ارزیابی تنوع ژنتیکی صفات فنولوژیکی توده‌های گندم ایمر وحشی تحت شرایط دیم و آبیاری تکمیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

3 مرکز تحقیقات غلات، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

4 استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

10.22034/plant.2025.143889.1164

چکیده

گندم ایمر وحشی به دلیل تنوع ژنتیکی بالای خود به‌عنوان منبعی غنی برای بهبود صفات مختلف در ارقام زراعی گندم شناخته می‌شود و این تنوع می‌تواند به افزایش بهره‌وری گندم در شرایط محیطی متفاوت کمک کند. این تحقیق با هدف برآورد تنوع ژنتیکی 150 توده گندم ایمر وحشی با منشأ نقاط مختلف دنیا از نظر صفات فنولوژیکی در قالب طرح آلفالاتیس با دو تکرار در شرایط آبیاری تکمیلی و دیم طی سال زراعی 1402-1401 انجام شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات محیط و توده برای تمامی صفات زراعی مورد مطالعه معنی‌دار بود (01/0P<).اثر متقابل محیط × توده فقط در صفات تعداد روز تا گرده‌افشانی و تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک معنی‌دار شد (01/0P<).نتایج تجزیه خوشه‌ای، توده‌های مورد مطالعه را در شرایط آبیاری تکمیلی، دیم و براساس میانگین داده‌ها در هر دو شرایط به ترتیب به 12، 10 و 13 گروه تقسیم کرد که در هر گروه، توده‌هایی با منشاء جغرافیایی متفاوت پراکنده شدند. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که در هر دو شرایط بین تعداد روز تا سنبله‌دهی و تعداد روز تا گرده‌افشانی همبستگی مثبت و معنی‌داری وجود داشت، بنابراین به نظر می‌رسد امکان بهبود همزمان این دو صفت در برنامه‌های اصلاحی مهیا باشد. توده‌های شماره 28، 33، 44 و 150در هر دو شرایط وزن هزار دانه (همراه با پوسته)بالا و میانگین صفات فنولوژیکی کمتری داشتند. بنابراین این توده‌ها می‌توانند در برنامه‌های اصلاحی گندم از نظر صفات فنولوژیکی و زودرسی مفید واقع شوند. توصیه می‌شود این توده‌ها در برنامه‌های اصلاحی گندم به‌منظور یهیود صفات زراعی استفاده شوند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of genetic diversity of phenological traits of wild emmer wheat accessions under rainfed and supplementary irrigation conditions

نویسندگان [English]

  • Behnaz Aghayani 1
  • Leila Zarei 2 3
  • Kianoosh Cheghamirza 4 3
  • Sohbat Bahraminejad 4 3
1 Ph.D. student, Department of Plant production and Genetics , Razi University, Kermanshah, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant production and Genetics , Razi University, Kermanshah, Iran
3 Cereal Research Center, Razi University, Kermanshah, Iran
4 Professor, Department of Plant production and Genetics , Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Wild emmer wheat (Triticum turgidum ssp. dicoccoides) is known as a rich source for improving various traits in wheat cultivars due to its high genetic diversity, and this diversity can help increase wheat productivity under different environmental conditions. In this study, 150 wild Emmer wheat accessions originating from different parts of the world were studied in an Alpha-lattice design with two replications under supplementary irrigation and rainfed conditions during the 2021-2022 cropping year with the aim of evaluating genetic diversity in terms of phenological traits. The results of the combined analysis of variance showed that the effects of environment and accession were significant for all studied traits. The environment × accession interaction effect of was significant for days to anthesis and days to physiological maturity. Cluster analysis divided the accessions into 12, 10 and 13 groups under supplementary irrigation, rainfed and means of data over two conditions. It also showed that accessions with different geographical origins were scattered in each group. Correlation analysis showed a positive and significant correlation between the number of days to heading and the number of days to anthesis in both conditions, so it would be possible to improve simultaneously these two traits in breeding programs. Accessions No. 28, 33, 44 and 150 had high thousand-kernel weight in both conditions and lower average for phenological traits. Therefore, the above-mentioned accessions will be useful for creating genetic diversity in breeding programs to reduce phenological traits and early maturity of wheat varieties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster analysis
  • Correlation analysis
  • Days to anthesis
  • Days to heading
  • Thousand kernel wight

مراجع

Bakhtiar, F., Ghazvini, H., Aghaee Sarbarzeh, M. (2021). Evaluation of variability of agronomic and orphological traits in doubled haploid wheat lines using multivariate statistical methods. Applied Field Crops Research, 34(1), 71-92. (In Persian). https://doi.org/10.22092/aj.2021.341851.1457
Bayhan, M., Ozkan, R., & Ozberk, İ. (2020). Physiological, morphological, phenological and yield evaluation of durum wheat lines under rainfed conditions. International Journal of Scientific and Technological Research, 6(4), 31-43. https://doi.org/10.7176/JSTR/6-04-05
Esmaeilzadeh Moghaddam, M., Jalal Kamali, M. R., Anet, Z., Roshani, M., & Ghodsi, M. (2014). Temporal variation in phenological characteristics, grain yield, and yield components of spring bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars released in Iran between 1952 and 2009. Crop Breeding Journal, 4(1), 57-64. https://doi.org/10.22092/cbj.2014.109673
Flohr, B. M., Hunt, J. R., Kirkegaard, J. A., & Evans, J. R. (2017). Water and temperature stress define the optimal flowering period for wheat in south-eastern Australia. Field Crops Research, 209, 108-119. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.04.012
Hagras, A. A. A. (2019). Early maturing wheat genotypes to cope with climate changes. Journal of Plant Production, 10(12), 1005-1014. https://doi.org/10.21608/jpp.2019.71521
Hussain, M., Shabir, G., Farooq, M., Jabran, K., & Farooq, S. (2012). Developmental and phenological responses of wheat to sowing dates. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 49(4), 459-468. https://www.researchgate.net/publication/263394696
Jatoi, W. A., Baloch, M. J., Kumbhar, M. B., Khan, N. U., & Kerio, M. I. (2011). Effect of water stress on physiological and yield parameters at anthesis stage in elite spring wheat cultivars. Sarhad Journal of Agriculture, 27(1), 59-65.
Karaman, M., Yıldırım, M., & Akıncı, C. (2023). Investigation of durum wheat genotypes (Triticum durum Desf.) in terms of quality and some agronomic traits. International Journal of Agriculture Environment and Food Sciences, 7(4), 725-734. https://doi.org/10.31015/jaefs.2023.4.1
Khumalo, T. P., Barnard, A., Maphosa, L., & Tsilo, T. J. (2017). Impact of growth habit and architecture genes on adaptation and performance of bread wheat. In R. Wanyera & J. Owuoche (Eds.), Wheat improvement, management and utilization (pp. 77-95). IntechOpen. https://doi.org/10.5772/67116
Li, F., Wen, W., Liu, J., Zhang, Y., Cao, S., He, Z., Rasheed, A., Jin, H., Zhang, C., Yan, J., Zhang, P., Wan, Y., & Xia, X. (2019). Genetic architecture of grain yield in bread wheat based on genome-wide association studies. BMC Plant Biology, 19(168), 1-19. https://doi.org/10.1186/s12870-019-1781-3
Luković, K., Prodanović, S., Perišić, V., Milovanovic, M., Perišic, V., Rajicic, V., & Zečevic, V. (2020). Multivariate analysis of morphological traits and the most important productive traits of wheat in extreme wet conditions. Applied Ecology and Environmental Research, 18(4), 5857-5871. https://doi.org/10.15666/aeer/1804_58575871
Ma’arup, R., Trethowan, R. M., Ahmed, N. U., Bramley, H., & Sharp, P. J. (2019). Emmer wheat (Triticum dicoccon Schrank) improves water use efficiency and yield of hexaploid bread wheat. Plant Science, 295, 110212. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2019.110212
Mohammadi, M., Mirlohi, A., Majidi, M. M., & Soleimani Kartalaei, E. (2021). Emmer wheat as a source for trait improvement in durum wheat: a study of general and specific combining ability. Euphytica, 217, 64. https://doi.org/10.1007/s10681-021-02796-x
Munsif, F., Arif, M., Jan, M. T., Ali, K., & Khan, M. J. (2015). Influence of sowing dates on phenological development and yield of dual-purpose wheat cultivars. Pakistan Journal of Botany, 47(1), 83-88.
R Development Core Team (2016) R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna.
Rahman, S., Islam, S., Nevo, E., Saieed, M. A. U., Liu, Q., Varshney, R. K., & Ma, W. (2023). Characterizing agronomic and shoot morphological diversity across 263 wild emmer wheat accessions. Agriculture, 13(4), 759. https://doi.org/10.3390/agriculture13040759
Reynolds, M. P., Delgado, M. I., Gutiérrez-Rodrı́guez, M., & Larqué-Saavedra, A. (2000). Photosynthesis of wheat in a warm, irrigated environment: I: genetic diversity and crop productivity. Field Crops Research, 66(1), 37-50. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(99)00077-5
Sharada, H. B., & Uday, G. (2021). Phenotypic diversity studies for terminal drought response in emmer wheat (Triticum dicoccum L.). Journal of Farm Sciences, 34(4), 376-380. https://www.researchgate.net/publication/361184847
Singh, D. P., Sharma, I., Singh, I., Jindal, M. M., Mann, S. K., Chowdhury, A. K., ... & Lal, H. C. (2015). Evaluation of sources of resistance to leaf blight (Bipolaris sorokiniana and Alternaria triticina) in wheat (Triticum aestivum) and Triticale. Indian Phytopathology, 68(2), 221-222. https://www.researchgate.net/publication/308308218
Tanwar, J., Sharma, S., Jakhar, P., Kumar, G., Vikas, V. K., Jha, S. K., & Kumari, J. (2023). Cluster analysis in emmer wheat germplasm using quantitative traits. Biological Forum – An International Journal, 15(2), 556-560.
Trethowan, R. M. (2014). Defining a genetic ideotype for crop improvement. In D. Fleury & R. Whitford (Eds.), Crop Breeding. Methods in molecular biology (pp. 1-20). Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-0446-4_1
Zaitoon, Khan, M. A., Mir, R. R., Himani, M., Kumar, S., Bano, T., Jan, S., Shafi, S., Wani, F. J., Singh, A. K., Bhat, M. A., & Shikari, A. B. (2023). Morphological and seed quality characterization of emmer wheat (Triticum dicoccum) germplasm: characterization of emmer wheat (Triticum dicoccum) germplasm. Journal of Cereal Research, 15(2), 249-260. https://doi.org/10.25174/2582-2675/2023/133480

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار