توصيفگر ها :
تنگناي ژنتيكي , هيبريداسيون بين گونهاي , گلرنگ , تنش غير زيستي , انتخاب
چكيده فارسي :
پديده تنگناي ژنتيكي بخش زيادي از تنوع گلرنگ را طي هزاران سال انتخاب طبيعي و مصنوعي از بين برده است. بر اين اساس دو راهكار اساسي از سال 1390 در قالب پروژه اصلاح گلرنگ در دانشگاه صنعتي اصفهان مدنظر قرار گرفت. در راه كار اول از تلاقي بينگونهاي براي بازگرداندن بخشي از تنوع از بين رفته بهويژه براي تنش خشكي و شوري استفاده شد و در راه كار دوم جمعآوري و انتخاب درون ژرم پلاسم جهاني گلرنگ مدنظر قرار گرفت. تنشهاي غيرزيستي ازجمله تنشهاي شوري و خشكي نقش بسيار مهمي در كاهش عملكرد گياهان دارند. از تلاقي بين گونه¬اي مي¬توان به منظور افزايش تنوع ژنتيكي، انتقال سازگاري به تنشهاي شوري و خشكي تكاملي و ايجاد ارقام جديد استفاده كرد. در مطالعهي اول(مزرعه اي) 9 لاين خالص نوتركيب (RIL) هستند كه از تلاقي دو به دو سه گونه C. tinctorius، C. palaestinus، C. oxyacanthus (سه جمعيت حاصل از تلاقي بين گونه¬اي TP، TO و PO) حاصل شده¬اند، به همراه 3 گونهي والديني و همچنين 2 رقم رايج داخلي كشور (رقمهاي Koose وPadideh) و22 ژنوتيپ منتخب جهاني و ژنوتيپهاي پايدار حاصل از مطالعات قبلي در مجموع 36 ژنوتيپ در سه محيط شامل خشكي (90 درصد تخليه رطوبتي)، نرمال (50 درصد تخليه رطوبتي) و شوري (ECw=20dSm-1) ارزيابي شدند. در مطالعهي دوم منتخبي از اين لاين¬ها براي بررسي صفات فيزيولوژيك بررسي شدند. نتايج نشان داد تنوع كافي در ژرم پلاسم حاصل از تلاقي بين گونه اي از لحاظ كليه صفات و تحمل به تنش شوري و خشكي وجود دارد. نتايج همچنين نشان داد كه در اثر بروز تنش خشكي و شوري در گياه گلرنگ، كاهش عملكرد و تغييرات در صفات مورفولوژيك و فيزيولوژيك گياه اتفاق افتاده است. صفت تعداد دانه در غوزه در هر سه شرايط محيطي نرمال، تنش شوري و خشكي به ترتيب با مقادير 08/89، 97/89 و 84/89 درصد بالاترين درصد وراثت پذيري عمومي را داشت و پس از آن بيشترين مقدار وراثت پذيري در شرايط نرمال مربوط به صفات محتواي روغن دانه و تعداد غوزه دربوته به ترتيب با مقادير 51/88 و44/88 درصد بود. صفات عملكرد دانه و عملكرد روغن به ترتيب با مقادير 30/88 و 85/87 درصد در شرايط تنش شوري و 07/88 و 86/87 درصد در شرايط تنش خشكي داراي مقادير بالاي وراثت پذيري بودند. بيشترين درصد تغيير و كاهش در اثر تنش شوري و خشكي مربوط به صفات عملكرد روغن و عملكرد دانه بود. شاخص تحمل به تنش(CSI) و شاخص پايداري(YSI) براي هر دو تنش شوري و خشكي ارتباط مثبت و معني داري با تعداد دانه در غوزه، وزن هزاردانه، عملكرد دانه و عملكرد روغن نشان دادند. بر اساس نتايج مربوط به ضرايب همبستگي، صفات ارتفاع بوته، تعداد دانه در غوزه و وزن هزار دانه كه همبستگي بالا با صفت عملكرد دانه داشتند، از اجزاء مهم و صفات مؤثر بر عملكرد دانه بودند. بهمنظور بررسي همزمان كليه صفات بررسيشده و شاخصهاي تحمل به تنش و پايداري عملكرد، از مؤلفههاي اصلي براي انتخاب بر اساس جميع صفات استفاده شد. در مجموع نتايج اين پژوهش نشان داد كه گياه گلرنگ دربرابر تنش شوري تحمل بيشتري نسبت به تنش خشكي نشان ميدهد، اگرچه برخي ژنوتيپ هاي متحمل به هردو شرايط تنش خشكي و شوري شناسايي شدند. ژنوتيپ هاي G52،G43 وG65 در تمامي تيمارهاي محيطي مورد ارزيابي، عملكرد دانه و شاخص CSI و YSI بالايي داشتند. بنابراين براي مناطقي كه با شوري آب و خاك و همچنين كمبود آب مواجه هستند، اين ژنوتيپها پيشنهاد ميشوند. در مناطق داراي آب يا خاك شور براي رسيدن به حداكثر عملكرد دانه در واحد سطح، لاينهاي نوتركيب 61TP و پس از آن 8TP نيز به دليل داشتن عملكرد بالا تحت شرايط معمول و تنش شوري و درعين حال بالا بودن شاخص تحمل به تنش اين لاين در شرايط تنش شوري پيشنهاد ميشود و ميتوان پس از مطالعات تكميلي از آن استفاده كرد.
چكيده انگليسي :
A significant portionof safflower diversity has been lost due to bottlenecks caused by both natural and artificial selection over thousands of years. Therefore, two strategies has been adopted in safflower breeding project initiated in 2013 at Isfahan University of Technology. Initially, interspecific hybridization was employed to restore some of the lost diversity, especially for drought and salinity tolerance. As the second strategy, germplasm from global safflower diversity centers were collected and evaluated. Abiotic stresses, including salinity and drought stress, play a very important role in reducing plant yield. Interspecific hybridization can be used to increase genetic diversity, introgress adative traits (salinity and drought) into new developed cultivars. In this study, 9 recombinant inbreed lines (RILs) derived from the hybridization of three species C. tinctorius, C. palaestinus, and C. oxyacanthus along with three 3 parental species, 2 common cultivars (Koose, Padide numbers), and 22 worldwide genotypes, totally 36 genotypes, were evaluated under three environments (90% moisture depletion), normal (50% moisture depletion) and salinity (ECw=20dSm-1). The results showed that there is sufficient diversity in the germplasm in terms of mesured traits and tolerance to salinity and drought. Drought and salinity stress caused significant reduction in seed yield, and most of morphological and physiological traits in safflower. There was also a relationship between yield and relative leaf water content. Number of seeds per capitulum had the highest broad- sense heritability in all three environmental conditions of normal condition, salt and drought stress with the values of 89.08, 89.97 and 89.84%, respectively. After that, the highest amount of heritability in normal conditiond was related to the traits of seed oil content and number of capitula per plant with values of 88.51 and 88.44%, respectively. Seed yield and oil yield had high heritability estimates with the values of 88.30 and 87.85 for salt stress and 88.07 and 86.87 for drought stress, respectively. The highest reduced alteration due to salinity and drought stress was observed in oil yield and grain yield traits. The stress tolerance index (CSI) and stability index (YSI) showed a positive and significant correlation with the number of seeds per capitulum, thousand grain weight, seed yield, and oil yield in both salt and drought stress conditions. Based on the results of correlation analysis, plant height, number of seeds per capitulum, and thousand grain weight were important components of yield due to high correlation with grain yield. To enable simultaneous selection based on all the traits and genotypes, principal component analysis were used. The results showed that the safflower plant are more tolerance to salinity stress than to drought stress, however, some genotypes were identified that were tolerant to both stress conditions. Genotypes G52, G43 and G65 had high yield and CSI and YSI indeces in all environmental conditions. Therefore, these genotypes are recommended for areas with saline water or saline soil and dryland areas. Specifically, in areas with saline water or soil, the 61TP line is also recommended due to its high yield under normal and salinity stress conditions. In addition, the stress tolerance index of this line is high in salinity stress conditions.