شماره مدرك
21056
شماره راهنما
18062
پديد آورنده
كريميان، مريم
عنوان
تنوع ژنتيكي در لاين هاي گندم ساختگي در شرايط تنش شوري، خشكي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
ژنتيك و به نژادي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
هشت،86ص: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
گندم ساختگي , وراثت پذيري , شوري , خشكي , وراثت پذيري , به نژادي , انتخاب , ژنومD
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/29
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي كشاورزي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/02/29
كد ايرانداك
23216978
چكيده فارسي
گندم (Triticum aestivum L.) مهم¬ترين محصول زراعي جهان و ايران است كه نقش كليدي در تأمين امنيت غذايي ايفا مي¬كند. با وجود تنش¬هاي زيستي و غير¬زيستي گسترده در كشور كه محدوديت¬هايي براي توليد گندم بويژه در شرايط تغيير اقليم ايجاد كرده است، هنوز از پتانسيل بالاي گندم¬هاي ساختگي (مشتق از Triticum turgidum × Aegilops tauschii) براي بهبود گندم¬هاي نان استفاده نشده است. گندم¬هاي ساختگي به ¬عنوان منابع ژنتيكي متنوع، ظرفيت بالايي در انتقال ژن¬هاي مقاوم به ارقام زراعي از طريق جايگزيني ژنوم D دارند. در سال¬هاي گذشته لاين¬هاي گندم مشتق شده از ژرم پلاسم گندم¬هاي ساختگي منتخب از طريق كانادا از مركز بين المللي اصلاح گندم و ذرت (CYMMIT) دريافت شد و پس از 4 سال بررسي هسته اصلاحي شكل گرفته است. در اين پژوهش 49 ژنوتيپ شامل 36 لاين ساختگي پيشرفته (هسته مذكور) و 13 رقم گندم نان تحت 4 محيط نرمال، تنش شوري، خشكي و تنش تركيبي شوري و خشكي ارزيابي شدند. پژوهش طي دو سال زراعي در ايستگاه تحقيقاتي لورك دانشگاه صنعتي اصفهان با استفاده از طرح بلوك كامل تصادفي در سه تكرار بصورت آزمايش تجزيه مركب انجام شد. صفات مرفولوژيك، عملكرد دانه، اجزاي عملكرد، شاخص¬هاي تحمل به تنش و برخي صفات فيزيولوژيك مورد بررسي قرار گرفت. بيشترين كاهش عملكرد مربوط به تنش تركيبي شوري و خشكي به ميزان 8/43 درصد بود و پس از آن تنش خشكي 7/41 درصد و تنش شوري 5/33 درصد قرار داشت. محتواي كاروتنوئيد تحت تنش خشكي 67/5 درصد افزايش يافت كه نشان¬دهنده پاسخ قوي محافظتي فتوسنتزي گياه در برابر استرس بود. در اين پژوهش تنوع ژنوتيپي قابلتوجهي بين لاينهاي ساختگي و ارقام كشور مشاهده شد. ميزان وراثت پذيري و پيشرفت ژنتيكي بالا براي صفت وزن هزار دانه و اجزاي عملكرد حتي تحت شرايط تنش مشاهده شد. در اين ميان، وراثتپذيري بالاي رتبه اصلاح¬گر( به¬عنوان يك شاخص مشاهده¬اي مبتني بر وضعيت ظاهري، سلامت عمومي و يكنواختي رشد) حائز اهميت ويژه¬اي به¬عنوان ابزار سريع براي شناسايي ژنوتيپ¬هاي برتر در برنامه¬هاي اصلاح نباتات است. با اعمال تنش¬ها، الگوي همبستگي¬ها دچار تغييرات معنادار شد. تحت تنش خشكي و شوري، ارتباط صفات فنولوژيك با عملكرد دانه تغيير جهت داد؛ به¬طوري كه تأخير در خوشه¬دهي و گرده¬افشاني با كاهش عملكرد همراه بود و اين موضوع مزيت نسبي ژنوتيپ¬هاي زودرس را در اين شرايط آشكار ساخت. نتايج نشان داد كه تعدادي از لاين¬هاي ساختگي (بويژه ژنوتيپ 196، 198 و 124) برتري معني¬داري از نظر عملكرد و تحمل به تنش نسبت به بهترين ارقام كشوري داشتند و براي آزمون¬هاي پايداري رقم معرفي مي شوند. ژنوتيپ 196 شاخص ثبات عملكرد بالا (YSI) و شاخص تحمل به تنش (STI) بالايي داشت، در حالي كه ژنوتيپ 198 بيشترين STI را تحت تمام تنش¬ها به¬دست آورد. در مقابل، رقم چيني بهاره با وجود ثبات عملكرد بالا، به¬دليل STI پايين و عملكرد دانه محدود، نمونهاي از «هزينه فيزيولوژيك تحمل به تنش» است كه در آن فعال¬سازي مسير¬هاي مقاومت، منابع متابوليكي را از توليد دانه منحرف ميكند. نتايج نشان داد كه لاين¬هاي گندم ساختگي پتانسيل بالايي در بهبود تحمل همزمان به چند تنش دارند كه نقش كليدي احياي تنوع ژنتيكي گم شده در ژنوم D گندم و مديريت تنگناي ژنتيكي را در توسعه ارقام مقاوم و پايدار گندم در شرايط تنش¬زاي خشكي و شوري تأييد ميكند.
چكيده انگليسي
Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most important crops in the world and in Iran, playing a
key role in ensuring food security. Despite widespread biotic and abiotic stresses in the country that
impose serious limitations on wheat production, particularly under climate change conditions, the
high potential of synthetic wheats (derived from Triticum turgidum × Aegilops tauschii) has not yet
been fully exploited for the improvement of bread wheat. Synthetic wheats, as genetically diverse
resources, have a high capacity for transferring resistance genes into cultivated varieties. In recent
years, wheat lines derived from selected synthetic wheat germplasm were obtained from the
International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT), and after four years of evaluation,
some of them were selected. In this study, 49 genotypes including 36 advanced synthetic lines and
13 bread wheat cultivars were evaluated under four environments: normal conditions, salinity stress,
drought stress, and combined salinity and drought stress. The experiment was conducted over two
growing seasons at the Lavark Research Farm of Isfahan University of Technology using a
randomized complete block design with three replications in a combined analysis. Morphological
traits, grain yield, yield components, stress tolerance indices, and several physiological traits were
assessed. The greatest reduction in grain yield was observed under combined salinity and drought
stress (43.8%), followed by drought stress (41.7%) and salinity stress (33.5%). Carotenoid content
increased by 5.67% under drought stress, indicating a strong photoprotective response of the
photosynthetic apparatus to stress. Considerable genotypic diversity was observed among synthetic
lines and national cultivars. High heritability and genetic advance were detected for thousand-grain
weight and yield components, even under stress conditions. Notably, the high heritability of the
“breeder’s score,” an observational index based on plant appearance, general health, and growth
uniformity, highlights its importance as a practical tool for early-stage identification of superior
genotypes in breeding programs. Under stress conditions, correlation patterns changed markedly;
under drought and salinity stress, the relationship between phenological traits and grain yield
shifted, such that delayed heading and anthesis were associated with reduced yield, revealing the
relative advantage of early-maturing genotypes. The results indicated that several synthetic lines
(particularly genotypes 196, 198, and 124) showed significantly superior grain yield and stress
tolerance compared with the best national cultivars and are therefore recommended for varietal
stability trials. Genotype 196 exhibited high yield stability index (YSI) and stress tolerance index
(STI), whereas genotype 198 achieved the highest STI values across all stress conditions. In
contrast, the cultivar “Chinese spring”, despite its relatively high yield stability, exhibited low STI
and limited grain yield, representing an example of the “physiological cost of stress tolerance,” in
which activation of resistance pathways diverts metabolic resources away from grain production.
Overall, the results demonstrate the high potential of synthetic wheat lines for improving
simultaneous tolerance to multiple stresses and confirm their key role in restoring lost genetic
diversity in the wheat D genome and managing genetic bottlenecks for the development of resilient
and sustainable wheat cultivars under drought and salinity prone environments.
استاد راهنما
محمد مهدي مجيدي
استاد داور
علي محمد ميرمحمدي ميبدي , مهديه غلامي