شماره مدرك :
19182
شماره راهنما :
2158 دكتري
پديد آورنده :
شورميج، فاطمه
عنوان :

پاسخ ژنوتيپ هاي گندم با سطوح مختلف پلوئيدي به تغذيه روي و آهن و ارتباط آن با پروتئين دانه در شرايط تنش خشكي

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
ژنتيك و به نژادي گياهي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1402
صفحه شمار :
(چهارده، 203 ص: جدول، نمودار)
توصيفگر ها :
پروفايل SRC , ژن NAM-B1 , سطوح پلوئيدي گندم , غني¬سازي زيستي , گندم¬هاي پوشينه¬دار , محلول¬پاشي برگي , محتواي پروتئين دانه , محتواي روي و آهن دانه
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/11/07
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
ژنتيك و به نژادي گياهي
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/11/07
كد ايرانداك :
230077678
چكيده فارسي :
گندم¬هاي تتراپلوئيد اصلاح نشده پوشينه¬دار ايمرTriticum turgidum ssp. durum)) كه از اجداد گندم¬هاي امروزي محسوب مي-شوند، داراي پتانسيل قابل توجهي در بهبود گندم¬هاي دوروم، بويژه از نظر محتواي پروتئين دانه مي¬باشند. به¬منظور بررسي واكنش گندم¬هاي تتراپلوئيد پوشينه¬دار ايمر و دوروم به سطوح متفاوت كود نيتروژن، 12 ژنوتيپ¬ گندم تتراپلوئيد شامل هشت ژنوتيپ¬ دوروم و چهار ژنوتيپ¬ ايمر در سال زراعي 97-96 در مزرعه كشت شدند. آزمايش به ¬صورت كرت¬هاي خرد شده در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار به اجرا در آمد كه در آن چهار سطح كود اوره (صفر، 50، 150 و200 كيلوگرم در هكتار) به عنوان عامل اصلي و ژنوتيپ¬ها¬ به عنوان عامل فرعي بودند. نتايج حاصل از تجزيه واريانس نشان داد كه اثر كود نيتروژن بر صفات روز تا رسيدگي فيزيولوژيك، محتواي روي و آهن، پروتئين و نيتروژن دانه در سطح يك درصد معني¬دار بود. هم¬چنين به¬منظور بررسي امكان بهبود ژنتيكي همزمان دو گونه، 12 ژنوتيپ در يك تلاقي داي¬آلل ناقص (66 نتاج) در دو سال متوالي (96-95) مورد ارزيابي قرار گرفتند. علاوه ¬براين، بين يك ژنوتيپ ايمر (سينگرد) با دو دوروم (شبرنگ و ياواروس) تلاقي برگشتي متقابل انجام شد و نتاج BC1F1 آن¬ها در يك فصل زراعي در مزرعه مورد بررسي قرارگرفت. نتايج نشان داد كه گندم دوروم اثري بارز بر عملكرد دانه، قطر دانه، وزن هزاردانه و وزن حجمي هيبريد¬ها دارد، در¬حالي¬كه ايمر بيشتر در افزايش محتواي پروتئين دانه، طول دانه و ارتفاع بوته مشاركت مي¬كند. روند مشابه هم براي هيبريد¬هايBC1F1 از دو والد تكراري دوروم مشاهده شد. در آزمايشي ديگر به منظور ارزيابي تنوع ژنتيكي، مجموعه متنوع شامل 144 ژنوتيپ زراعي، بومي و وحشي گندم در سه سطح پلوئيدي (دي، تترا و هگزا) با مبدا جغرافيايي متفاوت در دو تكرار در شرايط آبياري نرمال در طرح لاتيس ساده كشت و در يك سال زراعي (98-97) مورد ارزيابي قرار گرفتند. سپس بر اساس عملكرد دانه بيشتر، 84 ژنوتيپ منتخب از هر سه سطح پلوئيدي با مبدا جغرافيايي متفاوت براي بررسي محتواي روي و آهن دانه مورد آزمايش قرار گرفتند. گندم¬هاي پوشينه¬دار در هر سه سطح پلوئيدي، محتواي روي، آهن و پروتئين دانه بيشتر و عملكرد دانه كمتري را نسبت به ارقام اصلاح شده نشان دادند. سپس آزمايش ديگري با هدف بررسي واكنش گونه¬هاي منتخب از سال 98-97 با سطوح پلوئيدي متفاوت به محلول¬پاشي برگي روي و آهن در شرايط تنش آبي انجام شد. در اين آزمايش 35 ژنوتيپ شامل 19 تتراپلوئيد از ده زيرگونه، ده هگزاپلوئيد از پنج زيرگونه و شش ديپلوئيد از سه ريزگونه در مزرعه در يك فصل زراعي (99-98) در دو محيط رطوبتي با چهار تيمار شاهد، محلول¬پاشي برگي روي، محلول¬پاشي برگي آهن و محلول¬پاشي برگي روي + آهن مورد ارزيابي قرار گرفتند. اين آزمايش بر اساس اسپليت پلات در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با دو تكرار در هر محيط رطوبتي انجام شد. تنش آبي اثرات منفي بر همه صفات زراعي از جمله عملكرد و وزن هزار دانه داشت. محلول¬پاشي برگي روي و روي + آهن به¬طور معني¬داري عملكرد و وزن هزار دانه را افزايش و كاهش آن¬ها را بواسطه تنش آبي كم كردند. در حالي¬كه بواسطه تنش رطوبتي صفات كيفيتي شامل پروفايل SRC، محتواي پروتئين، روي و آهن دانه افزايش يافتند. محلول¬پاشي روي، مقادير پروفايل SRC را در گندم¬هاي تترا و هگزا افزايش داد. تنش رطوبتي به¬طور معني¬داري محتواي نسبي آب برگ، كلروفيل a، b و كاروتنوئيدها را كاهش داد و هم¬چنين چندين صفت فيزيولوژيك ديگر شامل هيدروژن پراكسيد، پرولين، مالون دي آلدهيد و آنزيم¬هاي آنتي¬اكسيدان شامل پراكسيداز، آسكوربات پراكسيداز و كاتالاز را به¬طور معني¬داري افزايش داد، در¬حالي¬كه محلول¬پاشي روي، محتواي روي دانه، كلروفيل، كاروتنوئيد، فعاليت آنزيم¬هاي آنتي¬اكسيداني را افزايش و محتواي مالون دي آلدهيد، هيدروژن پراكسيد و محتواي سديم دانه را در مقايسه با شاهد به¬طورمعني¬داري كاهش داد. نتايج اين آزمايش حاكي از كارايي موثر محلول¬پاشي روي در بهبود صفات زراعي و كيفيتي و كاهش اثرات تنش رطوبتي بود. در مطالعه آخر به¬منظور ارتباط ژن NAM-B1 موثر در افزايش مقدار پروتئين، روي و آهن دانه، در 38 ژنوتيپ شامل ده هگزاپلوئيد از پنج گونه و 28 تتراپلوئيد از نه گونه در مزرعه براي دو سال متوالي (98-97) ارزيابي و 582 نوكلئوتيد اول ژن NAM-B1 در اين ژنوتيپ¬ها توالي¬يابي شد. ژن NAM-B1 در 21 ژنوتيپ تتراپلوئيد و پنج هگزاپلوئيد وجود داشت كه ژنوتيپ¬ها با محتواي بيشتر پروتئين، روي و آهن دانه داراي آلل وحشي NAM-B1 بودند. اين يافته¬ها امكان بهبود همزمان محتواي پروتئين، روي و آهن دانه را از طريق يك مكان ژني مهم براي سلامت و تغذيه انسان تاييد مي¬كند.
چكيده انگليسي :
Cultivated emmer wheat (T. turgidum ssp. dicoccum, 2n=4x=28) is generally belived to serve as the ancestor of modern wheat. Notably, it holds significant promise for improving durum wheat, particularly in terms of elevating grain protein content (GPC). The experiment was conducted as a split plot using a randomized complete block design with three replications. In this setting, the main factor was four levels of urea fertilizer (0, 50, 150, and 200 kg ha-1), and the 12 wheat genotypes were considered the sub-factors. The results of the analysis of variance showed that the effect of nitrogen fertilizer levels on days to physiological maturity, GPC percentage, nitrogen percentage, and nitrogen concentration in grains was significant (p<0.01). Emmer genotypes had higher means for spike number per square meter, GPC, nitrogen concentration in grain, and protein percentage than durum wheat genotypes. Also, to examine the possibility of concurrent improvement of the two species, the eight durum cultivars were crossed with the four emm Then, based on more GY, 84 higher-yielding genotypes from all three ploidy levels with different geographical origins were selected for grain zinc (Zn) and iron (Fe) measurements. In all three ploidy levels, hulled wheat showed higher Zn, Fe, and GPC and lower GY than modern cultivars. Then another experiment was conducted to investigate the reaction of selected species (from the 2018-2019 study) with different ploidy levels to foliar spraying of Zn and Fe under water stress conditions. The 35 selected wheat genotypes, including nineteen tetraploids from ten different species, ten hexaploids from five species, and six diploids from three species, were eva‎luated in the field (2019-2020) over two moisture regimes with the following four treatments: control, foliar Zn application, foliar Fe application, and foliar Zn+Fe application. The experiment used a split-plot scheme in a randomized complete block design with two replications in each moisture regime. Water stress negatively affected all measured traits, including GY and TKW. Foliar application of Zn and Zn+Fe significantly increased GY and TKW and alleviated their reduction caused by water stress. While the grain quality traits, including solvent retention capacity (SRC) values, GPC, Zn, and Fe content, increased. Zinc application increased SRC profiles for 4x and 6x genotypes. Remarkably, the Zn application alleviated yield reduction caused by water stress. Moreover, the Zn application increased grains' Zn, potassium content (K+), the ratio of potassium to sodium content (K+/Na+), RWC, Chl, Car contents, Pox, Aes, and Cat activities while significantly reducing MDA, HP, and Na+ contents compared with the control treatment. The results of this experiment indicated the effectiveness of Zn foliar spraying in improving agronomical and quality traits and reducing the effects of water stress. Finally, a study aimed at the association of the NAM-B1 gene with increased amounts of GPC, Zn, and Fe grain content. For this reason, 38 wheat accessions comprising ten hexaploids from five species and 28 tetraploids from nine species were eva‎luated in the field for two consecutive years (2018-2020), and the 582 first nucleotides of this gene were sequenced. The NAM-B1 gene was present in 21 tetraploids and five hexaploid accessions. These findings further support the possibility of simultaneously improving wheat GPC, Zn, and Fe content by a single gene crucial for human nutrition and health worldwide.
استاد راهنما :
اقافخر ميرلوحي فلاورجاني , قدرت اله سعيدي
استاد مشاور :
مهران شيرواني جوزداني , مهدي كديور , محمدرضا سبزعليان دستجردي
استاد داور :
احمد ارزاني , ابوذر سورني
لينک به اين مدرک :

بازگشت