تولیدات گیاهی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

اخبار و اعلانات

راهنمای تهیه مقاله

فرم های نشریه

مطالعه ژنتیک تحمل به ریزش خورجین و صفات مرتبط در ژنوتیپ‌های کلزای زمستانه با استفاده از روش تلاقی دای‌آلل

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ژنتیک بیومتری، گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات ، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع‌ طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،ساری، ایران

3 دانشیار پژوهش مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات،آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 استاد گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و ‌منابع ‌طبیعی ساری، ایران

5 استادیار پژوهش مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات،آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

چکیده
بهمنظور تجزیه ژنتیکی تحمل به ریزش خورجین در ژنوتیپ‌های کلزای زمستانه، یازده ژنوتیپ ایرانی و خارجی کلزا به‌صورت "دای آلل یک‌طرفه" با یکدیگر تلاقی داده شدند. والدین به همراه نتاج F1 (جمعاً 66 تیمار) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج کشت و شاخص تحمل به ریزش خورجین و برخی از صفات مرتبط اندازه‌گیری شدند. تجزیه واریانس ژنوتیپ‌ها تنوع ژنتیکی بالایی را از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد. به همین ترتیب واریانس ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی برای اکثر صفات ازجمله عملکرد دانه و همچنین شاخص تحمل به ریزش خورجین معنی‌دار به‌دست‌آمد که مبین سهم اثرات افزایشی و غالبیت ژنی در کنترل ژنتیکی این صفات بود. بنابراین به نظر می‌رسد انتخاب دوره‌ای همراه با آزمون نتاج، روش اصلاحی مناسبی برای بهره‌گیری از هر دو جزء افزایشی و غیرافزایشی باشد. میزان وراثت‌پذیری عمومی صفات بررسی‌شده در دامنه 87/93-81/78 درصد برآورد شد که بیانگر سهم بالای واریانس ژنتیکی در کنترل این صفات بود. بررسی همبستگی صفات نشان داد که همبستگی مثبت و معنی‌داری بین صفت شاخص تحمل به ریزش خورجین با صفات عملکرد دانه (449/0=r) و میزان روغن (313/0=r) وجود دارد. در مجموع والدین Zarfam و ES Artist با عملکرد مطلوب و شاخص تحمل به ریزش بالا به‌عنوان بهترین ترکیب‌شونده‌های عمومی و دورگ‌های Okapi × Zarfam،Nafis × ES Artist ، Ahmadi × Nafis، Ahmadi × ES Neptune،Zarfam× ES Neptune ،Nafis × ES Natalie، وNima × ES Natalie به‌عنوان بهترین ترکیب‌شونده‌های خصوصی برای برداشت مکانیزه کلزا و بهبود صفت تحمل به ریزش خورجین توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of Silique Shattering Tolerance Genetic and Related Traits in Winter Oilseed Rape Genotypes Using Diallel Cross Method

نویسندگان [English]

  • Mostafa Eidi Kohnaki 1
  • ghaffar kiani 2
  • Bahram Alizadeh 3
  • Ghorban Ali Nemat Zadeh 4
  • Hassan Amiri Oghan 5

1 Ph.D. Student of Plant Breeding, Department of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Crop Sciences, Sari Agriculture Science and Natural Resources University, Sari, Iran

2 Departments of Biotechnology and Plant Breeding, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.

3 Associate Professor, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran

4 Professor, Departments of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

5 Assistant Professor, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran

چکیده [English]

Abstract
Background and Objectives
Although the opening of the silique is a valuable mechanism for the distribution of seeds in nature, it is also a significant problem in oilseed rape cultivation. Seed shedding from siliques at and after maturity is commonly referred to as pod shatter, and it reduces the grain yield of oilseed rape (Brassica napus). This factor, also called dehiscence, can cause losses of up to 50% of potential grain yield if harvesting is delayed and in adverse weather conditions. As a general consideration, canola is susceptible to shattering, and there is little genetic diversity associated with silique shattering tolerance in its commercial lines hence, increasing shatter tolerance is an important breeding objective.
 
Materials and Methods
In the present study, eleven parents were used to generate 55 hybrids. The experiment was carried out as a complete randomized block design with three replications at the seed and plant improvement institute. Silique Shattering Tolerance Index (SSTI) using Random Impact Test (RIT) and other related traits were measured during 2018. Griffing's model I of method II was used for the analysis of variance and the estimation of genetic parameters. Correlation coefficients for the studied traits and other calculations were performed using the SPSS software and Excel program.
 
Results
Analysis of variance of genotypes showed high genetic diversity for the studied traits. Similarly, the general and specific combining ability variances were significant for most traits such as grain yield and the silique shattering tolerance index. This indicates the contribution of additive and non-additive effects in the genetic control of these traits. The general heritability of the studied traits was observed in the range of 78.81% to 93.87%. Correlation coefficients of traits showed a positive and significant correlation between silique shattering tolerance index with grain yield and oil content. Moreover, Zarfam and ES Artist with a good performance and silique shattering tolerance index are considered the best general combiners. Okapi×Zarfam, Nafis×ES Artist, Ahmadi×Nafis, Ahmadi×ES Neptune, Zarfam×ES Neptune, Nafis×ES Natalie, and Nima×ES Natalie are recommended as the best specific combinations for mechanized oilseed rape harvest and improvement of the shattering tolerance trait.
 
Discussion
Low specific heritability of grain yield can be due to the more outstanding contribution of non-additive effects than additive effects. Various research studied variable estimation for general and specific combining ability and other parameters due to the difference in genetic materials and different weather conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Combining ability
  • Diallel
  • Gene effects
  • Genotype
  • Oilseed rape
مراجع
References
Akbar, M., Tahira, B. M. A., & Hussain, M. (2008). Combining ability studies in Brassica napus. International Journal of Agriculture and Biology, 10(2), 205-208.
Amiri Oghan, H., Moghaddam, M., Ahmadi, M. R., & Davari, S. J. (2003). Determination of gene action and heritability of drought stress resistance indices in rapeseed. Journal of Iran Agriculture Science, 35(1), 73-83. [In Farsi]
Azizinia, S. (2011). Combining ability analysis for yield component parameters in winter rapeseed genotypes (Brassica napus L.). Journal of Oilseed Brassica, 2(2), 67-75.
Braatz, J., Harloff, H. J., & Jung, C. (2018). EMS-induced point mutations in ALCATRAZ homoeologs increase silique shatter resistance of oilseed rape (Brassica napus). Euphytica, 214(2), 1-9.
Cardoza, V., & Stewart, C. N. (2004). Brassica Biotechnology: Progress in cellular and molecular biology. In Vitro Cellular and Developmental Biology-Plant, 40(6), 542-551.
Cavalieri, A., Harker, K. N., Hall, L. M., & Gulden, R. H. (2016). Evaluation of the causes of on-farm harvest losses in canola in the Northern Great Plains. Crop Science, 56(4), 2005-2015.
Child, R. D., Summers, J. E., Babij, J., Farrent, J. W., & Bruce, D. M. (2003). Increased resistance to pod shatter is associated with changes in the vascular structure in pods of a resynthesized Brassica napus line. Journal of Experimental Botany, 54(389), 1919-1930.
Griffing, B. (1956). A generalized treatment of the use of diallel crosses in quantitative inheritance. Heredity, 10(1), 31-50.
Gulden, R. H., Cavalieri, A., Syrovy, L. D., & Shirtliffe, S. J. (2017). Pod drop in Brassica napus is linked to weight-adjusted pod-retention resistance. Field Crops Research, 205(2017), 34-44.
Gulden, R. H., Shirtliffe, S. J., & Thomas, A. G. (2003). Harvest losses of canola (Brassica napus) cause large seed bank inputs. Weed Science, 51(1), 83-86.
Hashemi, A. S., Nematzadeh, G. A., Babaeian Jelodar N., & Ghasemi, O. (2008). Study of gene effects for quantitative traits in rapeseed via diallel analysis. Journal of Agricultural Science and Natural Resources,
15(4), 81-96. [In Farsi]
Hossain, S., Kadkol, G. P., Raman, R., Salisbury, P. A., & Raman, H. (2012). Breeding Brassica napus for shatter resistance. Plant Breeding, 14(1), 313-332.
Hu, Z., Hua, W., Huang, S., Yang, H., Zhan, G., Wang, X., Liu, G., & Wang, H. (2012). Discovery of pod shatter-resistant associated SNPs by deep sequencing of a representative library followed by bulk segregant analysis in rapeseed. PLoS One, 7(4), e34253.
Jia, L., Mei, D. S., Li, Y. C., Cui, J. C., Hui, W., Peng, P. F., & Qiong, H. (2013). Combining ability and breeding potential of rapeseed elite lines for pod shatter resistance. Journal of Integrative Agriculture, 12(3), 552-555.
Jorgensen, T., Hauser, T. P., & Jorgensen, R. B. (2007). Adventitious presence of other varieties in oilseed rape (Brassica napus) from seed banks and certified seed. Seed Science Research, 17(2), 115-125.
Liu, J., Wang, J., Wang, H., Wang, W., Zhou, R., Mei, D., & Hu, Q. (2016). Multigenic control of pod shattering resistance in Chinese rapeseed germplasm revealed by genome-wide association and linkage analyses. Frontiers in Plant Science, 7(2016), e1058.
Malekshahi, F., Dehghani, H., & Alizadeh, B. (2012). Biplot trait analysis of some of canola (Brassica napus L.) genotypes in irrigation and drought stress conditions. Plant Productions, 35(3), 1-16. [In Farsi]
Morgan, C. L., Bruce, D. M., Child, R., Ladbrooke, Z. L., & Arthur, A. E. (1998). Genetic variation for pod shatter resistance among lines of oilseed rape developed from synthetic B. napus. Field Crops Research, 58(2), 153-165.
Morgan, C. L., Ladbrooke, Z. L., Bruce, D. M., Child, R., & Arthur, A. E. (2000). Breeding oilseed rape for pod shattering resistance. Journal of Agricultural Science, Cambridge, 135(4), 347-359.
Nassimi, A. W., Sardar, A., Hassan, G., & Naushad, A. (2006). Combining ability analysis for maturity and other traits in rapeseed (Brassica napus L.). Journal of Agronomy, 5(3), 523-526.
Peng, P., Li, Y., Mei, D., Liu, D., Fu, L., Wang, H., Sang, S., Chen, Y., & Hu, Q. (2013). Optimization and experiment of assessment method for pod shatter resistance in Brassica napus L. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 29(21), 19-25.
Price, J. S., Neale, M. A., Hobson, R. N., & Bruce, D. M. (1996). Seed losses in commercial harvesting of oilseed rape. Journal of Agricultural Engineering Research, 65(3), 183-191.
Rameah, V., Rezai, A., & Saeidi, G. (2003). Estimation of genetic parameters for yield, yield components and glucosinolate in rapeseed (Brassica napus L.). Journal of Agricultural Science and Technology, 5(1), 143-151.
Roberts, J. A., Elliott, K. A., & Gonzalez-Carranza, Z. H. (2002). Abscission, dehiscence, and other cell separation processes. Annual review of Plant Biology, 53(1), 131-158.
Singh, M., Singh, L., & Srivastava, S. B. L. (2016). Combining ability analysis in Indian mustard (B. juncea L. Czern and Coss). Journal of Oilseed Brassica, 1(1), 23-27.
Squires, T. M., Gruwel, M. L. H., Zhow, R., Sokhansanj, S., Abrams, S. R., & Cutler, A. J. (2003). Dehydration and dehiscence in siliques of Brassica napus and Brassica rapa. Canadian Journal of Botany, 81(3), 248-254.
Wang, R., Ripley, V. L., & Rakow, G. (2007). Pod shatter resistance evaluation in cultivars and breeding lines of Brassica napus, Brassica juncea and Sinapis alba. Plant Breeding, 126(6), 588-595.
Yousefi, F., Hassibi, P., Roshanfekr, H., & Meskarbashee, M. (2015). Study of drought and salinity stress effect on some physiological characters of two canola (Brassica napus L.) varieties in Ahvaz. Plant Productions, 38(4), 25-34 [In Farsi]
تولیدات گیاهی
دوره 44، شماره 1
خرداد 1400
صفحه 65-76
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار