توصيفگر ها :
تنگناي ژنتيكي , هيبريداسيون بين گونهاي , گلرنگ , تنش شوري , 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 گمشده بهويژه براي تنش خشكي و شوري استفاده شد و در راه كار دوم جمعآوري و انتخاب درون ژرم پلاسم جهاني گلرنگ مدنظر قرار گرفت. تنش شوري يكي از مهمترين تنشهاي غيرزيستي است كه نقش بسيار مهمي در كاهش عملكرد گياهان دارد. در مطالعه اول تأثير تنش شوري بر روي صفات مورفولوژيك و زراعي 49 لاين نوتركيب حاصل از سه تلاقي بينگونهاي گياه گلرنگ از طريق ارزيابي در دو محيط تنش شوري و عدم تنش بهصورت طرح بلوكهاي كامل تصادفي با 3 تكرار بررسي شد. تلاقي¬هاي بين سه گونه گلرنگ قبلا بهصورت (TP) C. tinctorius× C. palaestinus،×C. oxyacanthus (TO) C. tinctorius،C. oxyacanthus (PO) × C. palaestinus انجام شده بود. در مطالعه دوم انتخاب درون 100 ژنوتيپ از ژرم پلاسم جهاني گلرنگ زراعي در قالب طرح آگومنت صورت گرفت. هر دو آزمايش در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه صنعتي اصفهان در سال زراعي 1400-1399 انجام شدند. نتايج مطالعه اول نشان داد كه تنوع ژنتيكي بالايي بين لاينهاي نوتركيب براي تحمل به تنش شوري و صفات زراعي و مرفولوژيك وجود دارد. بيشترين مقدار وراثتپذيري عمومي در شرايط عدم تنش شوري مربوط به صفات ميزان پتاسيم در بافت برگي(31/76 درصد) و پسازآن ميزان سديم (06/58درصد) بود. صفات وزن هزار دانه و تعداد غوزه در بوته هم وراثتپذيري عمومي بالايي داشتند. تنش شوري باعث كاهش معني داري در صفات قطر غوزه، وزن غوزه، تعداد دانه درهرغوزه، عملكرد دانه، وزن هزار دانه، درصد روغن دانه، محتواي نسبي آب برگ، مقدار عنصر پتاسيم و عملكرد روغن گرديد. بيشترين مقدار كاهش مربوط به صفت عملكرد دانه در بوته (59/52 درصد) بود. شاخص تحمل به تنش شوري با صفاتي همچون وزن هزار دانه، تعداد دانه در هر غوزه، وزن غوزه و عملكرد روغن دانه همبستگي مثبت نشان داد. بر اساس نتايج مربوط به ضرايب همبستگي، صفات ارتفاع بوته، تعداد غوزه در بوته، وزن غوزه، تعداد دانه در غوزه و وزن هزار دانه به دليل همبستگي بالا با صفت عملكرد دانه 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. لاين هاي نوتركيب 1TP، 8TP، 158TO و184TO ازلحاظ عملكرد دانه درصد روغن دانه در هر دو محيط نرمال و تنش ، نسبت به سايرين بهتر بوده و جزو ژنوتپ هاي پايدار با شاخص مقاومت به تنش بالا هستند. در مطالعه دوم تنوع بسيار بالايي در ژرم پلاسم جهاني موردمطالعه ازلحاظ كليه صفات و تحمل به تنش شوري مشاهده شد. وجود ارقام خارجي با عملكرد بالا و متحمل به تنش نشان داد كه اين ارقام بهعنوان مخزن ژني مفيد براي عملكرد روغن، تحمل به تنش و اصلاح برخي ويژگيهاي نامطلوب ارقام داخلي (نظير پابلندي) سودمند ميباشند. بر اساس نتايج حاصل، رقمG94 از اصفهان،G11 از ايتاليا، G16 از دانمارك و G41 از اوكراين را ميتوان متحملترين به تنش شوري ازنظر شاخص CSI (شاخص تركيبي تحمل) و همچنين با عملكرد قابلقبول در هر دو محيط معرفي كرد. ارقامG41 از اوكراين،G85 و G94 از ايران، G58 از مصر، G52 از آمريكا در هر دو محيط تنش و عدم تنش شوري، بالاترين درصد روغن دانه را به خود اختصاص دادند. ازآنجاييكه گلرنگ زراعي و خويشاوندان نزديك آن در دامنه جغرافيايي گسترده از شرق تا غرب دنيا و بهويژه ايران پراكندهشده است، و در برخي از اين مناطق به دليل دارا بودن شرايط اقليمي خاص احتمال تكامل نمونههاي ويژه وجود دارد، نتايج اين مطالعه ميتواند در بهنژادي ساير صفات بويژه ساير تنشهاي غير زيستي و زيستي نيز در آينده مورداستفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Large part of safflower diversity has been lost by genetic bottleneck caused by natural and artificial selection during thousands of years. Therefor, two strategies were considered in the form of safflower breeding project from 2013 in Isfahan university of technology. At first, interspecific hybridization was used to restore some part of the lost diversity, especially for drought and salinity tolerance. At the second strategy germplasm from global safflower diversity centers were collected and evaluated. Salinity stress is one of the most important abiotic stresses playing a very important role in reducing plant performance. In order to understand the effect of salinity stress on morphological and agricultural traits, the first study was carried out on 49 recombinant inbred lines (RIL) obtained from interspecific crosses of safflower (Carthamus tinctorius) with two wild relatives of C. oxyacanthus and C. palaestinus. In the second study 100 genotypes from global safflower germplasm were assessed under salt stress. Each research was conducted in the research farm of the Faculty of Agriculture of Isfahan University of Technology, located in Lavak Najaf Abad during the 2020-2021 growing season. In the first study, the RILs were assessed in two environments of salinity stress and no salinity stress according to a randomized complete blocks design with three replications and in the second study in the form of an augmented design. The results of the first study showed that there is a high genetic diversity among the RILs for tolerance to salinity stress and morphological traits. The highest amount of broad sense heritability in the conditions of no salinity stress is related to the traits of potassium content (76.31%) followed by sodium (58.06%). The traits of thousand grain weight and number of heads per plant also had high heritability under both normal and salt conditions.. In the environment of salinity stress, the same traits were at the highest level in terms of heritability. Salt stress caused a decrease in head diameter, head weight, number of seeds per head, seed yield, thousand grain weight, oil percentage, relative leaf water content, potassium content and oil yield. The maximum decrease is related to seed yield (52.59%). Stress tolerance index has shown a positive correlation with traits thousand seed weight, number of seeds per head, head weight and seed oil performance. Based on the correlation results, plant height, number of heads per plant, head weight, number of seeds per head, and thousand grain weight were important components of yield due to high correlation with grain yield. In order to simultaneously selection based on all the traits and genotypes, principal component analysis were used. Lines 1TP, 8TP, 158TO and 184TO are superior than others in terms of performance and oil percentage in both normal and stress environments. These lines had also the highest salt stress tolerance and stability indices. The results of the second study showed that there was a very high diversity in the studied global germplasm in terms of all traits and tolerance to salt stress. Our results indicated that some exotic safflower accessions are very useful in terms of salt tolerance and oil yield which can be useful for improving undesirable characteristics of domestic germplasm (such as late ripening and height). Based on the results, accession G94 from Isfahan, G11 from Italy, G16 from Denmark and G41 from Ukraine can be introduced as the most tolerant to salinity stress in terms of CSI (combined index of tolerance).