شماره مدرك
21350
شماره راهنما
2536 دكتري
پديد آورنده
صفاري، مريم
عنوان
مطالعه ژنتيكي ويژگيهاي مختلف در ژرم پلاسمي از برخي گراسها و آناليز ژنتيكي حافظه تنش خشكي و شوري در فسكيوي بلند
مقطع تحصيلي
دكتري
گرايش تحصيلي
ژنتيك و بهنژادي گياهي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
بيست و يك، 259ص.:مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
گراس , فسكيوي بلند , توارث , برهم كنش ژنتيك و محيط , حافظه تنش , خشكي , شوري , انتخاب چندمتغيره
تاريخ ورود اطلاعات
1405/07/26
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
ژنتيك و بهنژادي گياهي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/08/03
كد ايرانداك
23265766
چكيده فارسي
گراسها بهعنوان اجزاي اصلي پوششهاي مرتعي، علوفهاي و فضاي سبز نقش مهمي در پايداري اكوسيستمهاو توليد علوفه دارند و كارايي آنها به تنوع ژنتيكي، ويژگيهاي توليدمثلي و توانايي سازگاري با تنشهاي محيطي وابسته است. اين رساله با هدف ارزيابي تنوع ژنتيكي گراسها و تحليل ژنتيكي و فيزيولوژيك حافظه تنش خشكي و شوري در فسكيوي بلند (Festuca arundinacea) در قالب چهار مطالعه مكمل انجام شد. در مطالعه نخست، 78 ژنوتيپ از 18 گونه گراس بههمراه يك رقم چمن تجاري طي شش سال ارزيابي شدند. شاخص تركيبي SIIG كارايي بالايي در تلفيق صفات مختلف نشان داد و بيانگر آن بود كه برتري گونهها بسته به نوع كاربرد متفاوت است؛ بهطوريكه گونه F. arundinacea و رقم تجاري Sportivo از نظر پايداري و كيفيت چمني، و گونه Paspalum dilatatum از نظر پايداري و عملكرد علوفه، برتري بيشتري داشتند. در اين ميان، F. arundinacea به دليل برخورداري از تركيب متعادلتري از صفات و شاخصها، ماهيت چندمنظورهتري نشان داد. بررسي صفات توليد بذر در همين مجموعه ژنتيكي وجود تنوع معنيدار در راهبردهاي تخصيص منابع ميان گونهها را آشكار ساخت. بر اين اساس، گونههاي پرمحصولي مانند F. arundinacea، گونههاي داراي تعداد بذر بالا نظير Poa pratensis و گونههاي داراي بذر درشت مانند P. dilatatum ميتوانند بهترتيب براي افزايش عملكرد كل بذر، بهبود ظرفيت توليدمثلي و ارتقاي استقرار نهال در برنامههاي اصلاحي مورد استفاده قرار گيرند. در مطالعه دوم، تحليل ژنتيكي در 24 خانواده نيمهخواهري فسكيوي بلند و والدين متناظر نشان داد صفات مرتبط با كيفيت چمن و ويژگيهاي بذري داراي سهم ژنتيكي متوسط تا بالا بوده و انتخاب مستقيم براي بهبود آنها مؤثر است، در حاليكه عملكرد علوفه خشك بهدليل تأثيرپذيري بيشتر از محيط، نيازمند استفاده از شاخصهاي انتخاب غيرمستقيم است. نتايج تحليل بايپلات ژنوتيپهاي 21M و 15L و خانوادههاي 25L، 23M و 21M را بهعنوان مواد ژنتيكي چندمنظوره، و ژنوتيپهاي 25M، 11M و 1E و خانوادههاي 25M و 3M را بهعنوان گزينههاي مناسب براي كيفيت چمن معرفي كرد. در مطالعات سوم و چهارم، اثر حافظه تنش خشكي و شوري در ژنوتيپهاي حاصل از خويشآميزي و آزاد گردهافشاني بررسي شد. نتايج نشان داد اثر متقابل حافظه تنش و نوع گردهافشاني معنيدار بود؛ بهطوريكه در ژنوتيپهاي آزاد گردهافشان، القاي حافظه تنش خشكي و شوري (مطالعه سوم) منجر به بهبود رشد ريشه، افزايش محتواي رنگيزههاي فتوسنتزي، تقويت سيستم آنتياكسيداني و بهبود نسبت ريشه به اندام هوايي شد، در حاليكه در ژنوتيپهاي خويشآميز حافظه تنش خشكي (مطالعه چهارم) عمدتاً موجب بهبود رنگيزههاي فتوسنتزي و رشد ريشه گرديد. بهطور كلي، خويشآميزي با بروز پسروي ژنتيكي و كاهش برخي از صفات فيزيولوژيك و ريشه همراه بود. برآورد پارامترهاي ژنتيكي در جمعيتهاي آزادگردهافشان تحت تيمار حافظه تنش خشكي نشان داد بسياري از صفات ريشهاي و فيزيولوژيك داراي وراثتپذيري مطلوب بوده و اثرات افزايشي ژنها نقش غالب دارندكه امكان استفاده مؤثر از انتخاب فنوتيپي در برنامههاي اصلاحي را نشان ميدهد. براساس نتايج چندمتغيره و شاخصهاي STI و YSI، ژنوتيپ 11M و خانوادههاي3LOP ، 15LS1 و 12LS1 بهعنوان گزينههاي برتر براي برنامههاي اصلاحي در شرايط تنش و توليد واريتههاي سنتتيك شناسايي شدند. در مجموع، نتايج اين پژوهش اهميت تنوع ژنتيكي، نقش حافظه تنش و كارايي رويكردهاي چندمتغيره را در شناسايي و توسعه ژنوتيپهاي پايدار و سازگار با شرايط اقليمي متغير نشان داد.
چكيده انگليسي
Grasses are key components of rangelands, forage systems, and urban green spaces, and they play an important role in ecosystem stability and forage production. Their performance depends on genetic diversity, reproductive traits, and the ability to adapt to environmental stresses. This dissertation aimed to evaluate genetic diversity in grasses and to examine the genetic and physiological mechanisms of drought and salinity stress memory in tall fescue (Festuca arundinacea) through four complementary studies. In the first study, 78 genotypes from 18 grass species, together with one commercial cultivar, were evaluated over six years. The SIIG composite index effectively combined multiple traits and showed that species superiority varied depending on the breeding objective; thus, F. arundinacea and the commercial cultivar Sportivo exhibited superior performance in persistence and turf quality, whereas Paspalum dilatatum performed better in persistence and forage production. Among them, F. arundinacea displayed a more balanced combination of major traits and indices, indicating a more multifunctional nature. Analysis of seed production traits revealed significant variation among species in resource allocation strategies. Accordingly, high-yielding species such as F. arundinacea, species with high seed number such as Poa pratensis, and large-seeded species such as P. dilatatum may be used to increase total seed yield, improve reproductive capacity, and enhance seedling establishment in breeding programs, respectively. In the second study, genetic analysis of 24 half-sib families of tall fescue and their parents showed that traits related to turf quality and seed characteristics were under moderate to high genetic control, making direct selection effective. In contrast, dry forage yield was more strongly affected by the environment and therefore requires indirect selection indices. Biplot analysis identified genotypes 21M and 15L and families 25L, 23M, and 21M as multifunctional genetic materials, while genotypes 25M, 11M, and 1E and families 25M and 3M were identified as suitable candidates for improving turf quality. In the third and fourth studies, the effects of drought and salinity stress memory were evaluated in selfed and open-pollinated genotypes. A significant interaction between stress memory and pollination type was observed. In open-pollinated genotypes, induction of drought and salinity stress memory (Study 3) led to increased photosynthetic pigment content, enhanced antioxidant system activity, and improved root-to-shoot ratio, whereas in selfed genotypes, drought stress memory (Study 4) mainly improved photosynthetic pigments and root growth. Overall, selfing led to inbreeding depression and reduced several physiological and root traits. Estimation of genetic parameters in open-pollinated populations under drought stress memory treatments showed that many root and physiological traits had desirable heritability, with additive gene effects playing a predominant role, indicating the effective potential of phenotypic selection in breeding programs. Based on multivariate analyses and the STI and YSI indices, genotype 11M and families 3LOP, 15LS1, and 12LS1 were identified as superior candidates for stress-oriented breeding programs and the development of synthetic varieties. Overall, this research highlights the importance of genetic diversity, stress memory, and multivariate approaches in developing stable and resilient grass genotypes under changing climatic conditions.
استاد راهنما
محمد مهدي مجيدي
استاد مشاور
مجيد طالبي
استاد داور
علي محمد ميرمحمدي ميبدي , ابوذر سورني , احسان شهبازي