسپانسیون
  • علی صارمی راد*، داریوش طالقانی صفحات 49-63

     مقدمه و هدف:

     قند یک ماده مقوی است که سبب تولید بخش اعظمی از انرژی در جیره غذایی جمعیت کره زمین می شود. جایگاه چغندرقند در تامین بخشی از قند مورد نیاز جامعه بشری بر کسی پوشیده نیست. با توجه به نیاز جامعه، اصلاح هیبریدهای چغندرقندی که به لحاظ کمی و کیفی از مقادیر قند بالایی برخوردارند، یک امر اجتناب ناپذیر است. در این میان علاوه بر ژنتیک گیاه و عوامل محیطی، برهمکنش میان ژنوتیپ- محیط با تاثیر بر جنبه های مختلف فرآیندهای گیاهی، نهایتا عدم یکنواختی عملکرد در شرایط محیطی مختلف را باعث می شود. از این رو، مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر برهمکنش ژنوتیپ- محیط بر پایداری هیبریدهای مختلف چغندرقند در شرایط محیطی متفاوت به مرحله اجرا درآمد.

    مواد و روش ها

    تعداد 155 هیبرید چغندرقند، در نتیجه تلاقی میان 155 لاین اینبرد با سینگل کراس نرعقیم منوژرم تجاری تحت کد 7112×SB36 حاصل شد. هیبریدهای منوژرم در قالب طرح آماری مقایسه عملکرد مقدماتی (آگمنت) به همراه یک شاهد داخلی (سینا) و چهار شاهد خارجی (نووودورا، مودکس، لوریکوییت و پیرولا) در هفت منطقه خوی، شیراز، کرج، کرمانشاه، مشهد، میاندوآب و همدان در سال 1399 کشت شدند. پس از برداشت محصول و برآورد عملکرد قند مربوط به هر یک از هیبریدهای آزمایشی، تجزیه پایداری ویژگی مذکور با به کارگیری روش های پارامتری تک متغیره و ناپارامتری انجام شد.

    یافته ها

    تجزیه پایداری عملکرد قند هیبریدها بر اساس آماره های پارامتری ضریب تغییرات محیطی هیبرید های 146، 139 و 47، اکووالانس ریک هیبریدهای 6 و 18، ضریب رگرسیونی فینلی و ویلکینسون هیبریدهای 126 و 100، ضریب تبیین پنتوس هیبریدهای 52، 119، 104، 6 و 59 و مدل رگرسیونی پرکینز و جینکز هیبریدهای 8 و 143 را به عنوان پایدارترین هیبریدها معرفی کردند. آماره های ناپارامتری مجموع رتبه کنگ هیبرید 96 و رقم لوریکوییت، معیار بیشینه فاکس رقم پیرولا، معیارهای هان هیبریدهای 96 و 18 و رقم لوریکوییت و معیارهای تنارازو هیبریدهای 18، 6، 63 و 127 و رقم سینا را تحت عنوان ژنوتیپ هایی که از پایداری مناسبی برخوردارند، معرفی نمودند.

    نتیجه گیری

    نتایج به دست آمده از مطالعه حاضر، حاکی از این بود که برهمکنش ژنوتیپ- محیط، ویژگی های کمی و کیفی عملکرد قند هیبریدهای چغندرقند را تحت الشعاع قرار می دهد، لذا هنگام اصلاح هیبریدهای جدید باید این موضوع مد نظر قرار گیرد؛ زیرا برآورد برهمکنش ژنوتیپ- محیط این امکان را فراهم می نماید تا در خصوص اصلاح برای سازگاری عمومی یا خصوصی که بستگی به ثبات و پایداری عملکرد در یک دامنه محدود یا گسترده ای از شرایط محیطی دارد، تصمیم گیری شود و گام موثری در جهت توسعه ارقام حایز پایداری و سازگاری با محیط های هدف طی گردد.

    کلیدواژگان: آماره، ابرهارت و راسل، برهمکنش، سازگاری و چغندرقند
  • خسرو مفاخری*، مصطفی ولیزاده، سید ابولقاسم محمدی صفحات 64-75
    مقدمه و هدف

    تنش های محیطی گوناگون، به خصوص تنش خشکی اثرات شدید و عمده ای بر روی رشد و تولید ذرت دارند. خشکی از جمله تنش های فیزیکی است که به علت تنوع زیاد در شرایط بارندگی، به عنوان مهم ترین عامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان زراعی در ایران شناخته شده است. به همین منظور بررسی اثر تنش کم آبی بر روی گیاهان استراتژیک از قبیل ذرت از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر تنش کم آبی بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و شاخص های آگروفیزیولوژیکی در برگ های برخی از ژنوتیپ های ذرت، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات براساس طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در شرایط مزرعه ای در مزرعه دانشکده کشاورزی-دانشگاه تبریز اجرا شد. سه تیمار آبیاری (نرمال، تنش ملایم و شدید کم آبی) به عنوان فاکتور اصلی و 11 ژنوتیپ ذرت به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. پس از اعمال تنش های کم آبی، آنالیز الکترفورتیک سه آنزیم سوپراکسیددیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) و پراکسیداز (POX) در برگ های ذرت با استفاده از ژل های 8% آکریلامید افقی انجام گرفت و برخی شاخص های آگروفیزیولوژیکی مانند مالون دی آلدیید (MDA)، H2O2، شاخص کلروفیل (SPAD)، محتوی نسبی آب (RWC) برگ و محتوی پروتیین محلول مورد اندازه گیری قرار گرفتند.

    یافته ها

    براساس نتایج بدست آمده، آنزیم CAT در تنش شدید نسبت به آبیاری نرمال با 100 درصد افزایش و محتوای MDA با 120/78 درصد افزایش بیشترین میزان افزایش فعالیت و کلروفیل برگ تحت تنش شدید کم آبی نسبت به آبیاری نرمال با 24/05 درصد بیشترین میزان کاهش را نشان دادند. در حالت کلی با افزایش شدت تنش نسبت به آبیاری نرمال محتوای پروتیین محلول نوسان نشان داد، از طرف دیگر اختلاف بین محتوای پروتیین محلول کل در دو ژنوتیپ SC704 و SC706 با افزایش شدت تنش از نرمال به تنش ملایم و تنش شدید کمترین اختلاف معنی دار را به صورت معکوس نشان دادند.

    نتیجه گیری

    بررسی ژنوتیپ ها با آنزیم های آنتی اکسیدان و شاخص های فیزیولوژیکی نشان داد ژنوتیپ های SC704، SC703،  AR70 و  SC706بالاترین سطح فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و پاسخ متناسب فیزیولوژیکی را به تنش کم آبی نشان دادند و در نتیجه متحمل تر به تنش کم آبی هستند همچنین در تنش ملایم و شدید ژنوتیپ SC260 بیشترین میزان حساسیت به تنش کم آبی را نشان داد. نهایتا ایزوزیم های CAT، POX1، SOD1 و SOD2 و شاخص های H2O2، محتوای پروتیین محلول و کلروفیل برگ را می توان به عنوان ایزوزیم ها و شاخص   های کارآمد معرفی نمود که می توان از این شاخص ها جهت شناسایی ژنوتیپ های مقاوم به تنش کم آبی در برنامه های به نژادی ذرت بهره گرفت.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، الکتروفورز، تنش کم آبی، ژنوتیپ های ذرت
  • زهرا بهزادی، حمید نجفی زرینی*، غلامعلی رنجبر، علی پاکدین پاریزی صفحات 76-83
    مقدمه و هدف

    کتان (Linum usitatissimum L.) از تیره Linum و خانواده Linaceae یکی از قدیمی ترین محصولات روغنی در جهان است. وجود جمعیت طبیعی با تنوع ژنتیکی کافی برای انتخاب صفات فنوتیپی مطلوب الزامی است، لذا بررسی تنوع ژنتیکی و انتخاب صحیح ابزار مهم و اصلی به نژادی گیاهی است. کشاورزی با چالش های زیادی از جمله رشد جمعیت انسانی، تغییرات آب و هوایی، تخریب زمین، سوء تغذیه، فقر، گرسنگی و سایر عوامل تنش زا مواجه است. غلبه بر این چالش های دشوار در غیاب بهبود ژنتیکی گیاه برای افزایش بهره وری کشاورزی از طریق پرداختن به مشکل کاهش عملکرد و ارتباط آن با مدیریت آفات و تغییرات آب و هوا، دشوارتر خواهد بود. با این حال، کشاورزی باید برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده جمعیت جهانی با انتقال رشد کشاورزی به توسعه موثر کشاورزی مدرن تغییر کند. در این راستا، بررسی تنوع جمعیت های موجود از اهمیت بسزایی برخوردار است.

    مواد و روش ها

    از تعداد 100 ژنوتیپ جدید وارداتی کتان در یک طرح بلوک کامل تصادفی و سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی شرکت کشت و توسعه دانه های روغنی ساری در سال زراعی 97-96 صفات مورفولوژیکی و عملکرد و اجزای عملکرد مورد مطالعه قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که ژنوتیپ های مورد بررسی که از نواحی مختلف جغرافیایی جمع آوری شده برای همه صفات مورد بررسی تنوع مطلوبی داشت. عملکرد بوته از بین صفات مورد بررسی بیشترین همبستگی را با صفات وزن کپسول در بوته، تعداد کپسول در بوته، تعداد ساقه فرعی، تعداد دانه در بوته و عملکرد بیولوژیک در جهت مثبت داشت. نتایج تجزیه به عامل ها نشان داد که 4 تا از مولفه ها مجموعا 80 درصد از تغییرات داده ها را توجیه می کند. این عامل ها با توجه به نوع صفات، تحت عناوین عملکرد و اجزای عملکرد، صفات مربوط به دانه، رسیدگی و تعداد دانه نام گذاری شده بودند. نتایج تجزیه خوشه ای برای کلیه صفات مورد ارزیابی آنها را درچهار گروه قرار داد و نشان داد که دسته بندی ژنوتیپ ها با توزیع جغرافیایی ژنوتیپ ها ارتباطی نداشته و اکثر ژنوتیپ ها براساس تفاوت های مورفولوژیکی گروه بندی شدند.

    نتیجه گیری

    تنوع ژنتیکی بالا بین ژنوتیپ ها پتانسیل ژنتیکی ارزشمندی در جهت بهبود ژنتیکی گیاه کتان فراهم کرده است. با توجه به اینکه جمعیت مورد مطالعه مجموع ه ای از ژنوتیپ هایی از نقاط مختلف دنیا با خصوصیات ظاهری متفاوت یک جمعیت متنوع و با ارزش جهت مطالعات به نژادی برای ایجاد ارقام سازگار به شرایط آب و هوایی و تغییرات محیطی کشورمان است. عملکرد بوته از بین صفات مورد بررسی بیشترین همبستگی را با صفات وزن کپسول در بوته، تعداد کپسول در بوته، تعداد ساقه فرعی، تعداد دانه در بوته و عملکرد بیولوژیک در جهت مثبت داشت. می توان چنین استباط کرد ژنوتیپ های با صفات وزن کپسول در بوته، تعداد کپسول در بوته، تعداد ساقه فرعی، تعداد دانه در بوته و عملکرد بیولوژیک بیشتر دارای عملکرد بالاتر می باشند. همچنین این مطالب نشان دهنده این است که این ژنوتیپ ها توانستند حداکثر استفاده از منابع را ببرند و در نتیجه صفات وزن کپسول در بوته، تعداد کپسول در بوته، تعداد ساقه فرعی، تعداد دانه در بوته و عملکرد بیولوژیک بیشتری تولید کنند. ژنوتیپ های 132، 108، 179 و 275 پتانسیل خوبی از نظر عملکرد دانه داشته و از آنها می توان در برنامه های آتی اصلاحی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: بای پلات، تجزیه خوشه ای، تنوع، کتان، همبستگی
  • فهیمه طالبی، وحید اکبرپور*، ویدا چالوی صفحات 84-94

    مقدمه و هدف:

     در سال های اخیر مطالعات به سمت استفاده از ترکیبات جدیدی که بتواند در داخل گیاه سنتز و موجب افزایش کارایی فتوسنتزی گیاه شود، معطوف گردیده است. برخی از این ترکیبات شامل ریزمغذی ها و الکل ها است. الکل هایی نظیر متانول به عنوان یک منبع کربنی سبب افزایش کارایی فتوسنتز و بهبود خصوصیات رشدی گیاه خواهند شد. نانوذره دی اکسیدتیتانیوم نیز موجب بهبود و ترمیم کارایی دستگاه فتوسنتزی در گیاه شده و در نتیجه کارایی فتوسنتز را افزایش می دهد. به همین دلیل این پژوهش به هدف بررسی متانول و نانوذره دی اکسیدتیتانیوم بر ویژگی های فیتوشیمیایی گیاه دارویی کنگر فرنگی انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی محلول پاشی برگی متانول و نانوذره دی اکسید تیتانیوم (TiO2) بر گیاه دارویی کنگرفرنگی، آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی با 4 سطح برای هر کدام از 2 فاکتور متانول (0، 15، 30 و 45 درصد حجمی) و نانوذره (آناتاز) دی اکسید تیتانیوم (0، 20، 40 و 60 میلی گرم بر لیتر) در 3 تکرار در سال های 1398و 1399 انجام شد. صفات اندازه گیری شده شامل رنگیزه های فتوسنتزی، فنل، فلاونویید و فعالیت آنتی اکسیدانی طی دوسال بود.

    یافته ها

    بر اساس نتایج بدست آمده، برهم کنش تیمارها برای تمامی صفات مورد بررسی در هر دوسال پژوهش در سطح آماری 1% معنی دار شدند. بیشترین میزان کلروفیل a ،b و کل برگ سال اول از تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم و در برگ سال دوم از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم حاصل شد. در سال اول تیمار 30 درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم و در سال دوم تیمار 15درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم به ترتیب با 218/75 و 192/85درصد افزایش نسبت به شاهد بالاترین میزان کاروتنویید را به خود اختصاص دادند. بیشترین مقدار فلاونویید برگ سال اول در تیمار صفر درصد حجمی متانول + 20میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم دیده شد که با تیمار صفر درصد حجمی متانول + 60 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم تفاوت معنی داری نداشت و بالاترین میزان فلاونویید برگ سال دوم نیز از تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم با 284/61 درصد افزایش نسبت شاهد به حاصل شد. بیشترین مقدار فنل برگ سال اول از برهمکنش تیمار 15 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم بیشترین مقدار فنل کل برگ سال دوم از برهم کنش تیمار 45 درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم به ترتیب با 73/15 و 216/91  درصد افزایش نسبت شاهد دیده شدند. بیشترین مقدار فعالیت آنتی اکسیدانی در سال اول را تیمارهای صفر درصد حجمی متانول + 20 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم و 30 درصد حجمی متانول + صفر میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم با 32/16 درصد افزایش نسبت به شاهد به خود اختصاص دادند و در سال دوم نیز تیمار 45 درصد حجمی متانول + 40 میلی گرم بر لیتر نانوذره دی‎اکسید تیتانیوم با افزایش 16/24 درصدی نسبت به شاهد بالاترین میزان قدرت حذف کنندگی رادیکال آزاد را داشت.

    نتیجه گیری

    طبق نتایج حاصل، کاربرد تلفیقی متانول به عنوان یک منبع کربنی و نانوذره دی اکسید تیتانیوم می تواند در بهبود خصوصیات فیتو شیمیایی گیاه دارویی کنگرفرنگی مفید واقع شود.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، فلاونوئید، کنگر فرنگی، محتوای فنل، محلول الکلی، نانوذره دی اکسیدتیتانیوم
  • فاطمه صدرایی فر، مسعود احمدی افزادی*، سعید میرزایی، مریم عبدلی نسب صفحات 95-104
    مقدمه و هدف

    گیاه سویا با نام علمی Glycine max از تیره Leguminous یکی از حبوباتی است که غذای میلیون ها نفر را تامین می کند و نقش عمده ای در تهیه مواد شیمیایی دارد. خانواده Fabaceae شامل حبوباتی است که بعد از خانواده پواسه دومین خانواده زراعی مهم هستند. سویا یک محصول گرما دوست است که حاوی پروتیین های کلیدی است که از سلامت انسان حمایت می کند.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش به منظور بررسی واکنش دو رقم سویا نسبت به دو هورمون اسید سالیسیلیک و متیل جاسمونات در مراحل مختلف رشد و اثر این هورمون ها بر عملکرد و اجزای عملکرد، آزمایشی بصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی کرمان در سال 1399 اجراشد. تیمارهای آزمایش شامل محلول پاشی هورمون ها و ترکیبی از دو هورمون بودند و گلدان های شاهد با آب مقطر تیمار شدند. در طول دوره رشد نیز کود دهی با کود کامل هوگلند انجام شد و پس از طی دوره رشد مناسب، نمونه ها در زمان رسیدگی فیزیولوژیک برداشت شدند. از نرم افزارهای Minitab  برای آنالیز داده ها و از برنامه Excel جهت رسم نمودار ها استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که به دلیل کاربرد این دو هورمون در صفات مورد مطالعه، تفاوت معنی داری مشاهده شد. در گیاهان شاهدی که هیچ هورمونی دریافت نکرده بودند، این ویژگی های مورفولوژیکی حداقل بود. نتایج نشان داد صفات تعداد گره ها در ریشه، وزن غلاف ها در بوته، مساحت برگ و شاخص برداشت تحت تاثیر متقابل رقم و هورمون تفاوت معنی داری داشتند.

    نتیجه گیری

     نتایج حاصل از مقایسه میانگین ها نشان داد که کاربرد همزمان دو هورمون اسید سالیسیلیک و متیل جاسمونات باعث افزایش رشد و عملکرد ارقام مورد بررسی شد. دربین صفات مورفولوژیک (ارتفاع اندام هوایی، طول ریشه، تعداد ریشه جانبی، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه و وزن غلاف) در شرایط تیمار با هورمون برای رقم ویلیامز افزایش بیشتری نسبت به رقم L17 را نشان دادند. نتایج این مطالعه می تواند در تحقیقات جهت استفاده کاربردی از این گونه ترکیبات و بالا بردن عملکرد و اجزای عملکرد مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: سویا، عملکرد دانه، مورفولوژی، ویلیامز، L17
  • مجید طاهریان*، حمیدرضا نیکخواه صفحات 105-116

     مقدمه و هدف :

    جو (Hordeum vulgare L.) بعد از گندم از لحاظ سطح زیر کشت در ایران مقام دوم را دارد و طبق آخرین آمار وزارت جهاد کشاورزی سطح زیر کشت آن در کشور 1/547 میلیون هکتار گزارش شده است که از این سطح مقدار تولید دانه 3/514 میلیون تن می باشد. هدف از این پژوهش 1) ارزیابی تنوع درون ژرم پلاسم آزمایش مقدماتی جو منطقه معتدل کشور، 2) مقایسه ژرم پلاسم موجود با ارقام شاهد، 3) مشخصه یابی لاین های خالص جو براساس صفات چندگانه تحت شرایط آبیاری بود.

    مواد و روش ها

    ژرم پلاسم آزمایش مقدماتی جو منطقه معتدل کشور شامل 108 لاین خالص به همراه چهار رقم شاهد در قالب طرح بدون تکرار آگومنت در سه بلوک در مزرعه ایستگاه تحقیقات و آموزش کشاورزی نیشابور طی سال زراعی 98-1397 مورد ارزیابی قرار گرفت. صفات اصلی شامل تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا رسیدگی، طول دوره پرشدن دانه، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته و عملکرد دانه اندازه گیری شدند. از آماره های توصیفی و تجزیه بای پلات صفت×ژنوتیپ جهت بررسی اهداف این پژوهش استفاده شد.

    یافته ها

    تنوع زیادی میان ژنوتیپ ها براساس صفات مورد بررسی مشاهده شد. مقایسه ژنوتیپ ها براساس صفات چندگانه احتمال تشخیص گروه های ژنوتیپی مختلف را ممکن ساخت. براساس نمودار بای پلات چندضلعی رقم نصرت به همراه لاین های 1، 34 و 5 بیشترین عملکرد دانه و طول پرشدن دانه را دارا بودند. بیشترین عملکرد دانه 9/208 تن در هکتار و متعلق به لاین شماره 1 بود. عملکرد دانه همبستگی قوی و مثبتی با  طول دوره پرشدن دانه و تعداد روز تا رسیدگی نشان داد. براساس نمودار GT بای پلات لاین شماره 1 به عنوان ژنوتیپ ایده آل تشخیص داده شد و نزدیک ترین ژنوتیپ ها به آن رقم نصرت و لاین های 34، 5، 4، 74 و 41 بودند. وراثت پذیری بالا برای صفات مختلف (به استثنای وزن هزار دانه و ارتفاع بوته) حاکی از افزایش راندمان گزینش بود. در نهایت نتایج نشان دادند که GT بای پلات ابزار مفیدی جهت ارزیابی تنوع در ژرم پلاسم های با تعداد زیادی ژنوتیپ براساس چندین صفت به طور همزمان بود.   

    نتیجه گیری

    در این پژوهش و در شرایط آبیاری کامل مشخص شد که ژنوتیپ های دارای عملکرد بالا، از دوره پرشدن دانه طولانی، زمان گلدهی کوتاه تر و زمان رسیدگی طولانی تر برخوردار بودند و در صورتی که شرایط محیطی همراه با محدودیت (تنش گرما و رطوبتی) نباشد، این ژنوتیپ ها پتانسیل خود را به نمایش می گذارند. براساس نتایج به دست آمده رقم نصرت و لاین های 1، 34، 5، 4، 74 و 41 جزء پرمحصول ترین ژنوتیپ ها بودند.

    کلیدواژگان: تنوع ژنوتیپی، روابط صفات، ژرم پلاسم ملی، GT بای پلات
  • سعید عمرانی، احمد ارزانی*، محسن اسماعیل زاده مقدم، توحید نجفی میرک صفحات 117-125
    مقدمه و هدف

    تنش خشکی شایع ترین و مهمترین عامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان زراعی است. با توجه به معضل کمبود بارندگی یا خشکسالی های پیاپی سال های اخیر در ایران و در نتیجه کمبود آب آبیاری در کشت گندم، آگاهی از روابط صفات مرتبط با کیفیت دانه با عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی برای شناسایی لاین های متحمل به خشکی حایز اهمیت است.  بنابراین مطالعه حاضر به ارزیابی تاثیر تنش خشکی بر کیفیت دانه 104 لاین F5 حاصل از تلاقی دو رقم گندم نان (برات × نوگال) پرداخته است.

    مواد و روش ها

    به منظور مطالعه تاثیر تنش خشکی بر صفات مرتبط با کیفیت دانه گندم 104 لاین F5، در دو شرایط تنش خشکی و معمول (شاهد) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1400-1399 ارزیابی شدند. صفات عملکرد دانه، عملکرد پروتیین دانه، سختی دانه، عدد زلنی، محتوای پروتیین، حجم نان، محتوای گلوتن و شاخص گلوتن مورد مطالعه قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس صفات در دو شرایط محیطی تنش و معمول، حاکی از وجود تنوع ژنتیکی معنی دار در لاین های مورد بررسی برای این صفات بود. ضمن اینکه تاثیر تنش و اثر متقابل لاین× تنش بر همه صفات مورد مطالعه معنی دار بود. مقایسه میانگین صفات در لاین ها نشان داد که صفات کیفی گندم نان تحت شرایط تنش خشکی به دلیل افزایش میزان پروتیین و سختی دانه بهبود یافته است. لاین های 10، 52، 54، 68 و 71 با 13 درصد در شرایط معمول و لاین های 10، 28، 32، 61 و 93 با 14 درصد در شرایط تنش خشکی بیشترین محتوای پروتیین دانه را دارا بودند. اگرچه تنش خشکی موجب محدود شدن رشد و در نتیجه عملکرد دانه گردید اما در مقابل با کاهش غلظت مواد تشکیل دهنده دانه موجب افزایش محتوای پروتیین، محتوای گلوتن، شاخص گلوتن و عدد زلنی گردید. از طرف دیگر محتوای پروتیین دانه همبستگی مثبت و معنی داری با عدد زلنی و میزان جذب آب در هر دو شرایط محیطی نشان داد.

    نتیجه گیری

    بطورکلی می توان نتیجه گیری کرد که در درجه اول گزینش لاین های گندم برای کیفیت دانه باید بطور جداگانه در هر کدام از محیط های تنش خشکی و معمول انجام گیرد و در درجه دوم کیفیت دانه لاین های گندم در شرایط تنش خشکی برتر از شرایط معمول می باشد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، کیفیت نانوایی، پروتئین دانه، عدد زلنی، شاخص گلوتن
  • حلیمه اربابی، مجتبی کیخاصابر*، لیلا فهمیده، ولی الله قاسمی عمران صفحات 126-134

    مقدمه و هدف:

     لوفا Luffa cylindrica گیاهی از خانواده کدوییان است و علاوه بر مصرف خوراکی میوه بالغ سبز، خواص دارویی و بهداشتی روغن بذر، به علت بافت اسفنجی فیبری میوه های خشک آن دارای اهمیت می باشد. لوفا دارای نوعی اسفنج طبیعی است که خواص فیزیک وشیمیایی منحصر به فردی دارد. در بین ارقام مختلف لوفا تنوع زیادی از لحاظ شکل، اندازه، کیفیت اسفنج و غیره وجود دارد که بررسی آن به متخصصین اصلاح نباتات در شناسایی ظرفیت ژنتیکی صفات مرتبط با اهداف اصلاحی مهم یاری خواهد کرد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق تنوع ژنتیکی پنج ژنوتیپ بو می گیاه لوفا مربوط به استان های مازندران، کرمان، سیستان و بلوچستان، و سه ژنوتیپ غیربو می مربوط به کشورهای چین، برزیل و اسپانیا از طریق ارزیابی ناحیه فاصله انداز داخلی (ITS (Internal transcribed spacer ریبوزو می مورد بررسی قرار گرفت. پس از نمونه برداری ، استخراج دی ان ای به روش دلاپورتا از برگ های جوان انجام شد و واکنش زنجیره ای پلیمراز  با استفاده از یک جفت پرایمر ITS صورت گرفت. قطعات تکثیر شده پس از توالی یابی و تعیین کیفیت هم ردیف سازی شده و دندروگرام روابط فیلوژنتیک و ماتریس تفاوت و تشابه توالی ها تعیین و ترسیم شدند.

    یافته ها

    از مجموع 703 جایگاه، 175 جایگاه دارای حذف و اضافه (170مونومورف و 5 پلی مورف) و 528 جایگاه بدون حذف و اضافه بودند. بیش ترین جانشینی ها برای توالی ITS از نوع متقاطع (55/5 درصد) بود و تنها 44/5 درصد جانشینی ها از نوع نوع انتقالی  بود. همچنین در ناحیه مورد مطالعه ITS به طور میانگین نسبت تیمین 9/18، سیتوزین 8/28، آدنین 9/19 و گوانین 4/32 درصد کل نوکلیوتیدها بود. هم چنین مقدار متوسط عددی نسبت dN/dS برابر با 0/86 بود. میانگین کلی فاصله ژنتیکی بین نمونه های مورد بررسی برای نشانگرITS با استفاده از مدلMaximum Composite  0/107 بود.

    نتیجه گیری

    بررسی قرابت ها در تحقیق حاضر با استفاده از ناحیه بین ژنی ITS  نشان دهنده وجود تنوع درون گونه ای در ژنوتیپ های لوفا مورد مطالعه بود، اما فواصل ژنتیکی نسبتا کم بین ژنوتیپ ها شاید بیانگر ضعف نسبی این مارکر در مطالعات ژنتیکی گیاه مورد مطالعه باشد. بنابراین جهت نتیجه گیری دقیق تر، پیشنهاد می شود این مارکر به عنوان بارکد مکمل با سایر مارکرها استفاده شود.

    کلیدواژگان: بارکد مولکولی، تنوع ژنتیکی، لوفا، فاصله ژنتیکی، نشانگر ریبوزومی
  • نسیم صولت پتلو، رسول اصغری زکریا*، اصغر عبادی، پرویز شریفی زیوه صفحات 135-144

     مقدمه و هدف:

     جغجغک، به دلیل داشتن تری‏ترپنوییدهای ساپونینی از پتانسیل زیادی برای تولید محصولات دارویی برخوردار است. هدف از این آزمایش بررسی اکوتیپ های مختلف جغجغک در شرایط تنش خشکی و گزینش اکوتیپ(های) متحمل آن بر اساس صفات زراعی با استفاده از شاخص های گزینشی تحت رژیم های مختلف آبیاری بود.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1399 در اراضی شرکت تولید بذر قزل مغان در پارس آباد انجام پذیرفت. کرت های اصلی به سه تیمار دور آبیاری 7 روز (عدم تنش)، 10 روز (تنش ملایم) و 14روز (تنش شدید) و کرت های فرعی به هشت اکوتیپ جغجغک بومی شمال غرب کشور اختصاص داده شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر تنش خشکی در تمامی صفات مورد مطالعه و اثر اکوتیپ در مورد همه صفات غیر از وزن دانه در بوته معنی دار بود. همچنین اثر متقابل آنها در اکثر صفات مورد مطالعه شامل ارتفاع بوته، تعداد شاخه، وزن دانه در بوته، تعداد کپسول پر و توخالی، وزن کاه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی و شاخص برداشت معنی دار و برای درصد کپسول پر، زیست توده گیاهی و وزن هزار دانه معنی دار نشد. اکوتیپ E7 در شرایط نرمال بیشترین ارتفاع بوته، تعداد شاخه، تعداد کپسول پر، وزن دانه در بوته، اما در شرایط تنش شدید کمترین ارتفاع، تعداد شاخه تعداد کپسول پر و پوک، وزن دانه در بوته، وزن هزار دانه، کاه و دانه در واحد سطح را داشت و حساس ترین اکوتیپ به تنش خشکی بود. اکوتیپ E6 کمترین کاهش را در ارتفاع بوته، تعداد شاخه، وزن دانه در بوته، کاه و دانه در واحد سطح و شاخص برداشت در حالت تنش داشت و متحمل ترین اکوتیپ به تنش خشکی به شمار آمد. برآورد شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG) و شاخص فاصله چند متغیره از ژنوتیپ ایده آل (MGIDI) برای اکوتیپ های مختلف نشان داد که اکوتیپ E6 با داشتن بیشترین مقدار SIIG و کمترین مقدار MGIDI در هر سه شرایط تنش، متحمل ترین اکوتیپ بود و اکوتیپ های E8 و E3 در رتبه بعدی قرار داشتند و جزو اکوتیپ های با تحمل تنش خشکی نسبتا بالا دسته بندی شدند. همچنین در هر دو شرایط تنش متوسط و شدید اکوتیپ E7 با داشتن کمترین مقدار SIIG و بیشترین مقدار MGIDI حساسیت بالایی به تنش خشکی نشان داد.

    نتیجه گیری

    در کل اکوتیپ E6 هم در شرایط نرمال و هم در شرایط تنش، اکوتیپی مطلوب و جزو اکوتیپ های با تحمل تنش خشکی بالا بود. همچنین در هر دو شرایط تنش متوسط و  شدید اکوتیپ E7 حساسیت بالایی به تنش خشکی نشان داد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، جغجغک، شاخص MGIDI، شاخص SIIG، عملکرد
  • میعاد کیا، نادعلی باقری*، نادعلی بابائیان جلودار، محمود باقری صفحات 145-154
    مقدمه و هدف

    به دلیل وجود تنوع بسیار بالا در بین ژنوتیپ های گیاه شبه غله کینوا (Chenopodium quinoa)، قابلیت سازگاری و پایداری عملکرد بسیار بالایی را از خود در برابر اقلیم های آب و هوایی مختلف به نمایش گذاشته است. به همین دلیل این آزمایش جهت بررسی تنوع مورفولوژی و ژنتیکی 14 ژنوتیپ گیاه کینوا و مقایسه آنها با ژنوتیپ شاهد منطقه (Titicaca) انجام شد است.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در مزرعه پژوهشی اداره تحقیقات هواشناسی کشاورزی گرگان انجام گرفت. ژنوتیپ های مورد مطالعه شامل چهار ژنوتیپ دیررس و 10 ژنوتیپ زودرس از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه شدند و کشت آنها در تاریخ 20 مرداد 1398 انجام شد. در طول فصل رشد تعداد 9 صفت شامل ارتفاع گیاه، قطر ساقه، تعداد شاخه فرعی، طول گل آذین، عرض گل آذین، تعداد خوشه در گل آذین اصلی ، بیوماس، وزن هزار دانه و عملکرد در هکتار مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    تجزیه واریانس داده ها نشان دهنده وجود تفاوت معنی دار بین ژنوتیپ ها در تمامی صفات مورد بررسی بوده است. ژنوتیپ های دیررسQ104 ، Q102 و Q101 در اکثر صفات به خصوص میزان عملکرد دانه، افزایش معنی داری نسبت به ژنوتیپ شاهد و ژنوتیپ های دیگر داشتند. مقایسه ضرایب همبستگی بین صفات، رابطه مثبت و معنی دار عملکرد دانه و تمامی صفات مورد بررسی به جز وزن هزار دانه را نشان داده است. بیشترین مقدار همبستگی عملکرد دانه به ترتیب با صفات بیوماس، قطر ساقه، عرض گل آذین، ارتفاع و طول گل آذین بوده است. همچنین خوشه بندی ژنوتیپ ها بر اساس صفات زراعی، ژنوتیپ ها را به 3 گروه تقسیم کرده است که بیشترین میانگین عملکرد مربوط به خوشه دوم شامل ژنوتیپ های دیررسQ104  و Q102 و کمترین آن مربوط  به خوشه اول بود. در این مطالعه بیشترین واریانس ژنتیکی و فنوتیپی، وراثت پذیری و پیشرفت ژنتیکی مربوط به صفات ارتفاع گیاه و عملکرد دانه بوده است.

    نتیجه گیری

    در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه ژنوتیپ های دیررس Q104 ، Q102 و Q101 و همچنین در بین ژنوتیپ های زودرس، Q12 و Q18 عملکرد بهتری را نسبت به دیگر ژنوتیپ ها از خود به نمایش گذاشتند. بنابراین، این ژنوتیپ ها می توانند گزینه های مناسبی جهت کشت و کار این گیاه در این منطقه باشند.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای و پیشرفت ژنتیکی، تنوع ژنتیکی، کینوا، همبستگی
  • مسعود گلستانی* صفحات 155-163

    مقدمه و هدف:

     بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.) گیاهی دارویی متعلق به خانواده نعناعیان است که به عنوان گیاهی اشتها آور، آرام بخش و بهبود دهنده زخم از آن استفاده می شود. استقرار ضعیف و غیر یکنواخت گیاهان دارویی در خاک های مناطق خشک خصوصا در شرایط تنش های محیطی غیر زنده از جمله تنش شوری، یکی از مهمترین موانع توسعه و کشت این گیاهان در کشور است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر تنش شوری بر برخی صفات فیزیولوژیکی مرتبط با تحمل به تنش شوری در 14 اکوتیپ بادرشبو، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در دو شرایط بدون تنش و تنش شوری انجام شد. دو شرایط آزمایش با استفاده از آب معمولی با هدایت الکتریکی 2/3 دسی زیمنس بر متر و آب شور با هدایت الکتریکی 14 دسی زیمنس بر متر انجام شد. در این پژوهش صفات غلظت پرولین، غلظت کلروفیل a و b، غلظت کاروتنویید، میزان نسبی آب برگ، غلظت سدیم و پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر تنش شوری برای صفات غلظت کلروفیل a و b، میزان نسبی آب برگ، غلظت سدیم و پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. برهمکنش تنش × اکوتیپ برای تمام صفات مورد بررسی به جز غلظت پرولین در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بین اکوتیپ های مورد بررسی برای تمام صفات مورد مطالعه تفاوت معنی دار در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. تنش شوری باعث کاهش معنی دار غلظت کلروفیل a و b، میزان نسبی آب برگ و غلظت پتاسیم و افزایش معنی دار غلظت سدیم و نسبت سدیم به پتاسیم گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که اکوتیپ های فریدن، اصفهان و مراغه در هر دو شرایط بدون تنش و تنش شوری دارای مقادیر بیشتر غلظت پتاسیم بودند و بنابراین می توان این اکوتیپ ها را برای کشت در هر دو شرایط تنش و بدون تنش شوری پیشنهاد نمود.

    نتیجه گیری

    نتایج مقایسه میانگین داده ها برای اکوتیپ های مورد بررسی نشان داد که می توان اکوتیپ های فریدن، اصفهان و مراغه را جهت کشت در هر دو شرایط تنش و بدون تنش شوری پیشنهاد نمود.

    کلیدواژگان: بادرشبو، پرولین، شوری، کلروفیل a و b، نسبت سدیم به پتاسیم
  • مهدی سهرابی، سعید ملک زاده شفارودی*، رضا اقنوم صفحات 164-179
    مقدمه و هدف

    بیماری لکه قهوه ای نواری با عامل قارچی Pyneophera graminea  از بیماری های مهم بذرزاد جو در ایران می باشد که در چند سال اخیر در مناطق مهم تولید جو به ویژه استان خراسان رضوی گسترش یافته است. این بیماری باعث تشکیل نوارهای طولی قهوه ای رنگ نکروزه شده بر روی برگ می گردد و گیاهان آلوده قادر به تشکیل سنبله نیستند و یا سنبله ها عقیم بوده و بذور بدست آمده پوک و چروکیده هستند. هدف از این مطالعه، ارزیابی مقاومت ارقام تجاری داخلی (23 رقم)، ژنوتیپ های امیدبخش کاندیدای معرفی (23 ژنوتیپ) و تعدادی از منابع ژنتیکی خارجی (30 رقم)  معرفی شده در منابع معتبر علمی نسبت به بیماری لکه قهوه ای نواری است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق مقاومت 23 رقم تجاری و 23 لاین امید بخش به همراه 30 رقم منابع مقاومت خارجی را  نسبت به بیماری لکه قهوه ای نواری به همراه شش صفت مورفولوژیکی شامل تعداد روز تا گلدهی، ارتفاع گیاه، تعداد بذر در سنبله، وزن هزار دانه، تعداد ردیف در سنبله و تعداد روز تا رسیدگی در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرحله گیاه کامل طی دو سال زراعی (97-1396 و 98-1397) در ایستگاه تحقیقات طرق (مشهد) مورد بررسی قرار گرفت. آلودگی گیاهان به صورت طبیعی صورت گرفت. مقاومت ژنوتیپ ها به روش دلوگو براساس میزان درصد گیاهان آلوده ارزیابی شد و همچنین اجزای واریانس، وراثت پذیری عمومی، ضرایب تغییرات ژنتیکی و فنوتیپی SPSS محاسبه گردید.

    نتایج

    نتایج تجزیه واریانس مرکب دو سال مطالعه، تنوع قابل توجهی را در بین ژنوتیپ ها از نظر تمام صفات نشان داد. بالاترین ضریب تنوع ژنتیکی برای صفات تعداد ردیف در سنبله و تعداد بذر در سنبله و پایین ترین ضریب ژنتیکی در تعداد روز تا گلدهی مشاهده گردید. برای اکثر صفات وراثت پذیری عمومی بالای 90 درصد برآورد گردید. بین اکثر صفات همبستگی مثبت مشاهده گردید. میزان درصد آلودگی به بیماری در سال اول بین صفر تا 54/5 درصد و در سال دوم بین یک تا 64/5 درصد متغیر بود. در سال دوم میزان آلودگی بیشتر بوده به طوری که گیاه بدون آلودگی اصلا مشاهده نشد و میزان درصد آلودگی از 64/5 -1 درصد متغیر بود. همچنین به طور میاینگین در دو سال 22 ژنوتیپ کاملا مقاوم، چهار ژنوتیپ مقاوم، 13 ژنوتیپ نیمه مقاوم و هشت ژنوتیپ حساس مشاهده گردید

    نتیجه گیری

    به طور کلی ژنوتیپ های دو ردیفه نسبت به ژنوتیپ های شش ردیفه از سطح مقاومت بالاتری نسبت به بیماری لکه قهوه ای نواری برخوردار بودند. همچنین، تعدادی از ارقام تجاری از جمله والفجر، دشت، بهمن، به رخ و نیک نسبت به این بیماری مقاوم یا نیمه مقاوم بوده اند.

    کلیدواژگان: ارقام تجاری، بیماری لکه قهوه ای نواری جو، لاین امیدبخش، وقوع بیماری، Pyneophera graminea
  • پرستو مجیدیان*، بهرام مسعودی، حمید صادقی گرمارودی، سید علیرضا دلیلی صفحات 180-192

     مقدمه و هدف:

     سویا با دارا بودن مقادیر بالایی از روغن و پروتیین به عنوان یکی از دانه های روغنی با ارزش غذایی زیاد در جهان محسوب می شود. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی این گیاه از نظر سازگاری با شرایط آب و هوایی مختلف، وجود جمعیت متنوع جهت اجرای برنامه های اصلاحی حاثز اهمیت است که به دنبال آن زمینه لازم برای معرفی ارقام جدید هموار گردد.

    مواد و روش ها

    به منظور مشخص کردن تنوع ژنتیکی موجود در ژرم پلاسم جدید سویا و کسب اطلاعات در جهت تبیین راهبردهایی برای برنامه های اصلاحی آینده، 119 ژنوتیپ جدید وارداتی سویا (دریافت شده از بانک ژن گیاهی کشور استرالیا) در قالب طرح آگمنت با چهار شاهد (سامان، کتول، کوثر و سحر) در منطقه کرج مورد بررسی قرار گرفتند. هر ژنوتیپ بر روی یک خط 2 متری کشت گردید. این ژنوتیپ ها از نظر صفات فنولوژیک و مورفولوژیک از جمله ارتفاع بوته و تعداد گره، تعداد شاخه های فرعی، تعداد غلاف در شاخه های فرعی و در بوته، تعداد دانه در هر بوته، عملکرد دانه در بوته، عملکرد بیولوژیک تک بوته، درصد روغن و پروتیین مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    بر اساس نتایج حاصل از بررسی پارامترهای آماری در بین کلیه ژنوتیپ های وارداتی مورد بررسی در منطقه کرج بیشترین مقدار ضریب تنوع فنوتیپی مربوط به عملکرد دانه تک بوته (84/23)، تعداد غلاف نابارور (75/8) و تعداد دانه در تک بوته (75/28) و کمترین ضریب تنوع فنوتیپی مربوط به درصد پروتیین (3/96)، درصد روغن (4/27) و تعداد روز تا رسیدگی کامل (9/33) بودند. مقایسه میانگین ها برای عملکرد تک بوته در کرج نشان داد که ژنوتیپ های Clark curly pubesce، GH 66-6-14، Seedmakers 1-E،Delmar  دارای بیشترین عملکرد دانه در بوته به ترتیب 57/28، 51/28، 43/6 و 37/07 گرم بودند. نتایج تجزیه خوشه نشان داد که ژنوتیپ های مورد ارزیابی برای کلیه صفات مورد ارزیابی به چهار گروه تقسیم بندی شدند که گروه 1، 2، 3 و 4 به ترتیب شامل 23، 49، 8 و 9 ژنوتیپ بودند.

    نتیجه گیری

    ژنوتیپ های GH 66-6-14،  Valder، GH 66-6-6، Seedmakers 1-E، Lee late  و Clark curly pubesce از نظر صفات عملکرد و اجزای آن نسبت به شاهدها برتری داشتند و می توانند این قابلیت را داشته باشند که در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: دانه های روغنی، صفات زراعی، گروه بندی
  • سید مهدی عبادی، مرتضی سام دلیری*، سید امیرعباس موسوی میر کلایی صفحات 193-200

    مقدمه و هدف :

    ‏به منظور بررسی اثر محلول پاشی عناصر اصلی و ریزمغذی بر صفات مرفوفیزیولوژی و عملکرد دانه گیاه برنج با هدف افزایش عملکرد و کاهش مصرف کودهای شیمیایی، آزمایشی در سال های زراعی 95-1394 و 96-1395 در مزارع تحقیقاتی شهرستان نوشهر (مازندران) اجرا شد.

    مواد و روش ها

    ‏آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح کودی (شاهد، پرمصرف (ازت، فسفر، پتاس)، کم مصرف (آهن، منگنز، روی، اوره) و پرمصرف + کم مصرف (ازت، فسفر، پتاس، منیزیم، منگنز، آهن، مس) به صورت محلول پاشی در مراحل پنجه دهی، ساقه دهی و آبستنی) و ارقام برنج (فجر، امرالهی و هاشمی) می باشد. صفات مورد اندازه گیری شامل طول و عرض برگ پرچم، سطح برگ پرچم، کلروفیل برگ پرچم، تعداد پنجه در بوته، تعداد خوشه در بوته، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، کربوهیدرات محلول و پروتیین دانه بودند.

    یافته ها

    ‏ نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تیمارهای آزمایشی دارای اثر معنی داری بر تمامی صفات بودند. بعلاوه محلول پاشی کودها در سطوح مختلف نسبت به شاهد تاثیر معنی داری داشت. بیشترین عملکرد دانه (567/7 گرم در مترمربع)، عملکرد بیولوژیکی (1400 گرم در مترمربع)، کربوهیدرات (44/48 میلی گرم بر گرم وزن خشک) و پروتیین دانه (11/40 درصد) در رقم فجر و تیمار کودی پرمصرف + کم مصرف به دست آمد.

    نتیجه گیری

    نتایج این آزمایش نشان داد که روش محلول پاشی عناصر غذایی، علاوه بر کاهش تلفات کودها، به علت جذب سریع برگی باعث بهبود صفات گیاهی می شود.

    کلیدواژگان: پروتئین، تعداد خوشه، دانه، رقم، سطح برگ
  • شبنم کامیاب، خلیل عالمی سعید*، محمد رضا اصلاحی، محمد مرادی صفحات 201-207
    مقدمه و هدف

    با توجه به اهمیت شوری در گندم و ماهیت چندژنی این صفت، پژوهش حاضر با هدف بررسی بیان ژن های کلیدی دخیل در پاسخ گندم به تنش شوری و بازسازی شبکه ژنی آنها انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، بیان ژن های کلیدی (HKT، DREB، bZIP، NAC و WARKY) دخیل در پاسخ سه رقم گندم (افلاک، ارگ و سیروان) در دو سطح شوری (14 و 21 دسی زیمنس بر متر) به صورت آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار بررسی شدند. در نهایت، شبکه ژنی آنها به وسیله نرم افزار Pathway Studio 9.0 ترسیم شد.

    یافته ها

    آنالیز بیان ژن های HKT، DREB، bZIP، NAC، WARKY حاکی از سطح افتراقی آنها تحت شرایط شوری در ارقام گندم بود بطوری که اغلب بیان آنها در اراقام مقاوم افلاک و نیمه مقاوم ارگ افزایش درحالی که در رقم حساس سیروان کاهش یافتند. شبکه ژنی نیز آشکار ساخت که این ژن ها به عنوان اجزاء درگیر در فرایندهای تنظیمی و انتقالی از طریق میان کنش با پروتیین کینازها و پروتیین فسفاتازها نقش مهمی در پاسخ گندم به تنش شوری ایفا می کنند.

    نتیجه گیری

    بر اساس یافته های حاصل از این مطالعه می توان نتیجه گرفت که پاسخ گندم به تنش شوری به وسیله شبکه پیچیده ای از ژن های تنظیمی مانند فاکتورهای رونویسی، ترانسپورترها، پروتیین کینازها، پروتیین فسفاتازها، و غیره کنترل می شود که از آنها می توان در تحقیقات آینده به نژادی گندم استفاده کرد.

    کلیدواژگان: تنظیم رونویسی، شبکه ژنی، شوری، گندم
|
  • Tayebeh Jafari Nazarabadi, AliAsghar Nasrollahnejad Ghomi, Alaeddin Kordenaeej*, Khalil Zenalinezhad Pages 1-10
    Introduction and Objective

    Investigation of the interaction of genotype × environment and identification of stable and high yielding cultivars in different environmental conditions is of great importance in plant breeding. The objectives of this study are to investigate the interaction of genotype × environment using GGE bilpot graphic method in advanced cross-breeding lines of bread wheat, to identify and introduce lines with high and stable economic performance.

    Material and Methods

    In this study, the advanced stable yield of seven-line grain obtained from the reciprocal cross of bread wheat (BC2F6) in the form of a randomized complete block design with repetition in Tehran, Kermanshah and Gorgan and crop years (2017-18) and (2018-19) Was investigated. Each line was planted in plots with an eight-meter line at a distance of 25 centimeter. At the end of the season, the spikes were harvested and threshed manually from each plot, and the seeds obtained were measured by a digital scale and reported per square meter.

    Results

    The results of combined analysis of variance showed a significant difference in the level of one percent probability for the effect of environment and the interaction of genotype × environment. No significant difference was observed for grain yield between the studied lines. According to the results of GGE Biplot, lines L4, L6 and L3 were the closest lines to the ideal line. Simultaneous evaluation of stability and grain yield of L4 and L6 lines identified stable high-yield lines. Examination of the polygonal diagram led to the identification of three large environments. The first large environment included E1 (Gorgan, 2017-18), E2 (Gorgan, 2018-19) and E4 (Tehran, 2018-19) environments, of which L2 was the top line of these environments and the second large environment included E6 environment (Kermanshah, 2018-19) It was that L4 and L6 lines were introduced as the top lines in these environments. The third large environment consisted of E3 (Tehran, 2017-18) and E5 (Kermanshah, 2017-18), where the L3 line showed private compatibility with the mentioned environments.

    Conclusion

    In general, based on the obtained results, L4 line is introduced as a stable line with high yield and is recommended to obtain the maximum cultivation yield of this line in the studied environments. L2 and L1 lines are introduced as the most unstable lines with the lowest performance and their cultivation is not recommended in any of the studied environments.

    Keywords: GGE biplot, Interaction genotype × environment, Stability, Tabasi wheat
  • Shiva Mohammadnia, Ali Asghari*, Davoud Hassanpanah, Rahmatollah Karimizadeh, AliAkbar Shokouhian Pages 11-20
    Introduction and Objective

    Given the growing rate of population and its consequences, such as hungrier people and more demand for food, the Food and Agricultural Organization (FAO) has introduced potato (Solanum tubersum L.) as a food security plant. Thus, the need for expanding potato production is globally felt to manage the increase in food demands and food security (4, 10). The interaction between the genotype and the environment creates complexity in yield prediction and is a challenge for plant production and breeding programs. This study was conducted to achieve a stable high-yielding genotype that is adaptive to climatic conditions of potato-producing regions in Iran.

    Material and Methods

    A total of 20 potato hybrides along with five commercial varieties (Savalan, Agria, Caesar, Luta and Satina) were evaluated in a randomized complete block design with three replicates in the agricultural research stations of five locations (Ardabil, Hamadan, Isfahan, Karaj, and Razavi Khorasan) in Iran, for two years (2016 and 2017). Each of the hybrids and control cultivars were planted in two rows with six meters long. The rows with inter row spacing of 75 cm and plant spacing of 25 cm was taken. The genotype yields were measured after the harvest. Combined analysis of variances was done and comparison of means was done by LSD at one percent probability level. The principal coordinate analysis was used to analyze yield stability.

    Results

    The results of combined analysis of variance indicated that the effect of genotype, year, location and year – location, location – genotype, year – genotype and year - location – genotype interactions were significant at 1% level of probability. Therefore, the analysis of genotype - environment interaction was performed using multivariate analysis of principal coordinates. Compared to the grand mean, 10 environments under study were divided into two groups including three environments with higher performance than the total average and seven environments with lower performance than the total average. The most stable genotypes based on the MST (Minimum Spanning Tree) and distance from the center of plots were hybrids 1, 8 and Savalan cultivar in low cycles and hybrid 5 was identified in high cycles.

    Conclusions

    The hybrids 1 (35.57 ton/ha), 8 (35.05 ton/ha) and Savalan cultivar (33.52 ton/ha) which could be recommended for environments with the yield lower than the average mean of all studied environments. Also, hybrid 5 (41.21 ton/ha) was identified for environments with higher performance than the total average.

    Keywords: Genotype - environment interaction, Graphic chart, Stability analysis, PCOA analysis, Tuber yield
  • Habiballah Soughi*, Saeed Bagherikia, Manoochehr Khodarahmi Pages 21-28
    Introduction and Objective

    Wheat is one of the most important crops in the world that plays a key role in ensuring food security. In wheat breeding programs, selection of genotypes with desirable agronomic traits and high yield potential have always been the goal of plant breeders. Increasing the selection efficiency for grain yield depends on genetic knowledge from morphological traits and the effect of these traits on grain yield.

    Material and Methods

    In order to estimate genetic parameters and general and specific combining abilities, six bread wheat cultivars including Falat, Tajan, Bolani, Ehsan, Morvarid and Catbird were planted in a crossing block and direct and reciprocal crosses were performed among the six cultivars to produce F1 generation. The progenies of the crosses with their parents were evaluated based on randomized complete block design (RCBD) with three replications in Gorgan agricultural research station in 2020-2021 cropping season.

    Results

    Analysis of variance of Griffing's diallel method showed a statistically significant difference between genotypes in all studied traits. Mean squares of general and specific combining abilities were statistically significant in most traits. Reciprocal, maternal and non-maternal effects were significant for the number of days to heading, grain yield, and biological yield. In grain yield and biological yield, Ehsan cultivar had the highest general combining ability and was identified as a suitable parent for the genetic improvement of these traits. The Catbird×Bolani hybrid had the highest specific combining ability in plant height, peduncle length, biological yield, grain yield and harvest index, it was determined as the best hybrid in genetic improvement of desirable agronomic traits with high specific combining ability in yield and yield components. The ratio of additive variance from genetic variance for plant height, number of days to heading and peduncle length was greater than dominance variance. The highest degree of dominance was related to the number of spikelets per spike, 100-seed weight, grain yield and biological yield, respectively.

    Conclusion

    The results of this study showed that in the progenies of the crosses, genetic improvement can be done in plant height, number of days to heading and peduncle length in the initial generations, but for other traits including grain yield and its components, selection should be postponed to more advanced generations.

    Keywords: Additive effect, Combinability, Degree of dominance, Grain yield, Heritability
  • Amir Gholizadeh, Mehdi Ghaffari*, Asadolah Zareei Siahbidi, Abbas Rezaeizad Pages 29-41
    Introduction and Objective

    The selection of high-yielding genotypes is especially important in sunflower. Therefore, this study was conducted to identify interrelationships between different traits and the selection of the best sunflower hybrids.

    Material and Methods

    In this study, 11 new hybrids along with four cultivars Golsa, Ghasem, Shams, and Farrokh were evaluated in a randomized complete block design with four replications in the agriculture research station of Kermanshah during 2019-2020. The phonological, morphological characteristics and yield and its components including days to flowering, days to ripening, plant height, stem diameter, head diameter, seed number per head, thousand seed weight, and seed yield were measured. In this study, the methods of genotype × trait (GT) and genotype by yield × trait biplot (GYT) were used to identify interrelationships between different traits and selection of the best sunflower hybrids.

    Results

    Based on polygon view of GT biplot, the genotypes No. 4 and 11 had good characteristics regarding seed yield. The vector view of GT biplot showed high correlation between seed yield with stem diameter, plant height and seed number per head. Based on average tester coordinate (ATC) view of GYT biplot, the genotypes No. 5, 3 and 4 in terms of all positive yield-trait combinations were recognized as the best genotypes and genotypes No. 7, 13 and 6 as the weakest genotypes. According to the results, a significant positive correlation was observed between stem diameter, head diameter, plant height and early maturity in combination with seed yield. Therefore, it seems that traits of stem diameter, head diameter, plant height and early maturity could be used as a suitable selection criterion for increasing seed yield in sunflower.

    Conclusion

    Generally, the results indicated that hybrids No. 5, 3 and 4 were recognized as superior hybrids from the point of yield and other agronomic traits. These genotypes have the potential to be used in research-extension trials for introduction as a new cultivar for cultivation in the Kermanshah region. Also, the traits of stem diameter, head diameter, plant height, and early maturity could be used as suitable criterions in selecting for increased seed yield in sunflower breeding programs.

    Keywords: Correlation, GYT index, Seed yield, Sunflower
  • Behnaz Neysi, Payam Pour Mohammadi*, MohammadReza Salehi Salmi Pages 42-48
    Introduction and Objective

    In order to overcome the contamination problems, as well as the usual method of increasing potato through micro tuber, micropropagation has been considered through tissue culture. The aim of this study was to evaluate the callus induction and embryogenesis in potato cultivars using leaf explants.

    Material and Methods

    For this purpose, micropropagation was performed using leaves from six different potato varieties in different mediums. Seedling of different cultivars in different concentrations of growth regulators, 2,4-D and TDZ showed that the highest amount of callus in 5 mgl-1 of TDZ growth regulator in the culture medium was observed in Batba, Fontane and  Sante. In 12 treatment combinations, the combination of 10 mgl-1 2,4-D and 10 mgl-1 TDZ was performed in leaf explants after three weeks of callus. Then, calluses were tested in a culture medium for embryogenic induction with four different treatments in suspension and solid culture.

    Results

    In the experiment of embryogenesis study of leaf explants of different cultivars, results showed that explants was placed in a suspension culture of 0.1 mgl-1 Zeatin and 0.1 mgl-1 GA3 and 2.5 mgl-1 BAP and 5 mg/L GA3, and a solid culture medium containing 5 mgl-1 Zeatin and 2.5 mgl-1 BAP and 0.1 mgl-1 Zeatin and 0.1 mgl-1 GA3 had a much better embryogenesis. Among the 12 ‌ treatments applied, the highest callus formation rate was observed in ‌treatment ‌containing 10 mgl-12,4-D and 10 mgl-1 tidiazurone. ‌Results showed in suspension culture medium, 0.1 mgl-1 zeatin and 0.1 mgl-1 gibberellic acid treatment and 2.5 mgl-1 6-benzylaminopurine and 5 mgl-1 gibberellic acid had the highest embryogenesis, but in solid medium, treatment was 5 mgl-1 zeatin and 2.5 mgl-1 6- benzylaminopurine and treatment 0.1 mgl-1 zeatin and 0.1 mgl-1 gibberellic acid have better embryogenesis. Embryos produced in suspension culture medium were coated with calcium alginate and some of them were transferred to solid culture medium for regeneration.

    Conclusion

    The obtained results showed that it is possible to produce somatic embryos in large quantities in potatoes and these embryos can be used in the production of artificial potato seeds.

    Keywords: Callus, Growth regulators, Potato, Suspension culture, Synthetic seed
  • Ali Saremirad*, Dariush Taleghani Pages 49-63
    Introduction and Objective

    Sugar is a tonic that produces a large amount of energy in the diet of the world's population. The position of sugar beet in providing part of the sugar required by human society is not hidden from anyone. Given the needs of society, breeding sugar beet hybrids that is high in quantity and quality is inevitable. In addition to plant genetics and environmental factors, the interaction between genotype-environment by affecting various aspects of plant processes, ultimately causes non-uniformity of performance in different environmental conditions. Therefore, the present study was conducted to investigate the stability of different sugar beet hybrids.

    Material and Methods

    155 sugar beet hybrids were obtained as a result of crossing the 155 inbred lines with the commercial monogerm male sterile single cross under code SB36 71 7112. Monogerm hybrids were planted in seven regions of Khoy, Shiraz, Karaj, Kermanshah, Mashhad, Miandoab and Hamedan in 2020 in an augmented randomize complete design with one internal control (Sina) and four external controls (Novodoro, Modex, Loriquet, and Pirola). After harvesting and estimating the sugar yield of each hybrid, the stability analysis of this trait was performed using univariate parametric and non-parametric methods.

    Results

    Stability analysis of sugar yield of genotypes based on parametric statistics of environmental coefficient of variation 146, 139 and 47 genotypes, Wricks equivalence 6 and 18 genotypes, Finlay and Wilkinson coefficient of regression 126 and 100 hybrids, explanation coefficient of Pinthus 59, 6, 104 hybrids, Perkins and Jenks regression model 8 and 143 hybrids introduced as the most stable hybrids.Non- parametric methods of the sum of ranks of Kang 96 hybrid and Loriquet cultivar, Fox criterion Pirola cultivar, Huhn criteria 96 and 18 hybrids and Loriquit cultivar and Thennarasu criteria 18, 6, 63 and 127 hybrids and Sina cultivar were introduced as the genotypes with good stability.

    Conclusion

    The results of the present study indicated that the genotype-environment interaction overshadows the quantitative and qualitative performance characteristics of sugar beet hybrids, so this should be considered when breeding new hybrids; Because, estimating the genotype-environment interaction makes it possible to decide on breeding in general or specific adaptation that depends on the stability of performance in a limited or wide range of environmental conditions and take an effective step to develop cultivars that are stable and adaptable with the target environment.

    Keywords: Adaptability, Sugar Beet, Eberhart, Russell, Interaction, Statistics
  • Khosro Mafakheri*, Mostafa Valizadeh, Seyed Abolghasem Mohammadi Pages 64-75
    Introduction and Objective

    Various environmental stresses, especially water deficit stress have several and major effects on maize growth and production. Drought is one of the abiotic stresses that due to the great variety of rainfall conditions, it is known from Iran as the most important factor limiting the growth and production of crops. Therefore, the effect of water deficit stress on strategic plants such as maize is of particular importance.

    Material and Methods

    In order to assess the effect of water-deficit stress on the activity of antioxidant enzymes and agro-physiological indices in the leaves in some of maize genotypes, a split-plot field experiment was conducted with three replications based on the Randomized Complete Block design (RCBD) was performed under field condition, it was performed on the farm of the Faculty of Agriculture, University of Tabriz. Three levels of irrigation (well-watered, intermediate and severe water-deficit stress) and 11 maize genotypes were considered as the main and sub-factors, respectively. After treatment, the electrophoretic analysis of three enzymes in maize leaves including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POX) were carried out on 8% horizontal acrylamide gel and some agro-physiological indices such as malondialdehyde (MDA), H2O2, chlorophyll index (SPAD), relative water content (RWC) and soluble protein content were measured.

    Results

    Based on the our results, CAT enzyme increased by 100% under severe stress compared to well-watered and MDA content with 120.78% increase, the highest increase activity and leaf chlorophyll under severe water deficit stress showed the highest reduction(-24.05%) compared to well-watered condition. In general, the soluble protein content fluctuated with increasing stress intensity compared to well-watered condition, On the other hand, the difference between the total soluble protein content in the two genotypes SC704 and SC706 with increasing intensity of stress from normal to intermediate stress and severe stress showed the least significant difference inversely.

    Conclusion

    Examination of maize genotypes with antioxidant enzymes and physiological indices showed that SC704, SC703, AR70 and SC706 genotypes had the highest level of antioxidant enzyme activity and adequate physiological response to water deficit stress, also they showed higher stress tolerance than water deficit stress. In both stressful conditions, SC260 genotype showed the highest susceptibility under water deficit stress condition. Finally, CAT, POX1, SOD1 and SOD2 isozymes as well as H2O2 indices, soluble protein content and leaf chlorophyll could be introduced as efficient isozymes and indices and can be these indices were used to identify superior genotypes under water deficit stress in maize molecular breeding programs.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Electrophoresis, Maize genotypes, Water deficit stress
  • Zahra Behzadi, Hamid Najafi Zarini*, Gholamali Ranjbar, Ali Pakdin Parizi Pages 76-83
    Introduction and Objective

    Flax (Linum usitatissimum L.) from the Linum genus and Linaceae family is one of the oldest oil products in the world. A natural population with sufficient genetic diversity is necessary to select the desired phenotypic traits, so the study of genetic diversity and the correct selection of essential tools is the main breed of plant. Agriculture faces many challenges, including human population growth, climate change, land degradation, malnutrition, poverty, hunger and other stressors. Overcoming these difficult challenges will be more difficult in the absence of plant genetic improvement to increase agricultural productivity by addressing the problem of reduced yields and its relationship to pest management and climate change. However, agriculture must change to meet the growing demand of the global population by shifting agricultural growth to the effective development of modern agriculture. In this regard, the study of the diversity of existing populations is of great importance.

    Material and Methods

    100 new imported flax genotypes in a randomized complete block design with three replications in the research farm of ORDC (Oilseeds Research and Development Company) in the 96-97 crop year, morphological traits, yield and yield components were studied.

    Results

    The results showed that the studied genotypes collected from different geographical areas had a good diversity for all studied traits. Plant yield among the studied traits had the highest correlation with capsule weight per plant, number of capsules per plant, number of sub-stems, number of seeds per plant and biological yield in a positive direction. The factor analysis results showed that 4 of the factors together explain 80% of the data changes. According to the type of traits, these factors were listed under the headings of yield and yield components, traits related to grain, ripeness and number of grains. The cluster analysis results for all traits evaluated them into four groups and showed that the classification of genotypes was not related to the geographical distribution of genotypes, and most genotypes were grouped based on morphological differences.

    Conclusion

    High genetic diversity among genotypes has provided the valuable genetic potential for the genetic improvement of flax. Considering that the study population is a collection of genotypes from different parts of the world with different appearance characteristics, it is a diverse and valuable population for breeding studies to create cultivars adapted to the climatic conditions and environmental changes of our country. Plant yield among the studied traits had the highest correlation with capsule weight per plant, number of capsules per plant, number of sub-stems, number of seeds per plant and biological yield in a positive direction. It can be concluded that genotypes with higher capsule weight per plant, number of capsules per plant, number of sub-stems, number of seeds per plant and higher biological yield have higher yields. This also indicates that these genotypes were able to maximize resource utilization and thus produce more capsule weight per plant, number of capsules per plant, number of sub-stems, number of seeds per plant and more biological yield. Genotypes 132, 108, 179 and 275 have good potential in terms of grain yield and can be used in future breeding programs.

    Keywords: Bi-plot, Cluster analysis, Correlation, Flax, Variety
  • Fahimeh Talebi, Vahid Akbarpour*, Vida Chalavi Pages 84-94
    Introduction and Objective

    In recent years, studies have focused on the use of new compounds that can be synthesized inside the plant and increase the photosynthetic efficiency of the plant. Some of these compounds include micronutrients and alcohols. Alcohols such as methanol as a carbon source will increase photosynthetic efficiency and improve plant growth parameters. Titanium dioxide nanoparticles also improve and repair the photosynthetic apparatus in the plant and thus increase the photosynthetic efficiency. For this reason, this study investigates methanol and titanium dioxide nanoparticles on the phytochemical properties of artichoke.

    Material and Methods

    In order to investigate the foliar application of methanol and titanium dioxide (TiO2) nanoparticles on artichoke, an experimental factorial design based on randomized complete blocks with 4 levels for each of the 2 methanol factors (0, 15, 30 and 45% by volume) and Anatase of titanium dioxide (0, 20, 40 and 60 mg. l-1) was performed in 3 replications in 2019 and 2020. Measured traits included photosynthetic pigments, phenol, flavonoids and antioxidant activity over two years.

    Results

    Based on the results, the interaction of treatments for all studied traits in both years of the study was statistically significant at the level of 1%. The highest amount of chlorophyll a, b and whole leaves in the first year of zero volume treatment of methanol + 20 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles and in the second year of leaves from 45% volume treatment of methanol + 40 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles was obtained. In the first year, 30% volumetric treatment of methanol + zero mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles and in the second year, 15% volumetric treatment of methanol + zero mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles with 218.75 and 192.85% increase, respectively, compared to control had the highest carotenoid levels. The highest amount of first year leaf flavonoids was observed in zero volume treatment of methanol + 20 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles which was not significantly different from zero volume methanol + 60 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles. The highest amount of flavonoid in the second year leaves was obtained from the treatment of 45% by volume of methanol + 40 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles with 284.61% increase in control ratio. The highest amount of first year leaf phenol from the interaction of 15% volumetric methanol + 20 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles The highest amount of second year leaf phenol from the interaction of 45% volumetric methanol + 20 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles, respectively with 73.15 and 216.91% increase in control ratio were seen. The highest amount of antioxidant activity in the first year was zero volume methanol + 20 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles and 30% methanol + zero mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles with 32.16% increase compared to the control Allocated. In the second year, the treatment of 45% by volume of methanol + 40 mg.l-1 titanium dioxide nanoparticles with the highest increase of 16.24% compared to the control had the highest free radical scavenging power.

    Conclusion

    According to the results, the combined use of methanol as a carbon source and nanoparticles of titanium dioxide can be useful in improving the phytochemical properties of artichoke.

    Keywords: Alcoholic solution, Antioxidant, Artichoke, Dioxide nanoparticles, Flavonoid, Phenol content, Titanium
  • Fatemeh Sadraefar, Masoud Ahmadiafzadi*, Saeed Mirzaee, Maryam Abdolinasab Pages 95-104
    Introduction and Objective

    Soybean (Glycine max) belongs to Leguminous and is one of the legumes that provides food to millions of people and plays a major role in the preparation of chemicals. The Fabaceae family includes legumes, which are the second most important crop family after the poace family. Soybeans are an important thermophilic food product that contains important proteins that support human health.

    Material and Methods

    In order to investigate the response of two soybean cultivars to the hormone at different stages of growth and the effect of hormones on yield and yield components, a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications was conducted in the research greenhouse of Graduate University of Advanced Technology in 2020. Soybean plants were treated with salicylic acid and methyl jasmonate and with two hormones simultaneously, and control pots were treated distilled water. During the growing period, fertilization was performed with complete Hoagland fertilizer and after a proper growth period, the samples were harvested at physiological maturity. After sowing, the seeds of Rhizobium were given in two stages in order to induce soybean roots.

    Results

    The results of this study showed a significant difference between cultivars in terms of different hormone application: In control plants that did not receive any hormones, these morphological features are minimum The results showed that there were significant differences in the number of nodules per root, pod weight per plant, leaf area, and harvest index under the interaction of cultivar and hormone. The results of comparing the means showed that the simultaneous application of salicylic acid and methyl jasmonate increased the growth and yield of the cultivars.

    Conclusion

    Among morphological traits (shoot height, root length and width, number of lateral roots, fresh and dry weight of shoot and root and pod weight) in hormone treatment conditions for Williams cultivar showed more increase than L17 cultivar. The results of this study can be used in research for the practical use of such compounds and to enhance performance and important traits in performance.

    Keywords: Grain yield, L17, Morphology, Soybean, Williams
  • Majid Taherian*, Hamid Reza Nikkhah Pages 105-116
    Introduction and Objective

    Barley (Hordeum vulgare L.) with a cultivated area of ​​nearly one and a half million hectares and with a production of about three million tons per year after wheat is the main crop in the country. The main objectives of this study were to (i) examine the variation within the barley national germplasm, (ii) compare the introduced germplasm with the check cultivars, and (iii) characterization of barley inbred lines based on multiple traits under irrigation conditions.

    Material and Methods

      A national temperate barley germplasm consisting of 108 inbred lines in the non-repeating Augment design with four controls in three blocks were evaluated in the farm of Neishabour Agricultural and Natural Resources Research Station in cropping year of 2018-19. Several main traits i. e., days to heading, days to maturity, plant height, thousand kernel weight and grain yield were recorded for preliminarily evaluation of the germplasm. Several simple univariate methods and genotype by trait (GT) biplot analysis were used to examine the variation within germplasm and to provide information to enable better germplasm utilization in the national temperate barley breeding program.

    Results

    Wide variation was observed for the genotypes based on the studied traits. The comparison of genotypes based on multiple traits confirmed the possibility of finding contrasting groups. Based on GT-Biplot polygon, Nosrat cultivar along with 1, 34 and 5 lines were displayed high grain yield, grain filling period and day to maturity. The highest grain yield was 9.208 tons per hectare and belonged to line number 1.The vector view of GT biplot showed high correlation between grain yield with grain filling period and date to maturity. According to resulting from biplot of barley lines in comparison with ideal genotype, line no. 1 was identified as the ideal genotype. Also the closest genotypes to it were Nosrat cultivar and 34, 5, 4, 74, 41 lines. The high heritability for the traits (except for thousand kernel weight and plant height) is encouraging from a standpoint of increasing the selection efficiency. In conclusion, the GT biplot offers a useful analytic tool for examining the variation among large sets of lines, for exploring multiple trait data and for aiding in multi-trait selection.

    Conclusion

    It was found that the genotypes with the highest grain yield had high the duration of the grain filling period, late in maturity and early in flowering under irrigated conditions. Based on the results, Nosrat cultivar along with lines 1, 34, 5, 4, 74 and 41 were the most high-yielding genotypes.

    Keywords: Genotype variation, GT biplot, National germplasm, Trait relations
  • Saeid Omrani, Ahmad Arzani*, Mohsen Esmaeilzadeh Moghadam, Tohid Najafi Mirak Pages 117-125
     Introduction and Objective

    Drought stress is the most prevalent and limiting factor in the growth and productivity of crop plants. According to the challenge of deficiency in precipitation or consecutive droughts in recent years in Iran and as a result of a shortage of irrigation water in wheat production, knowledge of the relationship between grain quality and grain yield under drought stress can be particularly important to identify lines with drought tolerance. The present study, hence, evaluated the effects of drought stress on the grain quality of 104 F5 lines derived from a cross between Barat × Nogal in wheat.

    Material and Methods

    The effects of drought stress on grain-quality-related traits of wheat were investigated using 104 F5 lines under normal and drought conditions. A randomized complete block design with three replications was used in each environment in the 2020-2021 cropping season. Grain yield, protein yield, grain hardness, Zeleny sedimentation volume, protein content, bread volume, gluten content, and gluten index were evaluated.

    Results

    Analysis of variance showed that there was significant genetic variation in the lines for all traits in both environmental conditions. Stress and stress × line interactions were also significant for all of the studied traits. Mean comparison of lines showed that the quality in bread wheat was improved under drought stress conditions due to increment in protein content and grain hardness. The highest grain protein content was found in lines 10, 52, 54, 68, and 71 with 12.96% under normal conditions, while it was found in lines 10, 28, 32, 61, and 93 with 13.94% under drought-stress conditions. Although the growth and consequently grain yield were limited under drought stress conditions, increased concentrations of grain‐derived ingredients including protein content, gluten content, gluten index, and Zeleny volume were noted. On the other hand, grain protein showed a significant and positive correlation with the Zeleny volume and water absorption in both environmental conditions.

    Conclusion

    From the work carried out it can be concluded that firstly, selection of wheat lines in respect to grain quality must be undertaken separately for each of the normal and stressed environments, and secondly that the grain quality of wheat lines under drought stress conditions was significantly better than that of normal field conditions.

    Keywords: Bakery quality, Drought stress, Grain protein, Gluten index, Zeleny sedimentation volume
  • Halimeh Arbabi, Mojtaba Keikhasaber*, Leila Fahmideh, Valiallah Ghasemi Omran Pages 126-134
    Introduction and Objective

    Luffa is a plant from the Cucurbitaceae family with the scientific name of Luffa cylindrica. In addition to the food consumption of mature green fruit and the medicinal and health properties of seed oil, it is important due to the fibrous spongy texture of its dried fruits. There is a great variety in terms of shape, size, quality of sponge, etc. among different cultivars of Luffa, the study of which helps plant breeders to identify the genetic capacity of traits associated with its important breeding goals.

    Material and Methods

    In this study, the genetic diversity of 5 indigenous Lufa genotypes related to Mazandaran, Kerman, Sistan and Baluchestan provinces, and 3 non-Indigenous genotypes related to China, Brazil and Afghanistan were studied by evaluating the ITS (Internal transcribed spacer) ribosome region. After sampling of young leaves, DNA was extracted by Dellaporta method, and PCR was performed using a pair of ITS primers. After sequencing and qualification, amplified products were aligned and dendrogram of phylogenic relationships and difference and similarity matrix of sequences were determined.

    Results

    In this research, from a total of 703 sites, 175 sites had deletion and addition (170 monomorphes and 5 polymorphs) and 528 sites were lake of deletion and addition. Most of the substitutes for the ITS sequence were transversion (55.5%), and only 44.5% of the substitutes were transitional type. Also, the mean ratio of thymine, cytosine, adenine and guanine was 9.18, 8.28, 19.9 and 42.4% of the total nucleotides. The average numerical value of DN / DS ratio was 0.86. The overall average of the genetic distance between the samples examined, for the ITS marker, using the Maximum Composite model was 0.107.

    Conclusion

    Studying the relationships between tested genotypes based on the ITS region, as analyzed in this study, showed the presence of intra-species variation in the genotypes of Luffa aegyptiaca studied. However, relatively low genetic distances between genotypes may indicate the relative weakness of this marker in the genetic studies of Luffa. Therefore, for a more accurate conclusion it is suggested that this marker is be used as a supplementary barcode with other markers.

    Keywords: Genetic distance, Genetic diversity, Luffa, Molecular barcode, Ribosome markers
  • Nasim Solat Petloo, Rasool Asghari Zakaria*, Asghar Ebadi, Parviz Sharifi Ziveh Pages 135-144
    Introduction and Objective

    The cow cockle has a great potential for producing medicinal products due to its triterpenoid saponins. This experiment was aimed to investigate different cow cockle ecotypes under drought stress conditions and select the tolerant ecotype(s) based on agronomic traits using selection indices under different irrigation regimes.

    Materials and Methods

    This experiment was carried out as a split-plot experiment based on a randomized complete block design with three replications in 2020-2021 at the Ghezel Moghan Seed Production Company in Parsabad. The main plots were assigned to three treatments of irrigation cycle of 7 days (no stress), 10 days (mild stress), and 14 days (severe stress), and sub-plots were allocated to eight cow cockle ecotypes native to the northwest of Iran.

    Results

    The analysis of variance showed the effect of drought stress on all studied traits and the effect of ecotype on all traits except for seed weight per plant was significant. Also, their interaction effect was significant in most of the studied traits such as plant height, number of branches, seed weight per plant, number of filled and hollow capsules, straw weight, grain yield, biological yield, and harvest index and was nonsignificant for the percentage of full capsules, plant biomass, and 1000-grain weight. Ecotype E7 under normal conditions had the highest plant height, number of branches, number of full capsules, and seed weight per plant, but in severe stress conditions, it showed the lowest height, number of branches, number of full capsules, seed weight per plant, 1000-seed weight, straw and seed yield per unit area and was the most sensitive ecotype to drought stress. Ecotype E6 had the least decrease in plant height, number of branches, seed weight per plant, straw and seed yield per unit area, and harvest index in both stress conditions and was the most tolerant to drought stress. Estimation of the ideal genotype selection index (SIIG) and Multi-trait genotype–ideotype distance index (MGIDI) for different ecotypes showed that the E6 ecotype with the highest SIIG value and the lowest MGIDI value in all three stress conditions was the most tolerant, and E3 and E8 ecotypes were in the next rank and were classified as ecotypes with relatively high drought tolerance. Also, in both moderate and severe stress conditions, ecotype E7 with the lowest value of SIIG and the highest value of MGIDI showed high sensitivity to drought stress.

    Conclusion

    In general, the E6 ecotype was desirable in both normal and stress conditions and was one of the ecotypes with high drought tolerance. Also, in both moderate and severe stress conditions, Eotype E7 showed high sensitivity to drought stress

    Keywords: Cow cockle, Drought stress, MGIDI index, SIIG index, Yield
  • Miaad Kia, Nadali Bagheri*, Nadali Babaeian Jelodar, Mahmoud Bagheri Pages 145-154
    Introduction and Objective

    Due to the very high diversity among the genotypes of quinoa (Chenopodium quinoa), it has shown a very high adaptability and stability in different climates. Therefore, this experiment was performed to investigate the morphological and genetic diversity of 14 quinoa genotypes and compare them with the control genotype of the region (Titicaca).

    Material and Methods

    This experiment was conducted using randomized complete block design with three replications in the research farm of Gorgan Agricultural Meteorological Research Office. The studied genotypes including 4 late genotypes and 10 early genotypes were obtained from the Seed and Plant Improvement Institute of Karaj and were sown on August 11, 2019. Nine traits including plant height, stem diameter, number of sub-branches, panicle length, number of panicles, panicle width, biomass, 1000-seed weight and yield per hectare were evaluated during the growing season.

    Results

    Analysis of variance showed that there was a significant difference between genotypes in all studied traits. Late genotypes Q104, Q102 and Q101 had a significant increase in most traits, especially grain yield, compared to control and other genotypes. Comparison of correlation coefficients between traits has shown a positive and significant relationship between grain yield and all studied traits except 1000-grain weight. The highest correlations of grain yield were with biomass, stem diameter, panicle width, height and panicle length, respectively. In addition, the clustering of genotypes based on agronomic traits has divided the genotypes into 3 groups, with the highest average yield related to the second cluster including late maturity genotypes Q104 and Q102 and the lowest related to the first cluster. In this study, the highest genetic and phenotypic variance, heritability and genetic gain were related to plant height and grain yield.

    Conclusion

    Among the studied genotypes, late genotypes Q104, Q102 and Q101 and among early genotypes, Q12 and Q18 showed better performance than other genotypes. Therefore, these genotypes can be suitable options for cultivation of this plant in this region.

    Keywords: Correlation, Genetic diversity, Genetic advance, Cluster analysis, Quinoa
  • Masoud Golestani* Pages 155-163
    Introduction and Objective

    Moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) is a medicinal plant belonging to the Lamiaceae family which uses as stomachic, sedative and healing of wound. Non-uniform establishment of medicinal plants in arid zones soil especially under abiotic stresses such as salinity is the most important problems in cropping and developing of these plants.

    Material and Methods

    In order to study the effect of salinity stress on some physiological traits related to salinity stress of 14 ecotypes of Dracocephalum moldavica L., an experiment were carried out using randomized complete block design with four replications under normal and salinity stress conditions. Two conditions in this experiment were carried out using normal water with 2.3 dS.m-1 and saline water with 14 dS.m-1 electrical conductivity. Proline concentration, chlorophyll a and b concentration, carotenoid concentration, relative water content, sodium and potassium concentration and sodium to potassium ratio were measured in this research.

    Results

    The results of combined analysis of variance revealed that salinity stress had significant (p<0.01) effect on concentration of chlorophyll a and b, relative water content, concentration of sodium and potassium and sodium to potassium ratio. Stress × ecotype interaction was significant (p<0.01) in all the studied traits except proline concentration. Combined analysis of variance showed that the differences among ecotypes were significant (p<0.01) in all the studied traits. Salinity stress led to a significant decrease in concentration of chlorophyll a and b, concentration of potassium and relative water content and a significant increase in concentration of sodium and sodium to potassium ratio. Results of this research showed that Faridan, Isfahan and Maragheh had more concentration of potassium under normal and salinity stress conditions and so these ecotypes could be suggested for cultivation under both conditions.

    Conclusion

    Mean comparison of data for studied ecotypes showed that Faridan, Isfahan and Maragheh ecotypes could be suggested for cultivation under both conditions.

    Keywords: Chlorophyll a, b, Dracocephalum moldavica L., Proline, Salinity, Sodium to potassium ratio
  • Mehdi Sohrabi, Saeid Malekzadeh Shafaroudi*, Reza Aghnoum Pages 164-179
    Introduction and Objective

    Leaf stripe disease of barley is caused by the seed transmitted hemi-biotrophic fungus Pyneophera graminea which has spread in to important areas of barley production in Iran especially in Khorasan Razavi province. The fungus survives as a mycelium in the pericarp, the hull and the seed coat, but not in the embryo. During the seed generation, its growing mycelium penetrates the coleorhiza and it colonized the plant systematically starting from the root tip. Once infection spreads into the young leaves, growth switches to a necrotrophic phase with the production of a host-specific glycosyl toxin that causes longitudinal dark brown necrotic stripe between the leaf veins, as well as spike sterility. Finally become necrotic, lead to severe yield reduction when seed infection is high, especially in organic farming systems. The aim of the present study was to evaluate the resistance of domesticated commercial cultivars (23 cultivars), promising candidate genotypes (23 genotypes) and foreign genetic resources (30 cultivars).

    Material and Methods

    In this study, the resistance of 46 commercial cultivars and promising genotypes with 30 cultivars resistant to barley leaf stripe reported in scientific sources to leaf stripe disease with six morphological traits including days to heading, plant height, number of seed in spike, one-thousand grains weight and days to maturity was evaluated in randomized complete block design with three replications during two cropping years (2017-2019) in Mashhad Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. Infection of plants occurred naturally. Evaluation of resistance of genotypes by Delogo method was calculated based on the percentage of infected plants as well as components of variance, heritability, genetic and phenotypic coefficients using SPSS software and formula.

    Results

    All of the traits were significant and highly significant among the genotypes during two years. The highest coefficient of genetic diversity was observed in the number of rows in spike and the number of seeds per spike and the lowest was observed in the number of days to flowering. Heritability above 90% was obtained for most of traits. A positive correlation was shown between most of the traits. The highest coefficient of variation is belonged to disease incidence. The percentage of infection in the first year varied between 0 and 54.5% and in the second year ranged from one to 64.5%. Disease incidence for first year was observed, 23 highly resistant genotypes, two resistant genotypes, 13 moderately resistant genotypes and eight susceptible genotypes and also for second years evaluated 21 highly resistant genotypes, five resistant genotypes, 13 moderately resistant genotypes and seven sensitive genotypes.

    Conclusion

    Leaf stripe disease has a significant effect on reducing barley yield, so it can be managed by identifying resistant cultivars. Based on the results, the studied cultivars and genotypes showed various reactions to disease, ranging from susceptible to highly resistant. Most genotypes were observed as highly resistant and moderately resistant. According to results two-row genotypes had a higher resistance level than six-row genotypes to leaf stripe. Based on the results, a number of commercial cultivars, including Walfajre, Dasht, Bahman, Behrokh and Nik have been resistant or semi-resistant to this disease

    Keywords: Commercial cultivar, Disease incidence, Leaf stripe, Promising genotypes, Pyneophera graminea
  • Parastoo Majidian*, Bahram Masoudi, Hamid Sadegh Garmaroudi, Seyed Alireza Dalili Pages 180-192
    Introduction and Objective

    Soybean is one of important oil seed crops through the world due to its high protein and oil contents. In order to evaluation the genetic diversity of this plant concerning to its compatibility to different climate conditions, the divergenet population in order to perform breeding programs is of great importance following by introduction of new cultivars. Thus, introduction of new cultivars is one of significant and available ways of plant breeding which facillitate to targeting in this issueIn order to determine the exist genetic diversity in new soybean germplams and to explain for future breeding programs, 119 new soybean genotypes (from Australia gene bank) Awere assessed according to augmented experiment with four control samples (Saman, Katol, Kosar and Sahar cultivars).

    Material and Methods

    To determine genetic diversity among the new soybean germplasm and achive information in direction of further breeding programs, 119 new imported genotypes (gene bank of Australia) were analyzed based on augmented design with four control samples (Saman, Ktol, Kosar, and Sahar). Each genotype was cultivated on 2 meters' line. The genotypes studied were evaluated based on morphological and phenological traits including number of days from plantation to flowering time to maturing, plant heighth, number of nodes, number of lateral shoots, plant yield, oil and protein percent. 

    Results

    Based on obtained results from statistical parameters among all imported genotypes in Karaj region, the highest phenotypic variation coefficient was related to plant yield (84.23), number of null capsules (75.8) and the number of seeds per plant (75.28), and also the lowest phenotypic coefficient of variation was related to protein percentage (3.96), oil percentage (4.27) and the number of days to complete maturity (9.33). The mean comparison showed that the genotypes including Clark curly pubesce, GH 66-6-14, Seedmakers 1-E and Delmar had the highest seed yield per plant. The results of cluster analysis showed that the evaluated genotypes for all traits studied divided into four groups which the one, two, three and four groups contained 23, 49, 8 and 9 genotypes respectively.

    Conclusion

    The genotypes of GH 66-6-14, GH 66-6-6, Valder, Seedmakers 1-E, Lee late and Clark curly pubesce showed the highest yield and its component than control samples and could be able to be used in further breeding programs.

    Keywords: Agronomical traits, Clustering, Oil seed crops
  • Seyed Mahdi Ebadi, Morteza Sam Daliri*, Seyed AmirAbbas Mousavi Pages 193-200
    Introduction and Objective

    In order to investigate the effect of foliar application of main elements and micronutrients on morpho-physiological and yield traits of rice plants with the aim of increasing yield and reducing the use of chemical fertilizers, experiments in the cropping years 2015-2016 and 2016-2017 in the research farms of Nowshahr city (Mazandaran) was implemented.

    Material and Methods

    The experiment was performed as a factorial design in the form of a randomized complete block design with 3 ‎replications. Experimental treatments include four levels of fertilizer (control, ‎macronutrients (N, P, K), micronutrients (N, Fe, Mn, Zn), and macro + micro (N, P, K, Mg, Mn, ‎Fe, Cu) as foliar application in tillering, stalking and pregnancy stages), and rice cultivars ‎‎(Fajr, Amrollahi, Hashemi). The measured traits included flag leaf length and width, flag leaf area, flag leaf chlorophyll, number of tillers per plant, number of spikes per plant, grain yield, biological yield, harvest index, soluble carbohydrate, and grain protein.

    Results

    The results showed that experimental treatments had a significant effect on all traits. The data analysis of variance results showed that experimental treatments had a significant effect on all traits. In addition, foliar application of fertilizers at different levels compared to the control had a significant effect. The highest grain yield (567.7 g/m2), biological yield (1400 g/m2), carbohydrate (44.48 mg/g dry weight), and grain protein (11.40%) were obtained in Fajr cultivar and d2 fertilizer treatment.

    Conclusion

    The results of this experiment showed that the method of foliar application of nutrients, in addition to reducing fertilizer losses, improves plant traits due to rapid leaf absorption.

    Keywords: Cultivar, Grain, Leaf area, Number of spikes, Protein
  • Shabnam Kamyab, Khalil Alami-Saeid*, Mohammadreza Eslahi, Mohammad Moradi Pages 201-207
    Introduction and Objective

    Considering the importance of salinity in wheat and the multigene nature of this trait, the present study was conducted to investigate the expression of key genes involved in the response of wheat to this stress and to create their network.

    Material and Methods

    In this study, the expression of key genes (HKT, DREB, bZIP, NAC, and WARKY) involved in wheat (ARG, AFLAK, and SIRVAN) response to two salinity levels (14 and 21 dS/m) as a factorial experiment with completely random design were examined in three replications. Finally, their gene network was mapped using Pathway Studio 9.0 software.

    Results

    The analysis of HKT, DREB, bZIP, NAC, and WARKY gene expression showed their differential levels under salinity in wheat cultivars. So that most of their expression increased in the resistant cultivar AFLAK and semi-resistant cultivar ARG, while decreased in the sensitive cultivar SIRVAN. The gene network also revealed that these genes play an important role in the response of wheat to salinity stress as components involved in regulatory and transfer processes through interaction with protein kinases and protein phosphatases.

    Conclusion

    Based on the findings of this study, it can be concluded that the response of wheat to salinity is controlled by a complex network of regulatory genes such as transcription factors, transporters, protein kinases, protein phosphatases, etc. They can be used in future wheat breeding research.

    Keywords: Gene network, Salinity, Transcription regulation, Wheat