ارزیابی تنوع ژنتیکی برای خصوصیات کمی و کیفیت میوه در کلکسیون انار (Punica granatum L.) ساوه با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران.

2 استادیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران.

3 استاد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران.

چکیده

شناسایی تنوع ژنتیکی و گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها (نژادگان) بر اساس صفات موجود برای استفاده در برنامه‌های تحقیقاتی و به‌نژادی بسیار مهم است. در این تحقیق چندین خصوصیت کمی و کیفیت میوه در 156 ژنوتیپ انار که در ایستگاه ملی تحقیقات انار ساوه در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار کشت شده بودند در سال‌های 95-1394 مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی ضرایب همبستگی فنوتیپی و ژنوتیپی نشان داد که همبستگی مثبت و بسیار معنی‌داری بین وزن میوه با تعداد دانه در 100 گرم آریل و وزن آریل وجود دارد. آنالیز رگرسیون گام به گام نیز نشان داد که عرض میوه، تعداد دانه در 100 گرم آریل و ضخامت پوست اولین متغیرهایی بودند که وارد مدل شده و تغییرات وزن میوه را توضیح دادند. تجزیه ضرایب مسیر نیز اثر مستقیم و مثبت بر روی وزن میوه از طریق عرض میوه، تعداد دانه در 100 گرم آریل و ضخامت پوست میوه را اثبات نمود. بنابراین این خصوصیات برای انجام گزینش بسیار مهم هستند. براساس نتایج حاصل از تجزیه عامل‌های اصلی 16 صفت تعداد شش عامل اصلی تعیین شد که در مجموع 25/71 درصد از تغییرات کل داده‌ها را توضیح دادند. در عامل اول وزن میوه، طول و عرض میوه و وزن آریل اثر مثبت و کیفیت آبمیوه بخصوص شاخص رسیدگی و آنتوسیانین اثر منفی داشتند که این خصوصیات در مجموع وزن میوه را تشکیل می‌دهند. با انجام تجزیه و تحلیل عامل‌ها، سه عامل مهم شناسایی شدند که عامل اول مرتبط با اجزای میوه، عامل دوم رنگ آبمیوه وعامل سوم طعم میوه تعیین شد. بنابراین امکان استفاده از این صفات در برنامه‌های به‌نژادی برای افزایش کیفیت و وزن میوه ژنوتیپ‌های انار به عنوان معیار انتخاب وجود دارد. تجزیه خوشه‌ای به روش وارد (Ward) ژنوتیپ‌ها را دریازده گروه قرار داد. بنابراین پیش‌بینی می‌شود که دورگ‌گیری بین ژنوتیپ‌های گروه‌های فوق و تولید نسل‌های درحال تفرق، تنوع مطلوبی برای برنامه‌های به‌نژادی فراهم کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Genetic Variation for Quantitative and Quality Characteristics of Fruit in Saveh Pomegranate (Punica granatum L.) Collection using Multivariate Analysis Methods

نویسندگان [English]

  • Behrouz Moradi Ashour 1
  • Mohammad Rabiei 2
  • Behrouz Shiran 3
1 Ph.D. Student, Plant Breeding and Biotechnology Department, Faculty of Agriculture, Shahr-e-Kord University, Shar-e-Kord, Iran.
2 Assistant Professor, Plant Breeding and Biotechnology Department, Faculty of Agriculture, Shahr-e-Kord University, Shar-e-Kord, Iran.
3 Professor, Plant Breeding and Biotechnology Department, Faculty of Agriculture, Shahr-e-Kord University, Shar-e-Kord, Iran.
چکیده [English]

Indentification of genetic variation and grouping genotypes is very important for being used in research and breeding programs. In this study various quantitative and quality characteristics in 156 pomegranate (Punica granatum L.) genotypes in the National Pomegranate Research Station in Saveh, Iran, in 2015-16, using randomized complete block design with three replications. The results showed that fruit weight had the highest correlation with number of seed in 100 gram aril and aril weight. Stepwise regression analysis revealed that fruit width, number of seed in 100 gram aril and peel thickness had the highest contribution to fruit weight. Path analysis showed the highest and positive direct effect of fruit width, number of seed in 100 gram aril and peel thickness on fruit weight. Therefore, these are very important characteristics for selection. About 71.25 percent of variation among 16 measured characteristics was explained by six principal components. The first component included, fruit weight, width and length as well as aril weight, and had the most positive effect on quality characteristics such as: fruit juice and maturity index. Anthocyanin had the most negative effect. Therefore, these characteristics play major role on variation among pomegranate genotypes. Factor analysis revealed three important factors that were called; fruit components, fruit color and fruit flavor. Therefore, characteristics related to these factors are in the first priority for selection. Genotypes were clustered in 11 groups using Ward’s method. It is predictable that crossing between genotypes from discrete groups could led to considerable variation among progenies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pomegranate
  • stepwise regression
  • path analysis
  • fruit weight
  • arial weight
  • fruit flavor

مراجع

Ahmadi, K., Gholizadeh, H., Bahadorzadeh, H., Hatami, F., Hoseinpour, R., Kazemifard, R., and Abdshah, H. 2016. Agricultural statistics. Ministry of Jihad-e-Agriculture, Iran (in Persian).
 
Akbarpour, V., Hemmati, K., and Sharifani, M. 2009. Physical and chemical properties of pomegranate (Punica granatum L.) fruit in maturation stage. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science 6 (4): 411-416.
 
Akbarpour, V., Hemmati, K., Sharifani, M., and Bashiri Sadr, Z. 2010. Multivariate analysis of physical and chemical characteristics in some pomegranate (Punica granatum) cultivars of Iran. Journal of Food, Agriculture & Environment 8 (1): 244-248.
 
Al-Maiman, S. A., and Ahmad, D. 2002. Changes in physical and chemical properties during pomegranate (Punica granatum L.) fruit maturation. Food Chemistry 76: 437-441.
 
Alighourchi, H., Barzegar, M., and Soleiman, A. 2007. Anthocyanins characterization of 15 Iranian pomegranate (Punica granatum L.) varieties and their variation after cold storage and pasteurization. European Food Research and Technology 227 (3): 881-887.
 
Amoros, A., Melgarejo, P., Martinez, J. J., Hernandez, F., and Martinez, J. 1997. Characterization of the fruit of five pomegranate (Punica granatum L.) clones cultivated in homogeneous soils. Universidal Miguel Hernandez, Spain. 15pp.
 
Anynomous. 1997. Project of horticutural studies in Iran. Volume 5. Ministry of Agriculture. (in Persian). 174pp.
 
Awamleh, H., Hassawi, D., Migdadi, H., and Brake, M. 2009. Molecular charachterization of pomegranate (Punica granatum L.) landraces grown in Jordan using amplified fragment length polymorphism markers. Biotechnology 83: 316- 322.
 
Barzegar, M., Fadavi, A., and Azizi, T. M. H. 2004. Evaluation of physico-chemical composition of cultivated pomegranates in Yazd. Iranian Journal of Nutrition Science and Food Technology 1 (2): 9-14 (in Persian).
 
Basaki, T., Khayam Nekouei, M., Choukan, R., and Mardi, M. 2016. Evaluation of Iranian pomegranate collection using simple sequence repeat and morphological traits. Crop Breeding Journal 12: 67-78.
 
Behzadi-Shahrbabaki, H. 1998. Distribution and variation in pomegranate varieties in Iran. Nashr-e-Amoozesh Keshavarzi (in Persian). 280pp.
 
Borochov-Neori, H., Lazarovitch, N., Judeinstein, S., Patil, B. S., and Holland, D. 2013. Climate and salinity effects on health promoting and color properties in the pomegranate (Punica granatum L.) fruit arils. Pp. 43-61. In: American Chemistry Socity Series, Tropical and Subtropical Fruits: flavors, colors and health benfits.
 
Falconer, D. S. 1996. Introduction to quantitative genetics. 3rd edition. Longman, New York. 312pp.
 
Farshadfar, E. 1997. Methodology of plant breeding. Razi University of Kermanshah. Iran. 528pp. (in Persian).
 
Fawole, O. A., Opara, U. L., and Theron, K I. 2011. Chemical and phytochemical properties and antioxidant activities of three pomegranate cultivars grown in south Africa. Food Bioprocess Technology 9: 1-7.
 
Fawole, O. A., and Opara, U. L. 2013. Changes in physical properties, chemical and elemental composition and antioxidant capacity of pomegranate (cv. Ruby) fruit at five maturity stages. Scientia Horticulturae 150: 37-46.
 
Ghaderi-Ghahfarokhi1, M., Barzegar, M., and Nabil, M. 2016. Geographical discrimination of Iranian pomegranate cultivars based on organic acids composition and multivariate analysis. Journal of Agricultural Science and Technology 18 (5): 1221-1232.
 
Ghahreman, A. 1994. Chromophytes of Iran (plant systematic).Volume 3. Tehran University Publication Center. 368pp. (in Persian).
 
Hosseininia, S. M. 1994. Pomegranate. Ministry of Agriculture. (in Persian).116pp.
 
Imtiaz, A. W., Bhat, M. Y., Banday, F. A., Khan, I. A., Hassan, G. I., Abid A. L., and Bhat T. A. 2012. Correlation studies of morphological and economic traits in pomegranate (Punica granatum L.). Plant Architect 12: 943-946.
 
Karimi, H. R., and Mirdehghan, S. H. 2013. Correlation between the morphological characters of pomegranate (Punica granatum) traits and their implications for breeding. Turkish Journal of Botany 37 (2): 355-362.
 
Mars, M., and Marrakchi M. 1999. Diversity of pomegranate (Punica granatum L.) germplasm in Tunisia. Genetic Resources and Crop Evolution 46: 461-467.
 
Mir, M. M., Sofi, A. A., Singh, D. B., and Khan, F. U. 2007. Evaluation of pomegranate cultivars under temperate conditions of Kashmir Valley. Indian Journal of Horticulture 64: 150154.
 
Mirdehghan, S. H., and Rahemi, M. 2007. Seasonal changes of mineral nutrients and phenolics in pomegranate (Punica granatum L.) fruit. Scientia Horticulture 111: 120-127.
 
Morton, J. F. 1987. Fruits of warm climates. Miami FL, USA. 412pp. Muradoglu, F., FikretBalta, M., and Ozrenk, K. 2006. Pomegranate (Punica granatum L.) genetic resources from Hakkari, Turkey.112pp.
 
Sadeghian Motahar, Y., and Jamali, H. 2009. National instruction of uniformity, distinctive and stability in pomegranate. Seed and Plant Certification and Registration Research Institute, Iran. 114pp. (in Persian).
 
Sarkhosh, A., Zamani, Z., Fatahi Moghaddam, M. R., Ebadi, A., Saei, A., Tabatabaie, S. Z., Akrami, M. R. 2007. Study on relationships among fruit quantitative and qualitative characteristics of some pomegranate genotypes. Journal of Water and Soil Science 10 (4): 147-160.
 
Sepahvand, M. 2012. Evaluating of genetic variation in some of pomegranate genotypes in Lorestan province. MSc. Thesis. Lorestan University. 118pp. (in Persian).
 
Vaezi, Sh., Abdemishani, S., Yazdi-samadi, B. and Ghanadha, M. R. 2000. The correlation analysis and path analysis for yield related traits in maize. Journal of Agricultural Sciences 31 (1): 71-83.
 
Volkan, O., Akca, Y., Ercisli, S., and Gozlekci, S. 2015. Genotype selection for physico-chemical fruit traits in pomegranate (Punica granatum L.) in Turkey. Acta Science 14 (2): 123-132.
 
 
نهال و بذر
دوره 34، شماره 4
بهمن 1397
صفحه 377-395

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار