بررسی تنوع ژنتیکی اکوتیپ‌های بالنگوی شهری (Lallemantia iberica) با استفاده از ویژگی های مورفولوژیک و محتوای روغن دانه در منطقه خرم‌آباد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

10.22034/plant.2025.144385.1173

چکیده

مقدمه: به دلیل نیاز به‌نژادگران به منابع وسیع خزانه ژنتیکی برای انجام فعالیت‏های اصلاحی روی گیاهان زراعی، شناسایی عوامل و شاخص‏های مؤثر بر افزایش عملکرد و بهبود ویژگی‏های بیوشیمیایی گیاه دارویی بالنگوی شهری امری ضروری به نظر می‏رسد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش تعداد 35 اکوتیپ جدید بالنگوی شهری همراه با رقم شاهد سارا به‌صورت طرح لاتیس ساده با دو تکرار در شرایط دیم مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش در سال زراعی 1401-1400 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی سراب چنگایی خرم‎آباد به‌صورت یک‌ساله اجرا شد. صفات مختلفی از جمله صفات فنولوژیک و ویژگی‌های مرتبط با عملکرد و اجزای عملکرد و درصد روغن دانه اندازه‏گیری شدند. تجزیه‌های آماری مختلفی شامل تجزیه‌های یک متغیره و چند متغیره برای داده‌های به دست آمده مورد استفاده قرار گرفتند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس بر اساس طرح لاتیس نشان داد که اثر تیمار برای وزن تک بوته در سطح احتمال یک درصد و در مورد صفات تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در سطح احتمال پنج درصد معنی‏دار بود. نتایج تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک بر اساس طرح بلوک‏های کامل تصادفی نشان داد که بین اکوتیپ‏ها از نظر تعداد دانه در بوته در سطح احتمال پنج درصد و از نظر تعداد کپسول در بوته، وزن دانه‏ها در بوته و وزن هزار دانه در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی‏دار وجود داشت. بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌دار بیشترین مقدار وزن دانه‎ها در بوته و عملکرد دانه در هکتار در اکوتیپ شماره 36 (شهرستان سنقر) به دست آمد. اکوتیپ های 11 و 36 دارای کمترین مقدار صفات فنولوژیک شامل روز تا گل‌دهی و روز تا رسیدگی فیزیولوژیک بوده و بنابراین زودرس‌تر هستند. بیشترین مقدار درصد روغن دانه در اکوتیپ شماره 17 (محلی شهرستان کلوانق 13) دیده شد. عملکرد دانه با صفات تعداد روز تا گلدهی و روز تا رسیدگی فیزیولوژیک همبستگی منفی و معنی‎دار داشت. همبستگی عملکرد دانه و درصد روغن، مثبت و معنی‎دار بود. بر اساس تجزیه خوشه‏ای به روش Ward با استفاده از مجذور فاصله اقلیدسی، اکوتیپ‏ها به پنج گروه تقسیم شدند. اکوتیپ‏های شماره 36، 31، 34، 35، 18، 32 و 23 برترین اکوتیپ‏ها در این مطالعه بودند. این اکوتیپ‏ها در تجزیه خوشه‏ای نیز اکثراً در یک گروه قرار داشتند.
نتیجه‌گیری: به طور کلی تنوع ژنتیکی قابل‌توجهی بین اکوتیپ‌های مختلف بالنگوی شهری مورد مطالعه از نظر ویژگی‌های زراعی، مورفولوژیک و محتوای روغن دانه مشاهده شد. از اکوتیپ‌های برتر شناسایی شده می‌توان به‌عنوان والدین در برنامه‌های به‌نژادی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of genetic diversity in Dragon's Head (Lalelemantia iberica) ecotypes using morphological traits and seed oil content in Khorramabad region

نویسندگان [English]

  • Ali Shamsinia 1
  • Abdollah Najaphy 1
  • Reza Amiri 2
1 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agricultural Sciences and Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Crop and Horticultural Science Research Department, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

Introduction: Due to the need of breeders for extensive genetic resources to carry out breeding activities on crops, it seems necessary to identify factors and indicators effective in increasing yield and improving biochemical characteristics of the medicinal plant, Dragon’s head.
Materials and Methods: In this study, 35 new Dragon’s head ecotypes along with a control cultivar Sara were studied in a simple lattice design with two replications under rain-fed conditions. The experiment was conducted in 2021-2022 cropping year at Sarab Changaei Agricultural Research Station, Khorramabad for one year. Various traits, including phenological traits and the traits related to yield, yield components, and seed oil percentage, were measured. Different statistical analyses including univariate and multivariate methods were used for the data.
Results: The results of analysis of variance based on the lattice design showed that the effect of treatment was significant for single plant weight at the one percent probability level and for the traits number of days to physiological maturity, biological yield, and grain yield at the five percent probability level. The results of the analysis of variance of morphological traits based on a randomized complete block design showed that there was a significant difference among ecotypes in terms of the number of seeds per plant at probability level of 5% and in terms of the number of capsules per plant, the weight of seeds per plant and the weight of 1000 seeds at probability level of 1%. Based on the least significant difference test, the highest amount of seed weight per plant and seed yield per hectare was recorded for ecotype number 36 (Sonqor County). Ecotypes 11 and 36 had the lowest amount of phenological traits including days to flowering and days to physiological maturity and therefore are earlier. The highest amount of seed oil percentage was obtained in ecotype number 17 (locality 13 of Kalvaneq County). Seed yield was negatively correlated with the days to flowering and days to physiological maturity. The correlation between seed yield and oil percentage was positive and significant. Based on cluster analysis using Ward method and squared Euclidean distance, the ecotypes were divided into five groups. Ecotypes 36, 31, 34, 35, 18, 32 and 23 were the best ecotypes in this study. These ecotypes were also mostly in the same group in cluster analysis.
Conclusion: In general, significant genetic diversity was observed among the different studied ecotypes of Dragon’s head for agromorphologic characters and seed oil content. The best identified ecotypes can be used as parents in breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster analysis
  • Rainfed
  • Grain yield
  • Yield component
  • Oilseed

مراجع

Abdolahi, M., Maleki Farahani, S., Fotokian, M. H., & Hasanzade Goorut Tappe, A. (2014). Evaluation of yield, yield components and water use efficiency of Shahri and Shirazi balangu (Lallemantia sp) under drought stress for irrigation management. Water and Irrigation Management, 3(2), 103-120. https://doi.org/10.22059/jwim.2014.50045
Aghaei-Gharachorlou, P., Nasrollahzadeh, S., & Shafagh-Kolvanagh, J. (2013). Effect of different irrigation treatments and plant density on yield and yield components of Dragon’s head (Lallemantia iberica Fish. et Mey.). International Journal of Biosciences, 3(8), 144-149. http://dx.doi.org/10.12692/ijb/3.8.144-149
Amerian, M., Zebarjadi, A., & Mehrabi, J. A. (2022). The effect of drought stress and selenium on some morphophysiological characteristics of dragons head (Lallemantia iberica L.).‏ Journal of Plant Environmental Physiology, 16(64), 55-74. (In persian ). https://doi.org/10.30495/IPER.2022.688791
Bagheri, N., & Pirzad, A. (2021). Physiological and Biochemical Yield-Related Response of Lallemantia iberica to Nitrogen Fertilizer Sources in Soil Salinity Conditions. Journal of Agroecology, 13(3), 519-538. https://doi.org/10.22067/jag.v13i3.82396
Cheraghi, A., Rahmani, F., & Hassanzadeh-Ghorttapeh, A. (2018). IRAP and REMAP based genetic diversity among varieties of Lallemantia iberica. Molecular Biology Research Communications, 7(3), 125-132. https://doi.org/10.22099/mbrc.2018.29924.1327
Emre, I., Gedik, O., Kurşat، M., & Kıran، Y. (2021). Karyotype Analysis of Lallemantia Fisch., & CA Mey. Species Grown in Turkey: A Detailed Karyotype Asymmetry Study. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi، 10(1), 1-8.‏ https://doi.org/10.17798/bitlisfen.783170
FAO. (2024). Food and Agriculture Organization of the United Nations. http: www.fao.org.faostat.en.#data.QC.
Farzi, M., Alizade, K., & Arshad, M. (2016). Study on Dragons head (Lallemantia iberica L.) landraces under supplementary irrigation and rainfed conditions.‏ Journal of Crop Ecophysiology, 38(2), 401-412.
Fotokian., M. H., & Arshadi, M. (2019). Genetic diversity in medicinal mutant lines of Shirazi balango (Lallemantia Royleana). Journal of Nuclear Science and Technology, 87(2), 101-108. (In persian ). https://www.magiran.com/p1999718
‏Heydari, A. (2022). Investigation of the relationship between biological yield andsome agronomic traits of common ecotypes of Lallemantia iberica from Iran. Iranian Journal of Agricultural Sciences,
Ion, V., Basa, A. G., Sandoiu, D. I., & Obrisca, M. (2011). Results regarding biological characteristics of the species Lallemantia iberica in the specific conditions from south Romania. Scientific Papers، UASVM Bucharest, Series A, 54, 275-280.‏
Jahangiri, H., Mollafilabi, A., & Hosseini, H. (2021). The Effects of irrigation levels and soil fertilizers on yield components and quantitative and quality yield of Balangu (Lallemantia royleana Benth.) under Torbat-e jam climatic conditions. Journal of Agroecology, 13(2), 345-361. https://doi.org/10.22067/jag.v13i2.86263
Jones, G., & Valamoti., S. M. (2005). Lallemantia، an imported or introduced oil plant in Bronze Age northern Greece. Vegetation history and archaeobotany, 14, 571-577.‏
Khan, A., Siddiqui, A., Jamal, A., & Fatima, G. (2019). Lallemantia royleana Benth. (Balangu): A Compendious Review on Phytochemistry, Pharmacology and Ethnomedicinal Uses. Journal of Drug Delivery and Therapeutics, 9, 175–177. https://doi.org/10.22270/JDDT.V9I5-S.3279
Koohdar, F., Aram, N., & Sheidai, M. (2021). Biosystematics, fingerprinting and DNA barcoding study of the genus Lallemantia based on SCoT and REMAP markers. Caryologia, 74(4), 77-83.‏ https://doi.org/10.36253/caryologia-1163
Lázaro, A., & Larrinaga, A. R. (2018). A multi-level test of the seed number/size trade-off in two Scandinavian communities. PLOS ONE، 13(7), e0201175. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0201175
Mirzakhani, M. (2015). Relationship of Simultaneous Cropping with Legumes and Application of Chemical and Biological Fertilizers with Agronomic Nitrogen Use Efficiency in Corn. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 25(2), 17-32.
Naservafaei, S., Sohrabi, Y., & Moradi, P. (2021). Evaluation of physiological characteristics, yield, yield components, and oil yield of dragon’s head‎ under deficit orrigation conditions in response to foliar application of Brassinosteroid. Journal of Crops Improvement, 23(3), 606-593.‏
Samimifar, P., Shafagh Kolvanagh, J., Dabbagh Mohammadi Nasab, A., & Raei, Y. (2019). Evaluation of grain yield and oil and protein of 49 dragon’s head (Lallemantia iberica Fisch. et Mey) Ecotype at East Azarbaijan. Journal of Agricultural Sciences and Sustainable Production, 29(4), 159-174.‏
Sarafraz, Z., Amini Dahaghi, M., & Rafiee, M. (2022). Study of morphological traits, grain yield and yield components of Lallemantia iberica masses in response to tillage treatment in Khorramabad region. Journal of Agricultural Sciences and Sustainable Production, 32(3), 79-93. https://doi.org/  10.22034/saps.2021.44133.2615
Shafagh, J., Dabbagh Mohammadi nassab, A., Raee, Y., samimifar, P., & Amani, M. (2025). Investigating Different Populations of Dragon’s head (Lallemantia iberica Fischer & C.A. Meyer) in terms of Percentage and Yield of Protein in the Climatic Conditions of East Azarbaijan. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 34(4), 333-350. https://doi.org/10.22034/saps.2023.58092.3101
Shafagh-Kolvanagh, J., Azadmard-Taleshmikaeel, A., Raei, Y., Zehtab-Salmasi, S., Azadmard-Damirchi, S., & Dastborhan, S. (2018). Evaluation of morphological traits, yield components, and essential oil content of Lallemantia iberica under weed interference periods. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 28(2), 135–150. https://doi.org/10.22034/saps.2018.58092
Shafaq Kolvanagh, J., & Dast Borhan, S. (2017). Bālangū-ye shahrī yā Qareh Zarak: a medicinal and multipurpose plant with extensive potentials in fallow‐waiting autumn sowing and spring dryland cultivation.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار