پاسخ ژنوتيپ هاي گندم با سطوح مختلف پلوئيدي به تغذيه روي و آهن و ارتباط آن با پروتئين دانه در شرايط تنش خشكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

ژنتيك و به نژادي گياهي

دكتري

گندم¬هاي تتراپلوئيد اصلاح نشده پوشينه¬دار ايمرTriticum turgidum ssp. durum)) كه از اجداد گندم¬هاي امروزي محسوب مي-شوند، داراي پتانسيل قابل توجهي در بهبود گندم¬هاي دوروم، بويژه از نظر محتواي پروتئين دانه مي¬باشند. به¬منظور بررسي واكنش گندم¬هاي تتراپلوئيد پوشينه¬دار ايمر و دوروم به سطوح متفاوت كود نيتروژن، 12 ژنوتيپ¬ گندم تتراپلوئيد شامل هشت ژنوتيپ¬ دوروم و چهار ژنوتيپ¬ ايمر در سال زراعي 97-96 در مزرعه كشت شدند. آزمايش به ¬صورت كرت¬هاي خرد شده در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار به اجرا در آمد كه در آن چهار سطح كود اوره (صفر، 50، 150 و200 كيلوگرم در هكتار) به عنوان عامل اصلي و ژنوتيپ¬ها¬ به عنوان عامل فرعي بودند. نتايج حاصل از تجزيه واريانس نشان داد كه اثر كود نيتروژن بر صفات روز تا رسيدگي فيزيولوژيك، محتواي روي و آهن، پروتئين و نيتروژن دانه در سطح يك درصد معني¬دار بود. هم¬چنين به¬منظور بررسي امكان بهبود ژنتيكي همزمان دو گونه، 12 ژنوتيپ در يك تلاقي داي¬آلل ناقص (66 نتاج) در دو سال متوالي (96-95) مورد ارزيابي قرار گرفتند. علاوه ¬براين، بين يك ژنوتيپ ايمر (سينگرد) با دو دوروم (شبرنگ و ياواروس) تلاقي برگشتي متقابل انجام شد و نتاج BC1F1 آن¬ها در يك فصل زراعي در مزرعه مورد بررسي قرارگرفت. نتايج نشان داد كه گندم دوروم اثري بارز بر عملكرد دانه، قطر دانه، وزن هزاردانه و وزن حجمي هيبريد¬ها دارد، در¬حالي¬كه ايمر بيشتر در افزايش محتواي پروتئين دانه، طول دانه و ارتفاع بوته مشاركت مي¬كند. روند مشابه هم براي هيبريد¬هايBC1F1 از دو والد تكراري دوروم مشاهده شد. در آزمايشي ديگر به منظور ارزيابي تنوع ژنتيكي، مجموعه متنوع شامل 144 ژنوتيپ زراعي، بومي و وحشي گندم در سه سطح پلوئيدي (دي، تترا و هگزا) با مبدا جغرافيايي متفاوت در دو تكرار در شرايط آبياري نرمال در طرح لاتيس ساده كشت و در يك سال زراعي (98-97) مورد ارزيابي قرار گرفتند. سپس بر اساس عملكرد دانه بيشتر، 84 ژنوتيپ منتخب از هر سه سطح پلوئيدي با مبدا جغرافيايي متفاوت براي بررسي محتواي روي و آهن دانه مورد آزمايش قرار گرفتند. گندم¬هاي پوشينه¬دار در هر سه سطح پلوئيدي، محتواي روي، آهن و پروتئين دانه بيشتر و عملكرد دانه كمتري را نسبت به ارقام اصلاح شده نشان دادند. سپس آزمايش ديگري با هدف بررسي واكنش گونه¬هاي منتخب از سال 98-97 با سطوح پلوئيدي متفاوت به محلول¬پاشي برگي روي و آهن در شرايط تنش آبي انجام شد. در اين آزمايش 35 ژنوتيپ شامل 19 تتراپلوئيد از ده زيرگونه، ده هگزاپلوئيد از پنج زيرگونه و شش ديپلوئيد از سه ريزگونه در مزرعه در يك فصل زراعي (99-98) در دو محيط رطوبتي با چهار تيمار شاهد، محلول¬پاشي برگي روي، محلول¬پاشي برگي آهن و محلول¬پاشي برگي روي + آهن مورد ارزيابي قرار گرفتند. اين آزمايش بر اساس اسپليت پلات در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با دو تكرار در هر محيط رطوبتي انجام شد. تنش آبي اثرات منفي بر همه صفات زراعي از جمله عملكرد و وزن هزار دانه داشت. محلول¬پاشي برگي روي و روي + آهن به¬طور معني¬داري عملكرد و وزن هزار دانه را افزايش و كاهش آن¬ها را بواسطه تنش آبي كم كردند. در حالي¬كه بواسطه تنش رطوبتي صفات كيفيتي شامل پروفايل SRC، محتواي پروتئين، روي و آهن دانه افزايش يافتند. محلول¬پاشي روي، مقادير پروفايل SRC را در گندم¬هاي تترا و هگزا افزايش داد. تنش رطوبتي به¬طور معني¬داري محتواي نسبي آب برگ، كلروفيل a، b و كاروتنوئيدها را كاهش داد و هم¬چنين چندين صفت فيزيولوژيك ديگر شامل هيدروژن پراكسيد، پرولين، مالون دي آلدهيد و آنزيم¬هاي آنتي¬اكسيدان شامل پراكسيداز، آسكوربات پراكسيداز و كاتالاز را به¬طور معني¬داري افزايش داد، در¬حالي¬كه محلول¬پاشي روي، محتواي روي دانه، كلروفيل، كاروتنوئيد، فعاليت آنزيم¬هاي آنتي¬اكسيداني را افزايش و محتواي مالون دي آلدهيد، هيدروژن پراكسيد و محتواي سديم دانه را در مقايسه با شاهد به¬طورمعني¬داري كاهش داد. نتايج اين آزمايش حاكي از كارايي موثر محلول¬پاشي روي در بهبود صفات زراعي و كيفيتي و كاهش اثرات تنش رطوبتي بود. در مطالعه آخر به¬منظور ارتباط ژن NAM-B1 موثر در افزايش مقدار پروتئين، روي و آهن دانه، در 38 ژنوتيپ شامل ده هگزاپلوئيد از پنج گونه و 28 تتراپلوئيد از نه گونه در مزرعه براي دو سال متوالي (98-97) ارزيابي و 582 نوكلئوتيد اول ژن NAM-B1 در اين ژنوتيپ¬ها توالي¬يابي شد. ژن NAM-B1 در 21 ژنوتيپ تتراپلوئيد و پنج هگزاپلوئيد وجود داشت كه ژنوتيپ¬ها با محتواي بيشتر پروتئين، روي و آهن دانه داراي آلل وحشي NAM-B1 بودند. اين يافته¬ها امكان بهبود همزمان محتواي پروتئين، روي و آهن دانه را از طريق يك مكان ژني مهم براي سلامت و تغذيه انسان تاييد مي¬كند.

225372

ژنتيك و به نژادي گياهي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان