تنوع ژنتیکی در بخشی از ژرم‌پلاسم گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران

نویسندگان

مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

چکیده

این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی در 470 نمونه ژنتیکی از کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد. آزمایش در سال زراعی 1392-1391 در قالب طرح آگمنت در کرج انجام شد. صفات زراعی و مورفولوژیکی مطابق با دستور‌العمل بین‌المللی ارزیابی شدند. تنوع موجود در ژرم‌پلاسم مورد مطالعه با استفاده از آماره‌های توصیفی بررسی شد. بر اساس شاخص شانون، صفت تراکم سنبله دارای بیشترین تنوع (903/0) در بین صفات کیفی بود. وزن دانه پنج سنبله و تعداد دانه در سنبله دارای بیشترین ضریب تغییرات و بیشترین تنوع در بین صفات کمّی بودند. وزن دانه پنج سنبله بالاترین ضریب همبستگی مثبت معنی‌دار با تعداد دانه در سنبله (**69/0r = ) را داشت و با صفات طول سنبله، وزن صد دانه، قطر ساقه، تعداد سنبلچه در سنبله و تعداد گلچه در سنبلچه نیز دارای همبستگی مثبت معنی‌دار بود. نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان داد که پنج مؤلفه اصلی اول 3/68 درصد از تغییرات داده‌ها را دربر داشتند. با استفاده از تجزیه خوشه‌ای به روش K means، نمونه‌های ژنتیکی در ده گروه قرار گرفتند. گروه اول دارای بیشترین میانگین وزن دانه پنج سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد گلچه درسنبلچه و تعداد سنبلچه در سنبله بود و از بیشترین فاصله نسبت به سایر گروه‌ها برخوردار بود. نمونه‌های ژنتیکی برتر مانند 5617 از ایران (وزن دانه پنج سنبله 55/26 گرم)، 5752 از افغانستان (وزن صد دانه 7/6 گرم) و 6783 از چین (تعداد دانه در سنبله 4/103 عدد) را می‌توان به عنوان منابع ژنتیکی ارزشمند برای صفات ارزیابی شده در برنامه‌های به‌نژادی آینده مورد بهره‌برداری قرار داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Genetic Diversity in a Part of Bread Wheat Germplasm of National Plant Gene Bank of Iran

نویسندگان [English]

  • Y. Arshad
  • M. Zahravi
  • F. Ghanavati
Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
چکیده [English]

This research was performed to study the genetic diversity of 470 accessions of bread wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran. The experiment was conducted in an augmented design in Karaj, Iran in 2012-2013 cropping season. The agronomic and morphological traits were assessed according to International descriptor and genetic diversity in germplasm was investigated by descriptive statistics. Among the qualitative traits, spike density had the highest variation based on Shannon index (0.903). Grain weight of five spikes and grain number per spike had the highest coefficient of variation and diversity among quantitative traits. Grain weight of five spikes had the highest significant positive coefficient of correlation (r = 0.69**) with number of grains per spike and had also significant positive correlation with spike length, 100grain weight, stem diameter, number of spikelets per spikes and number of flowerlets per spikelets. The results of principal component analysis showed that the first five principals justified 68.3% of total variation. Cluster analysis by K means method placed the accessions in ten groups. The first group had the highest mean of grain weight of five spikes, number of grains per spike, number of flowerlets per spikelet, number of spikelets per spike and had the largest distance to other groups. The superior accessions like 5617 (Iran) with grain weight of five spikes of 26.55g, 5752 (Afghanistan) with 100grain weight of 6.7g, and 6783 (China) with 103.4 grains per spikes, could be utilized as valuable resources for the evaluated traits in future breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • genotype
  • quantitative and qualitative traits
  • Correlation coefficient
  • cluster analysis

مراجع

Aghaee Sarbarzeh, M. 2012. Variation of agronomic traits in durum wheat genotypes. Seed and Plant Improvement Journal 28-1 (3): 481-502 (in Persian).
 
 
Aghaee Sarbarzeh, M., and Amini, A. 2012. Genetic variability for agronomy traits in bread wheat genotype collection of Iran. Seed and Plant Improvement Journal 27-1 (4): 581-599 (in Persian).
 
 
Aghaee Sarbarzeh, M., and Amini, A. 2013. Evaluation of agronomic characteristics of synthetic wheat genotypes. Seed and Plant Improvement Journal 29-1 (1): 25-44 (in Persian).
 
 
Anonymous 1978. Descriptors for Wheat and Aegilops. International Board for Plant Genetic Resources. IBPGR, Rome, Italy.
 
 
 
Anonymous 2010. The Second Report on the State of the World’s Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. Rome, Italy.
 
 
Arminian, A., Hoshmand, S., and Shiran, B. 2012. Investigating genetic diversity and classification of diverse wheat genotypes using multivariate analysis methods. Electronic Journal of Crop Production 5 (4): 105-120 (in Persian).
 
 
Arshad, Y., and Zahravi, M. 2013. Multivariate analysis of different agronomic traits of Iranian germplasm of bread wheat. Iranian Journal of filed Crop Science 44(2): 261-271 (in Persian).
 
 
Hagenblad, J., Zie, J., and Leino, M.W. 2012. Exploring the population genetics of genebank and historical landrace varieties. Genetic Resources and Crop Evolution 59: 1185–1199.
 
 
Harlan, J.R. 1975. Our vanishing genetic resources. Science 188: 618-621.
 
 
Hasanpour, A., Arshad, Y., Vaezi, S., and Rashidi, V. 2013. The study of genetic diversity and relationships of major agronomical traits for several wheat accessions of National Plant Gene Bank of Iran. Agronomy Journal (Pajouhesh va Sazandegi) 104: 76-86 (in Persian).
 
 
Kaviani, R., Aghaee Sarbarzeh, M., Bihamta, M.R., and Mohammadi, M. 2013. Genetic diversity and factor analysis for agronomical and morphological traits in durum wheat landraces. Seed and Plant Improvement Journal 29 (4): 673-692 (in Persian).
 
 
Khalilzadeh, Gh., Valizadeh, M. , Kazemi, H., Mahfouzi, C., and Gharibeshghi, A. 2007. Study of genetic diversity in spring wheat landraces of North West of Iran. Agricultural Science 13: 417-428 (in Persian).
 
 
MacQueen, J. B. 1967. Some methods for classification and analysis of multivariate observations. Proceedings of the 5th Berkeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability, University of California Press, California, USA. pp. 281-297.
 
 
Mohammadi, M., Ghanadha, M., and Taleei, A. 2002. Study of the genetic variation within Iranian local bread wheat lines using multivariate techniques. Iranian Journal of filed Crop Science 18 (3): 328-347 (in Persian).
 
 
Naroui Rad, M.R., Farzanju, M., Fanay, H.R., Arjmandinejad, A. R., Ghasemy, A., and Polshekane Pahlevan, M.R.. 2006. The study genetic variation and factor analysis for morphological characters of wheat native accessions of Sistan and Baluchistan. Pajouhesh va Sazandegi 19: 50-57 (in Persian).
 
 
Rashidi, V., Reihani-Meh, S., and Chalbiyani, S. 2012. Diverity of spike characteristics in bread wheat genotypes of temperate and cold regions. Journal of Research in Crop Science 5: 31-34 (in Persian).
 
 
Shannon, C.E. 1948. A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal 27: 379-423.
 
 
Zakizadeh, M, Esmaeilzadeh Moghaddam, M., and Kahrizi, D. 2010. Study on genetic variation and relationship between plant characteristics and grain yield in long spike bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes-using multivariate analysis. Iranian Journal of Crop Sciences 12 (2): 18-30 (in Persian).
 
 
Zeven, A.C. 1998. Landraces: a review of definitions and classifications. Euphytica 104: 127-139.
 
 
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار