رفتن به محتوای اصلی
x
تحلیل ژنتیكی و مولكولی صفات عملكرد، فیزیولوژی و كیفیت دانه گندم نان تحت تاثیر تنش گرمای انتهای فصل
تاریخ دفاع
استاد

احمد ارزاني

دانشکده
مهندسی كشاورزی

تنش گرما در طول دوره پر شدن دانه، اصلی ترین تنش غیرزیستی محدود کننده عملکرد و کیفیتدانه در گندم نان (Triticum aestivum L.) می‌باشد. در اینمطالعه، 64 ژنوتیپ گندم شامل 60 ژنوتیپ 60-1   CIMCOG وچهاررقم کوهدشت، زاگرس، کریم و دهدشت به عنوان شاهد، در قالب طرح لاتیس ساده 8 ×8 با دو تکرار در دو شرایط معمول و تنش گرما   (ناشی از کاشت تاخیری) طی دو سال زراعی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایجتجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر تنش برای همه صفات   فنومورفولوژیک و زراعی، به استثنای صفتعرض   و مساحت برگ پرچم معنی‌دار بود. اثرژنوتیپ و اثر متقابل تنش در ژنوتیپ   در همهصفات نیز معنی‌دار گردید. تنش گرما به‌طور معنی‌داری با کاهش روز تا سنبله‌دهی،روز تا گرده‌افشانی، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک و روز تا پیری برگ پرچم موجب تسریعنمو فیزیولوژیکی گیاه و کوتاه شدن فصل رشد گندم شد. در نتیجه به‌طور معنی‌داری طولپدانکل، ارتفاع بوته و صفات مرتبط با سنبله شامل تعداد سنبله در متر‌مربع، تعدادسنبلچه در سنبله، طول سنبله و تعداد دانه در سنبله کاهش یافتند. تنش گرما همچنینبا کاهش دوره پر‌شدن دانه، وزن هزار دانه را کاهش (63/27%) داد. بنابراینعملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت نیز به‌طور معنی‌داری کاهش نشان دادند و به طورمتوسط 08/57% از عملکرد دانه ژنوتیپ‌های در معرض تنش گرما کاسته شد. پاسخ ژنوتیپ‌هااز لحاظ صفات مختلف در دو شرایط معمول و تنش گرما بسیار متنوع بود. بیناجزای عملکرد، وزن هزار‌دانه   بیشترینهمبستگی با   عملکرد دانه در شرایط تنش گرمارا نشان داد.   براساس نتایج تجزیه ضرایبمسیر در   شرایط معمول بیشترین اثر مستقیم ومثبت مربوط به وزن هزار‌دانه و بزرگترین اثر مستقیم و منفی برای عرض برگ پرچم بهدست آمد. در شرایط تنش گرما سه صفت اجزای عملکرد وارد مدل رگرسیونی شد که   اثر مستقیم و مثبت بر روی عملکرد دانه نشاندادند. برای شناسایی ژنوتیپ‌های حساس و متحمل به تنش گرما از شاخص‌های مختلفیاستفاده شد. شاخص‌های میانگین هندسی (GMP) و تحمل به تنش (STI) همبستگی مثبت و بالایی با عملکرد دانه در دو محیط داشته و بهعنوان بهترین شاخص‌های تحمل به تنش گرما در این پژوهش معرفی شدند. براساس نتایجحاصل از بررسی شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش گرما، نتایج تجزیه به مولفه‌های اصلیو تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های شماره 2، 3، 5، 6، 11، 16، 17 و 28 به عنوان ژنوتیپ‌هایمتحمل به تنش و ژنوتیپ‌های شماره 9، 13، 19، 34، 38، 40، 44، 49 و 58   به عنوان ژنوتیپ‌های حساس به تنش گرما شناساییشدند. نتایجتجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر تنش، ژنوتیپ و اثر متقابل تنش در ژنوتیپ برایهمه صفات فتوسنتزی و فلوروسانس کلروفیل معنی‌دار بود. تنش گرما موجب کاهش فتوسنتزخالص، هدایت روزنه‌ای، تعرق، کارایی مصرف آب، کارایی مصرف آب لحظه‌ای و حداکثر بازدهکوانتومی PSII   شد، در‌حالی‌که غلظت 2CO زیر روزنه‌ای را افزایش داد. عملکرد دانه با فتوسنتز خالص، حداکثربازده کوانتومی PSII و غلظت 2CO زیر روزنه‌ای همبستگی بالایی نشان داد. بر اساس نتایج تجزیهضرایب مسیر و رگرسیون گام‌به‌گام، غلظت 2CO زیرروزنه‌ای و حداکثر بازده کوانتومی PSII پیش‌بینی‌ کننده‌های خوبی برایتحمل به تنش گرما بودند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر تنش، ژنوتیپ واثر متقابل تنش در ژنوتیپ در همه صفات مربوط به کیفیت دانه معنی‌دار بود. تنش گرماموجب کاهش معنی‌دار محتوای نشاسته، نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین و محتوای رطوبت دانهو افزایش محتوای پروتئین، جذب آب آرد، حجم رسوب زلنی، محتوای خاکستر، محتوای چربی،حجم نان، محتوای گلوتن مرطوب، محتوای گلوتن خشک و شاخص گلوتن شد. ژنوتیپ های متحملبه گرما از نظر عملکرد دانه، وزن هزار‌دانه، محتوای نشاسته، نسبت آمیلوز بهآمیلوپکتین و محتوای رطوبت دانه برتر بودند. در‌حالی‌که ژنوتیپ های حساس حاوی محتوایپروتئین، حجم نان و شاخص گلوتن   بالاتریبودند. نتایج نقشه‌یابی ارتباطی صفات مورد ارزیابی با 4742 نشانگر اسنیپ با دو روشمدل خطی عمومی و مدل خطی مخلوط، تعداد 383 و 342 نشانگر مرتبط با صفاترا به ترتیب در شرایط معمول و تنش گرما شناسایی کرد. بیشترین تراکم نشانگرهایمرتبط با صفات بر روی ژنوم Bو کمترین آنها بر روی ژنوم D مشاهده شد. در دو شرایط تعدادی نشانگر مرتبط با صفات یافت شدند کهدر جایگاه فیزیکی یکسان بر روی کروموزوم موبوطه قرار داشتند که بیانگر QTLهای احتمالی کنترل کنندهصفت مربوطه می‌باشند. برخی از نشانگرها نیز با فاصله کمتر از 5 سانتی‌مورگان ازهم، با یکدیگر پیوستگی داشته و درکنترل صفات م

تحت نظارت وف ایرانی