بررسی عملکرد دانه و برخی از صفات مهم زراعی در ژنوتیپ‌های بهاره خزانه بین‌المللی گندم مناطق معتدل کشور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اصلاح ‌نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

2 استاد یار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران

3 کارشناس موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

در آزمایش‌های چندمکانی به علت وجود اثرمتقابل ژنوتیپ در محیط انتخاب ژنوتیپ‌های دارای پایداری وسیع در مکان‌های مختلف دشوار بوده و استفاده از روش GGE بای‌پلات می‌تواند سودمند باشد. هدف از انجام این پژوهش انتخاب لاین‌های برتر گندم نان بهاره با عملکرد دانه بالا، مقاوم به بیماری‌های زنگ زرد و قهوه‌ای و دارای صفات مطلوب زراعی از میان خزانه دریافتی از مرکز بین المللی تحقیقات کشاورزی در مناطق خشک (ICARDA) در اقلیم معتدل کشور بود. برای این منظور 50 ژنوتیپ گندم نان (با احتساب رقم پارسی به عنوان شاهد) در سال زراعی 96-95 در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در دو تکرار در سه ایستگاه کرج، کرمانشاه و زرقان مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه ‌واریانس ‌مرکب نشان داد که اثرمتقابل ژنوتیپ در محیط از نظر آماری معنی‌دار بود. مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها نشان داد که ژنوتیپ شماره‌ 32 بیشترین عملکرد و ژنوتیپ شماره 25 کمترین عملکرد را داشتند. بررسی هم‌زمان پایداری و عملکرد ژنوتیپ‌ها با استفاده از بای‌پلات مختصات محیط متوسط نشان داد که ژنوتیپ‌های 32، 18، 24، 28، 31، 14، 33، 19، 29 و 2 دارای بالاترین عملکرد بودند که از میان آن‌ها، ژنوتیپ‌های 32، 18، 24، 14، 29 و 2 دارای عملکرد دانه پایدارتری بودند. در نهایت با در نظر گرفتن واکنش به بیماری و سایر خصوصیات مطلوب مورد نظر، تعداد هشت ژنوتیپ با شماره‌های 32، 24، 28، 14، 33، 19، 29 و 2 به عنوان لاین‌های برتر انتخاب و به آزمایش مقایسه عملکرد مقدماتی سراسری اقلیم معتدل برای مطالعات تکمیلی هدایت شدند.

کلیدواژه‌ها


Ahmadi, J., Mohammadi, A., and Najafi Mirak, T. 2012. Targeting promising bread wheat (Triticum aestivum L.) lines for cold climate growing environments using AMMI and SREG GGE Biplot analyses. Journal of Agricultural Science and Technology, 14(3):645-657.
Bagherikia, S., Karimzadeh, G., and Naghavi, M.R. 2013. Identification of wheat rust resistance genes (Lr26, Sr31, Yr9) using specific PCR. Crop Biotechnolgy, 3(5): 129-138. (In Persian with English Summary).
Bagherikia, S., Karimzadeh, G., and Naghavi, M.R. 2014. Distribution of 1AL. 1RS and 1BL. 1RS wheat-rye translocations in Triticum aestivum using specific PCR. Biochemical systematics and ecology, 55: 20-26.
Berzonsky, W.A., and Francki, M.G. 1999. Biochemical, molecular, and cytogenetic technologies for characterizing 1RS in wheat: A review. Euphytica, 108: 1-19.
Blanche, S.B., and Myers, G.O. 2006. Identifying discriminating locations for cultivar selection in Louisiana. Crop Science, 46(2):946-949.
Camargo, A.V., Mott, R., Gardner, K.A., Mackay, I.J., Corke, F., Doonan, J. H., Kim, J.T., and Bentley, A. R. 2016. Determining phenological patterns associated with the onset of senescence in a wheat MAGIC mapping population. Frontiers in Plant Science, 7: 1540.
Dehghani, H., Ebadi, A., and Yousefi, A. 2006. Biplot analysis of genotype by environment interaction for barley yield in Iran. Agronomy Journal, 98(2):388-393.
Dehghani, H., Sabaghnia, N., and Moghaddam, M. 2009. Interpretation of genotype-by-environment interaction for late maize hybrids’ grain yield using a biplot method. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 33(2):139-148.
Dryland Agricultural Research Institute (DARI) Available at Web sitehttp://dari.areeo.ac.ir/HomePage.aspx?TabID=12462&Site=dari.areeo.ac&Lang=fa-IR (accessed 18 february 2020).
Egli, D.B. 2004. Seed-fill duration and yield of grain crops. In: Sparks, D.L (ed.) Advances in Agronomy. 83:243-279 PP., Elsevier Press, UK.
Elias, A.A., Robbins, K.R., Doerge, R., and Tuinstra M.R. 2016. Half a century of studying genotype× environment interactions in plant breeding experiments. Crop Science, 56(5):2090-2105.
Esmaeilzadeh Moghaddam, M., Tahmasebi, S., Lotf Ali Ayeneh, G.H.A., Akbari Moghadam, H., Mahmoudi, K.H., Sayyahfar, M., Tabib Ghaffari, S.M., and Zali, H. 2018. Evaluation of grain yield stability of bread wheat (Triticum aestivum L.) promising lines in warm and dry regions of Iran. Iranian Journal of Crop Sciences, 20(1): 270-283. (In Persian with English Summary).
Farshadfar, E., Mahtabi, E., and Jowkar, M.M. 2013. Evaluation of genotype× environment interaction in chickpea genotypes using path analysis. International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 1(6):583-593.
Graybosch, R. A. 2001. Mini review: uneasy unions: quality effects of rye chromatin transfers to wheat. Journal of Cereal Science, 33: 3-16.
Jagadish, K.S., Kishor, K., Polavarapu, B., Bahuguna, R.N., von Wirén, N., and Sreenivasulu, N. 2015. Staying alive or going to die during terminal senescence-an enigma surrounding yield stability. Frontiers in Plant Science, 6: 1070.
Kang, M.S. 1997. Using genotype-by-environment interaction for crop cultivar development. In: Sparks, D.L (ed.) Advances in agronomy. 62: 199-252 pp., Academic Press, USA.
Kang, M.S. 2002. Genotype–environment interaction: progress and prospects. In: Kang, M.S (ed.) Quantitative genetics, genomics, and plant breeding. 221-243 pp., CABI International, UK.
Koocheki, A. R., Sorkhi Laleloo, B., and Eslamzadeh Hesari, M.R. 2012. Yield stability of barley elite genotypes in cold regions of iran using GGE biplot. Seed and Plant Improvement Journal, 28 (4) 533-543. (In Persian with English Summary).
Mohammadi, M., Hosseinpour, T., Armion, M., Khanzadeh, H., and Ghojogh, H. 2016. Analysis of genotype, environment and genotype× environment interaction in bread wheat genotypes using GGE biplot. Agricultural Communications, 4(3):1-8.
Mohammadi, R., Armion, M., Sadeghzadeh, B., Golkari, S., Khalilzadeh, G.H., Ahmadi, H., Abedi-Asl, G.H., and Eskandari, M. 2016b. Assessment of grain yield stability and adaptability of rainfed durum wheat breeding lines. Applied Field Crops Research, 29 (4): 25-42. (In Persian with English Summary).
Mohammadi, R., Farshadfar, E., and Amri, A. 2015. Interpreting genotype× environment interactions for grain yield of rainfed durum wheat in Iran. The Crop Journal, 3(6):526-535.
Mohammadi, R., Haghparast, R., Amri, A., and Ceccarelli, S. 2010. Yield stability of rainfed durum wheat and GGE biplot analysis of multi-environment trials. Crop and Pasture Science, 61(1):92-101.
Najafi Mirak, T., Dastfal, M., Andarzian, B., Farzadi, H., Bahari, M., and Zali, H. 2018. Evaluation of durum wheat cultivars and promising lines for yield and yield stability in warm and dry areas using AMMI model and GGE biplot. Journal of Crop Breeding, 10(28): 1-12. (In Persian with English Summary).
Omrani, S., Mohammad Naji, A., and Esmaeilzadeh Moghaddam, M. 2017. Yield stability analysis of promising bread wheat lines in southern warm and dry agroclimatic zone of Iran using GGE biplot model. Journal of Crop Breeding, 23(9): 157-165. (In Persian with English Summary).
Peterson, R.F., Campbell, A.B., and Hannah, A.E. 1948. A diagrammatic scale for estimating rust intensity on leaves and stems of cereals. Canadian journal of research, 26(5):496-500.
Poehlman, J.M. 2013. Breeding field crops: Springer Science & Business Media, USA, 723 pp.
Pourdad, S.S., and Jamshid Moghaddam, M., 2013. Study on genotype × environment interaction through GGE biplot for seed yield in spring rapeseed (Brassica napus L.) in rain-fed condition. Journal of Crop Breeding, 5(12): 1-14. (In Persian with English Summary).
Rabinovich, S. 1998. Importance of wheat-rye translocations for breeding modern cultivar of Triticum aestivum L. Euphytica, 100: 323-340.
Reif, J.C., Zhang, P., Dreisigacker, S., Warburton, M.L., van Ginkel, M., Hoisington, D., Bohn, M., and Melchinger, A.E. 2005. Wheat genetic diversity trends during domestication and breeding. Theoretical and Applied Genetics, 110(5):859-864.
Roozeboom, K.L., Schapaugh, W.T., Tuinstra, M.R., Vanderlip, R.L., and Milliken, G.A. 2008. Testing wheat in variable environments: genotype, environment, interaction effects, and grouping test locations. Crop Science, 48(1):317-330.
Rubenstein, K.D., and Heisey, P. 2003. Plant genetic resources: New rules for international exchange. Bioversity's Regional Office for the Americas, IPGRI. Villa Gualino, Turin, Italy 63.
Seed and Plant Improvement Institute (SPII) Available at Web site http://spii.ir/HomePage.aspx?TabID=5232&Site=DouranPortal&Lang=fa-IR (accessed 30 february 2019a).
Shahryari Nasab, M., Chogan, R., Khodarahmi, M., Masomi, A., and Khavari Khorasani, S. 2016. Genotype× environment interaction for grain yield of maize hybrids using the GGE biplot. Journal of Crop Breeding, 7(16): 123-129. (In Persian with English Summary).
Sharma, S., DeMason, D. A., Ehdaie, B., Lukaszewski, A. J., and Waines, J. G. 2010. Dosage effect of the short arm of chromosome 1 of rye on root morphology and anatomy in bread wheat. Journal of Experimental Botany, 61: 2623-2633.
Simmonds, J., Scott, P., Leverington-Waite, M., Turner, A.S., Brinton, J., Korzun, V., Snape, J., and Uauy, C., 2014. Identification and independent validation of a stable yield and thousand grain weight QTL on chromosome 6A of hexaploid wheat (Triticum aestivum L.). BMC Plant Biology, 14(1), p.191.
Singh, B.D. 2015. Plant breeding: principles and methods: Kalyani publishers, India.
Trubacheeva, N., Rosseeva, L., Belan, I., Osadchaya, T., Kravtsova, L., Kolmakov, Y. V., Blokhina, N., and Pershina, L. 2011. Characteristics of common wheat cultivars of West Siberia carrying the wheat-rye 1RS.1BL translocation. Russian Journal of Genetics, 47: 13-18.
Yan, W. 2001. GGEbiplot-a Windows application for graphical analysis of multienvironment trial data and other types of two-way data. Agronomy Journal, 93(5):1111-1118.
Yan, W., and Kang, M.S. 2002. GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists: CRC press, USA, 288 PP.
Yan, W., and Rajcan, I. 2002. Biplot analysis of test sites and trait relations of soybean in Ontario. Crop Science, 42(1):11-20.
Yan, W., Frégeau-Reid, J., Pageau, D., Martin, R., Mitchell-Fetch, J., Etienne, M., Rowsell, J., Mike Price, P.S., and de Haan, B.. 2010. Identifying essential test locations for oat breeding in eastern Canada. Crop Science, 50(2):504-515.
Yan, W., Hunt, L.A, Sheng, Q., and Szlavnics, Z. 2000. Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science, 40(3):597-605.
Zali, H., Sofalian, O., Hasanloo, T., and Asghari, A. 2016. AMMI and GGE biplot analysis of yield stability and drought tolerance in Brassica napus L. Agricultural Communications, 4(1):1-8.