شماره مدرك
21263
شماره راهنما
18207
پديد آورنده
ملكي، فاطمه
عنوان
ارزيابي ژنوتيپ‌هاي نوتركيب جو در محيط تنش همزمان شوري-خشكي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
اصلاح نباتات
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
هفت،74ص.: مصور، جداول، نمودار
توصيفگر ها
لاين هاي خالص نو تركيب , جو وحشي , تنگناي تكاملي , شاخص ژنوتيپ ايده ال , شوري , خشكي
تاريخ ورود اطلاعات
1405/07/02
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
توليد و ژنتيك گياهي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/07/04
كد ايرانداك
23253543
چكيده فارسي
جو زراعي (Hordeum vulgare L.) يكي از مهم‌ترين غلات جهان و ايران است كه به‌دليل سازگاري گسترده، نقش كليدي در تأمين امنيت غذايي و خوراك دام ايفا مي‌كند. با اين حال، هزاران سال انتخاب طبيعي، اهلي‌سازي و انتخاب مصنوعي براي صفات خاص زراعي (نظير عملكرد و شاخص برداشت)، منجر به حدوث تنگناي ژنتيكي (Genetic bottleneck) و كاهش قابل‌توجه تنوع ژنتيكي در ارقام مدرن بويژه براي تنش هاي زيستي و غير زيستي شده است؛ پديده‌اي كه با افزايش پيامدهاي تغييرات اقليمي توانايي گياه براي مقابله با تنش‌هايي نظير شوري و خشكي را محدود كرده است. جو وحشي (Hordeum vulgare subsp. spontaneum) به‌عنوان جد و خويشاوند نزديك جو زراعي، به‌دليل تلاقي‌پذيري بالا و همولوژي ژنومي با جو اهلي، منبعي ارزشمند براي افزايش تنوع ژنتيكي و بهبود تحمل به تنش‌هاي غيرزيستي، از جمله شوري و خشكي، محسوب مي‌شود. اين پژوهش با هدف ارزيابي تنوع ژنتيكي بخشي از ژرم‌پلاسم جهاني جو در كنار لاين‌هاي نوتركيب حاصل از تلاقي بين‌گونه‌اي، شناسايي ژنوتيپ‌هاي متحمل به تنش همزمان شوري و خشكي، و بررسي روابط بين صفات زراعي و فنولوژيك انجام شد. بدين منظور، 74 ژنوتيپ جو در سه گروه شامل 44 لاين اينبرد نوتركيب منتخب از نسل BC1F8 جمعيت IBP-21 (حاصل از تلاقي 21 والد وحشي اسپانتانئوم با رقم زراعي ريحان 03)، كه شامل 30 لاين منتخب و 14 لاين داراي وزن هزار دانه بالا براي برنامه‌هاي اصلاحي ارقام مالتي بودند به همراه پنج رقم شاهد (گلشن، گوهران، يوسف، خاتم و ريحان) و 25 ژنوتيپ جهاني، در سال زراعي 1403–1404 در مزرعه تحقيقاتي لورك دانشگاه صنعتي اصفهان مورد ارزيابي قرار گرفتند. آزمايش در قالب طرح آگمنت با هفت بلوك ناقص و در دو محيط مجزاي نرمال (آبياري كامل) و تنش همزمان شوري (200 ميلي‌مولار كلريد سديم) و خشكي (قطع آبياري در مرحله گلدهي) با پنج رقم شاهد اجرا شد. صفات مورفولوژيك (تعداد ساقه، ارتفاع بوته و طول سنبله)، فنولوژيك (روز تا خوشه‌دهي، روز تا رسيدگي و طول دوره پرشدن دانه) و ويژگي هاي عملكردي (عملكرد دانه و وزن هزار دانه) اندازه‌گيري شد و شاخص‌هاي تحمل به تنش (STI)، پايداري عملكرد (YSI) و شاخص انتخاب چندمتغيره ژنوتيپ ايده‌آل (SIIG) محاسبه گرديد. نتايج نشان‌دهنده وجود تنوع ژنتيكي كافي بين ژنوتيپ‌ها براي اكثر صفات مورد بررسي در هر سه گروه ژنوتيپي مورد بررسي بود. تنش همزمان شوري و خشكي تأثير شديد و معني‌داري بر تمامي صفات داشت و عملكرد دانه را در لاين‌هاي نوتركيب، ارقام شاهد و ژنوتيپ‌هاي جهاني را به ترتيب 18، 22 و 19 درصد نسبت به شرايط نرمال كاهش داد. در گروه ارقام شاهد، رقم تجاري گلشن با عملكرد 437 گرم بر متر مربع در شرايط نرمال و 150 گرم بر متر مربع در شرايط تنش، بر اساس شاخص SIIG، به‌عنوان متحمل‌ترين رقم به تنش شناسايي شد. در مقابل، رقم يوسف با كمترين نوسان عملكرد در دو محيط، به‌عنوان باثبات‌ترين رقم معرفي شد و از شاخص ثبات YSI بالاتري برخوردار بود. در ميان لاين‌هاي نوتركيب، ژنوتيپ‌هاي 154، 257 و 283 عملكرد دانه بالايي در هر دو محيط نشان دادند و لاين 257 با كسب بالاترين مقدار شاخص SIIG، به‌عنوان متحمل‌ترين و باثبات‌ترين لاين معرفي شد. شايان ذكر است كه والد زراعي اين لاين‌ها (ريحان 03) در شرايط نرمال و تنش به‌ترتيب عملكرد 258 و 76 گرم بر متر مربع را ثبت كرد كه به‌مراتب كمتر از بسياري از لاين‌هاي نوتركيب جديد مذكور بود. اين نتيجه، كارايي استفاده از والد وحشي در برنامه اصلاحي را نشان مي‌دهد و بيانگر آن است كه ورود قطعات ژنومي والد وحشي به زمينه ژنتيكي رقم زراعي (ادغام آشيانه اي) ، امكان توليد لاين‌هايي با تركيب مطلوب عملكرد بالا و تحمل به تنش همزمان شوري و خشكي را فراهم كرده است. در گروه ژنوتيپ‌هاي جهاني نيز ژنوتيپ‌هاي H10، H21 و فورتونا (رقم مالتي جهاني) از عملكرد دانه برتري در هر دو محيط برخوردار بودند؛ به‌گونه‌اي كه ژنوتيپ H21 با بالاترين مقدار شاخص SIIG، به‌عنوان متحمل‌ترين و باثبات‌ترين ژنوتيپ جهاني شناخته شد. بررسي همبستگي صفات نشان داد كه عملكرد دانه در شرايط تنش، بيشترين همبستگي مثبت و معني‌دار را با شاخص‌هاي STI و SIIG داشت كه كارايي اين شاخص‌ها را در گزينش مستقيم ژنوتيپ‌هاي متحمل به تنش تأييد مي‌كند. به‌طور كلي، نتايج اين پژوهش نشان داد كه لاين‌هاي نوتركيب حاصل از تلاقي جو زراعي و جو وحشي، ظرفيت بالايي براي بهبود عملكرد و افزايش تحمل به تنش همزمان شوري و خشكي دارند و مي‌توانند به‌عنوان منابع ژنتيكي ارزشمند در برنامه‌هاي اصلاحي آينده مورد استفاده قرار گيرند.
چكيده انگليسي
Cultivated barley (Hordeum vulgare L.) is one of the most important cereal crops worldwide and in Iran, playing a key role in food security and livestock feed production due to its wide adaptability. However, prolonged domestication and selection for desirable agronomic traits have resulted in a genetic bottleneck and a substantial reduction in the genetic diversity of modern cultivars, limiting their ability to cope with abiotic stresses associated with climate change, particularly salinity and drought. Wild barley (Hordeum vulgare subsp. spontaneum), the progenitor of cultivated barley, is a valuable genetic resource for broadening the genetic base and improving tolerance to abiotic stresses because of its high cross-compatibility and genomic homology with cultivated barley. This study aimed to evaluate the genetic diversity of a subset of the global barley germplasm together with backcross recombinant inbred lines (BCRILs), identify genotypes tolerant to combined salinity and drought stress, and investigate the relationships among agronomic and phenological traits. A total of 74 barley genotypes, including 44 BC1F8 BCRILs derived from crosses between 21 wild spontaneum accessions and the cultivar Reyhan 03, five check cultivars (Golshan, Goharan, Yousef, Khatam, and Reyhan), and 25 global barley genotypes, were evaluated during the 2024–2025 growing season at the Lork Research Farm of Isfahan University of Technology. The experiment was conducted using an augmented design with seven incomplete blocks under two environments: normal irrigation and combined salinity (200 mM NaCl) and drought stress (irrigation withheld at flowering). Morphological, phenological, and yield-related traits were measured, and the Stress Tolerance Index (STI), Yield Stability Index (YSI), and selection Index of Ideal Genotype (SIIG) were calculated. The results revealed significant genetic variation among the evaluated genotypes for most traits. Combined salinity and drought stress significantly reduced grain yield by 18%, 22%, and 19% in the BCRILs, check cultivars, and global genotypes, respectively. Among the check cultivars, Golshan was identified as the most tolerant genotype based on the SIIG index, whereas Yousef showed the highest yield stability across environments. Among the BCRILs, lines 154, 257, and 283 exhibited superior grain yield under both environments, with line 257 identified as the most tolerant and stable based on the highest SIIG value. Notably, the cultivated parent, Reyhan 03, produced substantially lower grain yields than these superior lines under both normal and stress conditions, demonstrating the effectiveness of wild barley introgression in improving grain yield and tolerance to combined salinity and drought stress. Among the global barley genotypes, H10, H21, and Fortuna showed superior grain yield, while H21 was identified as the most tolerant and stable genotype according to the SIIG index. Grain yield under stress was positively and significantly correlated with STI and SIIG, confirming the effectiveness of these indices for selecting stress-tolerant genotypes. Overall, the results indicate that BCRILs derived from crosses between cultivated and wild barley represent valuable genetic resources for improving grain yield and tolerance to combined salinity and drought stress in future barley breeding programs.
استاد راهنما
محمد مهدي مجيدي
استاد داور
محمدحسين اهتمام , مريم حقيقي