تنوع ژنتيكي در لاين هاي گندم ساختگي در شرايط تنش شوري، خشكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كشاورزي

كارشناسي ارشد

گندم (Triticum aestivum L.) مهم¬‌ترين محصول زراعي جهان و ايران است كه نقش كليدي در تأمين امنيت غذايي ايفا مي¬كند. با وجود تنش¬هاي زيستي و غير¬زيستي گسترده در كشور كه محدوديت¬هايي براي توليد گندم بويژه در شرايط تغيير اقليم ايجاد كرده است، هنوز از پتانسيل بالاي گندم¬هاي ساختگي (مشتق از Triticum turgidum × Aegilops tauschii) براي بهبود گندم¬هاي نان استفاده نشده است. گندم‌¬هاي ساختگي به ¬عنوان منابع ژنتيكي متنوع، ظرفيت بالايي در انتقال ژن¬‌هاي مقاوم به ارقام زراعي از طريق جايگزيني ژنوم D دارند. در سال¬هاي گذشته لاين¬هاي گندم مشتق شده از ژرم پلاسم گندم¬هاي ساختگي منتخب از طريق كانادا از مركز بين المللي اصلاح گندم و ذرت (CYMMIT) دريافت شد و پس از 4 سال بررسي هسته اصلاحي شكل گرفته است. در اين پژوهش 49 ژنوتيپ شامل 36 لاين ساختگي پيشرفته (هسته مذكور) و 13 رقم گندم نان تحت 4 محيط نرمال، تنش شوري، خشكي و تنش تركيبي شوري و خشكي ارزيابي شدند. پژوهش طي دو سال زراعي در ايستگاه تحقيقاتي لورك دانشگاه صنعتي اصفهان با استفاده از طرح بلوك كامل تصادفي در سه تكرار بصورت آزمايش تجزيه مركب انجام شد. صفات مرفولوژيك، عملكرد دانه، اجزاي عملكرد، شاخص¬‌هاي تحمل به تنش و برخي صفات فيزيولوژيك مورد بررسي قرار گرفت. بيشترين كاهش عملكرد مربوط به تنش تركيبي شوري و خشكي به ميزان 8/43 درصد بود و پس از آن تنش خشكي 7/41 درصد و تنش شوري 5/33 درصد قرار داشت. محتواي كاروتنوئيد تحت تنش خشكي 67/5 درصد افزايش يافت كه نشان¬‌دهنده پاسخ قوي محافظتي فتوسنتزي گياه در برابر استرس بود. در اين پژوهش تنوع ژنوتيپي قابل‌توجهي بين لاينهاي ساختگي و ارقام كشور مشاهده شد. ميزان وراثت پذيري و پيشرفت ژنتيكي بالا براي صفت وزن هزار دانه و اجزاي عملكرد حتي تحت شرايط تنش مشاهده شد. در اين ميان، وراثت‌پذيري بالاي رتبه اصلاح¬گر( به¬‌عنوان يك شاخص مشاهده¬‌اي مبتني بر وضعيت ظاهري، سلامت عمومي و يكنواختي رشد) حائز اهميت ويژه¬‌اي به‌¬عنوان ابزار سريع براي شناسايي ژنوتيپ‌¬هاي برتر در برنامه‌¬هاي اصلاح نباتات است. با اعمال تنش‌¬ها، الگوي همبستگي¬‌ها دچار تغييرات معنادار شد. تحت تنش خشكي و شوري، ارتباط صفات فنولوژيك با عملكرد دانه تغيير جهت داد؛ به¬‌طوري كه تأخير در خوشه‌¬دهي و گرده¬‌افشاني با كاهش عملكرد همراه بود و اين موضوع مزيت نسبي ژنوتيپ¬‌هاي زودرس را در اين شرايط آشكار ساخت. نتايج نشان داد كه تعدادي از لاين¬هاي ساختگي (بويژه ژنوتيپ 196، 198 و 124) برتري معني¬داري از نظر عملكرد و تحمل به تنش نسبت به بهترين ارقام كشوري داشتند و براي آزمون¬هاي پايداري رقم معرفي مي شوند. ژنوتيپ 196 شاخص ثبات عملكرد بالا (YSI) و شاخص تحمل به تنش (STI) بالايي داشت، در حالي كه ژنوتيپ 198 بيشترين STI را تحت تمام تنش‌¬ها به¬‌دست آورد. در مقابل، رقم چيني بهاره با وجود ثبات عملكرد بالا، به¬دليل STI پايين و عملكرد دانه محدود، نمونه‌اي از «هزينه فيزيولوژيك تحمل به تنش» است كه در آن فعال¬‌سازي مسير¬هاي مقاومت، منابع متابوليكي را از توليد دانه منحرف مي‌كند. نتايج نشان داد كه لاين‌¬هاي گندم ساختگي پتانسيل بالايي در‌ بهبود تحمل همزمان به چند تنش دارند كه نقش كليدي احياي تنوع ژنتيكي گم شده در ژنوم D گندم و مديريت تنگناي ژنتيكي را در توسعه ارقام مقاوم و پايدار گندم در شرايط تنش¬‌زاي خشكي و شوري تأييد مي‌كند.

237421

ژنتيك و به نژادي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان