تولیدات گیاهی

تولیدات گیاهی

ارزیابی تنوع و برآورد پارامترهای ژنتیکی صفات کیفیت میوه در برخی لاین‌های اینبرد فلفل دلمه‌ای (Capsicum annuum L.)

نوع مقاله : علمی پژوهشی - اصلاح نباتات

نویسندگان
1 بخش تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
2 عضو هیات علمی
3 گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
4 گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان، ایران
5 دانش‌آموخته دکتری، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
10.22055/ppd.2026.51109.2303
چکیده
فلفل دلمه‌ای، یک محصول صیفی مهم است که میوۀ آن از نظر کیفیت تغذیه در سبد غذایی خانوار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی و گروه‌بندی لاین‌های اینبرد فلفل دلمه‌ای از لحاظ صفات کیفیت میوه، 80 لاین اینبرد فلفل دلمه‌ای ارزیابی شدند. آزمایش بر پایه طرح کاملاً تصادفی به صورت کشت گلدانی در گلخانۀ تحقیقاتی دانشکدۀ کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان طی سال زراعی 1402-1401 انجام شد. پارامتر‌های ژنتیکی شامل ضرایب تغییرات فنوتیپی و ژنوتیپی، واریانس ژنتیکی، واریانس فنوتیپی، وراثت پذیری عمومی، وراثت پذیری خصوصی و کارایی گزینش برای برخی صفات کیفیت میوه محاسبه گردید. نتایج مقایسه میانگین لاین‌های اینبرد نشان داد که ژنوتیپ شماره 9 از لحاظ اکثر صفات مورد بررسی از جمله آسکوربیک اسید و رنگدانه‌های فتوسنتزی (کلروفیلa، کلروفیلb، کلروفیل کل) به عنوان یکی از ژنوتیپ‌های برتر برگزیده شد. ژنوتیپ 67 نیز بالاترین مقدار آنتوسیانین در هر دو نوع میوه‌ بالغ رسیده و نابالغ را نشان داد. ارزیابی پارامتر‌های ژنتیکی نشان داد که بیشترین کارایی گزینش به ترتیب به صفات آنتوسیانین در مرحلۀ میوه بالغ نارس و مقدار ویتامین ث مرتبط بود. بیشترین و کمترین ضریب تغییرات تنوع ژنوتیپی و فنوتیپی به ترتیب با صفت میزان آنتوسیانین در میوه‌های بالغ نارس و بالغ رسیده مرتبط بود. بالاترین وراثت پذیری خصوصی نیز به ترتیب به صفات محتوای کاروتنوئید و آنتوسیانین در میوه‌های بالغ نارس تعلق گرفت. تجزیه‌های آماری بر اساس گروه‌بندی حاصل از رنگ میوه رسیده نشان داد که گروه‌های مختلف رنگی تفاوت معنی داری از یکدیگر داشتند، به گونه‌ای که میزان ترکیبات آنتوسیانین در میوه‌های بالغ رسیدۀ زرشکی رنگ (30/27 میلی‌گرم بر گرم ماده تر) به طور معنی‌داری از سایر گروه‌ها بیشتر بود. بیشترین و کمترین محتوای ویتامین ث در لاین‌های اینبرد قرمز و زرشکی گزارش شد. بالاترین مقدار رنگدانۀ فتوسنتزی کلروفیل a در گروه‌های رنگی نارنجی (63/0 میلی‌گرم بر گرم ماده تر) و کمترین آن در لاین‌های اینبرد شکلاتی(41/0 میلی‌گرم بر گرم ماده تر) ثبت شد. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان داد که دو مؤلفۀ نخست در مجموع 87/70 درصد از تغییرات کل داده‌ها را توجیه نمودند. بای‌پلات حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی، لاین‌های ارزیابی شده در دو گروه متفاوت قرار داد. گروه کوچک‌تر شامل ژنوتیپ‌های50، 26، 41، 51، 81 و 65 بود که حاوی مقادیر کم رنگدانه‌های فتوسنتزی و محتوای ترکیبات کاروتنوئیدی بالا بودند. با توجه به این‌که تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه‌ای بین لاین‌های مورد بررسی وجود داشت به نظر می‌رسد پتانسیل گزینش بالایی برای صفات مذکور وجود دارد. از این رو می‌توان به یافتن لاین‌های امیدبخش از نظر این صفات برای برنامه‌های تولید هیبرید و بهبود صفات کیفیت امیدوار بود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Genetic variation and parameter estimation for fruit quality traits among some bell pepper inbred lines (Capsicum annuum L.)

نویسندگان English

Mahnaz Rahmanzadeh 1
Mehdi Mohayeji 2
Mahmood Maleki 3
Ali Akbar Maghsoodi Mood 4
Soraya Pourtabrizi 5
1 Department of Genetics and plant production, Faculty of agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Academic staff
3 Department of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
4 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
5 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده English

Introduction

Bell pepper (Capsicum annuum L.) is one of the most important vegetables consumed worldwide. Pepper is a diploid plant with 24 chromosomes (2n = 2x = 24). Its fruit contains a wide range of nutrients, vitamins, and bioactive pigments with significant health benefits. Carotenoids notably enhance the nutritional value of pepper. The carotenoids in pepper mainly consist of the highly stable capsanthin and capsorubin, along with β-carotene, β-cryptoxanthin, lutein, zeaxanthin, antheraxanthin, and violaxanthin. Xanthophyll pigments are mainly found in red peppers. The main carotenoids in fully ripened yellow/orange peppers include lutein, β-carotene, violaxanthin, antheraxanthin, zeaxanthin, and β-cryptoxanthin. Vitamin C, another nutrient and antioxidant, is present in some pepper varieties at concentrations twice as high as those in tomatoes, apples, or oranges per gram of fruit fresh weight. Anthocyanins, an important group of water-soluble pigments belonging to flavonoids, are widely distributed in plant organs, contributing to various colors such as red, blue, and purple. Anthocyanins possess biological functions that promote health, including antioxidant, anticancer, anti-aging effects, as well as protecting eyesight. Genetic diversity is a major prerequisite for any crop breeding program. The cultivated Capsicum species exhibit broad diversity due to evolution, domestication, and artificial selection. The genetic diversity of pepper germplasm resources is critical for ongoing research and breeding efforts. Plant breeders have employed diverse breeding techniques to improve economically important traits in peppers. Therefore, information about genetic diversity is essential for breeding programs. The main goal of the present study was to evaluate the diversity of quality traits and their genetic parameters among 80 inbred lines of bell pepper.

Materials and Methods

This study aimed to evaluate the genetic diversity of 80 bell pepper genotypes based on fruit quality traits. The experiment was conducted based on completely randomized design under greenhouse conditions at Shahid Bahonar University of Kerman. Quality traits were measured at both mature unripen and fully ripened fruits. Subsequently, genetic parameters such as genotypic and phenotypic coefficients of variation, genetic and phenotypic variance, broad-sense heritability, narrow-sense heritability, and response to selection were calculated. All data were subjected to analysis of variance (ANOVA) for different color groups of inbred lines. To assess genetic diversity among the lines, principal component analysis (PCA) was conducted. In addition, means were compared using Duncan’s mean comparison test.

Results and Discussion

Mean comparisons revealed that genotype 9 was one of the best lines in terms of ascorbic acid and photosynthetic pigment contents (chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll). Genotype 67 was the best line in term of anthocyanin accumulation in both mature unripen and ripened fruits. Genetic parameter analysis indicated that anthocyanin content in mature unripen fruits had the highest heritability and response to selection. The highest genotypic and phenotypic coefficients of variation were related to anthocyanin content in mature unripen and ripened fruits, respectively. ANOVA results among different cultivar groups based on fruit color showed significant differences for all measured traits, indicating sufficient diversity among the groups. The highest anthocyanin content was found in maroon ripened fruits (27.30 mg-1gFW). The highest and lowest vitamin C content in ripened fruits were observed in red and maroon peppers, respectively. The highest chlorophyll-a level was found in orange-colored fruits (0.63 mg-1gFW), while the lowest was observed in brown-colored fruits (0.41 mg-1gFW). Considering PCA results, the first two components explained 70.87% of the total variation. Biplot analysis divided the inbred lines into two groups. The smaller group included genotypes 50, 26, 41, 51, 81, and 65, which had low levels of photosynthetic pigments and high carotenoid content. High genetic diversity observed among the studied genotypes suggested that the potential for identifying promising inbred lines to improve hybrid breeding programs

Conclusion

This study was performed to assess the diversity of quality traits and their genetic parameters among several bell pepper inbred lines. The results exhibited a wide range of genetic diversity and high amount of heritability among studied lines. Significant differences were observed between the different color groups also showed proper diversity for almost traits between different colors. It seems that, there is a potential of identifying promising inbred lines among studied lines.

کلیدواژه‌ها English

Fruit-related traits
Genetic diversity
Genetic gain
Heritability

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 فروردین 1405