اثر رنگ بذر بر عملكرد، اجزاي عملكرد و محتواي ليگنان هاي دانه در جمعيت هاي بزرك،تحت شرايط رطوبتي نرمال و تنش

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

ژنتيك و به نژادي گياهي

دكتري

مقاومت به تنش خشكي، بهبود عملكرد و كيفيت دانه و روغن، درگياهان دانه روغني بسيار با اهميت است. بزرك گياهي دانه روغني با كاربرد فراوان است كه دانه آن حاوي 37 تا 42 درصد روغن بوده كه با رنگ پوسته بذر همبستگي دارد و رنگ پوسته به عنوان يك نشانگر فنوتيپي براي صفات خاص در بزرك استفاده ميشود. خشكي به‌عنوان مهمترين تنش محيطي و اصلي‌ترين عامل محدود كننده رشد و توليد گياهان زراعي در اكثر نقاط جهان به شمار ميرود. اين در حالي است كه پديده تغيير اقليم در مناطقي شبيه ايران كه در عرضهاي جغرافيايي مياني قرار گرفتهاند، امكان و شدت رخداد خشكسالي را افزايش داده است. مديريت توليد گياهان دانه روغني سازگار با شرايط سخت محيطي مانند گياه بزرك كه امكان بهرهبرداري چند منظوره خوراك، صنعت و دارو، در آن وجود دارد و همچنين شناسايي سازوكارهاي زراعي و فيزيولوژيك متناسب با عملكرد گياه از اهميت ويژهاي برخوردار است. پژوهش حاضر در چهار بخش با هدف ارزيابي تنوع ژنتيكي و بررسي اثر رنگ پوسته بذر بر محتواي ليگنانها، عملكرد دانه، اجزاي عملكرد و صفات بيوشيميايي مرتبط با كيفيت دانه در دو محيط رطوبتي نرمال و تنش انجام شد. در بخش اول و دوم، تاثير شرايط نرمال و تنش رطوبتي (به ترتيب آبياري پس از تخليه 50 و 80 درصد حداكثر تخليه مجاز رطوبت قابل استفاده خاك) و رنگ بذر بر ويژگيهاي بيوشيميايي و آگرو-مورفولوژيك در ژنوتيپ‌هاي والديني به همراه خانواده‌هاي F3 حاصل از تلاقي دي آلل 8×8 در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي (RCBD) با سه تكرار بررسي شد. نتايج تجزيه واريانس و مقايسه ميانگين تفاوت معني‌داري بين خانوادههاي دانه زرد و قهوه‌اي در شاخص‌هاي تحمل به تنش خشكي و عملكرد دانه نشان دادند. محيط تنش، تمايز بين دو گروه رنگ دانه را تشديد كرد، زيرا خانواده‌هاي دانه زرد بيشتر تحت تاثير تنش خشكي بودند. ضريب تنوع فنوتيپي در خانوادههاي دانه زرد براي عملكرد دانه در هر دو محيط رطوبتي بالاتر بود. در شرايط تنش خشكي، وراثت پذيري و پيشرفت ژنتيكي براي عملكرد دانه در خانوادههاي با دانه قهوه اي به شدت بالاتر از زرد بود، درحاليكه در شرايط نرمال، خانوادههاي دانه زرد بيشترين وراثت‌پذيري و پيشرفت ژنتيكي را براي عملكرد دانه داشتند. مقدار ليگنان سيكوايزولاريك آيريزونال دي گلوكوزيد (SDG) در خانواده‌هاي دانه زرد در محيط نرمال و در شرايط تنش خشكي در خانواده‌هاي دانه قهوه‌اي بيشتر بود. بنابراين ژنوتيپهاي دانه قهوهاي براي كشت در شرايط تنش خشكي براي بهره برداري بهتر از پتانسيلهاي زراعي و تغذيه اي مناسب تر هستند. در بخش دوم مطالعه، بررسي پتانسيل ژنتيكي 30 خانواده‌ F4 دانه زرد و قهوه‌اي در شرايط مختلف رطوبتي براي روغن دانه، پروتئين، فيبر، موسيلاژ و ليگنانها نشان داد كه تنوع ژنتيكي بالايي در بين خانوادهها براي تمامي صفات اندازه گيري شده وجود دارد. تنش خشكي بر درصد روغن اثر منفي و بر محتواي موسيلاژ، پروتئين، ليگنانها و فيبر دانه اثرمثبت داشت. اثر رنگ بذر نيز بر اكثر صفات بسيار معني دار بود. مقايسهي ميانگينها نشان داد كه در شرايط رطوبتي نرمال، عملكرد دانه و اكثر صفات كيفيتي دانه مانند محتواي روغن، اسيدهاي چرب غيراشباع مانندآلفا لينولنيك اسيد (ALA) و لينولئيك اسيد (LA) در روغن، اسيدهاي آمينه و محتواي موسيلاژ در خانوادههاي دانه زرد بسيار بيشتر بود. در شرايط تنش خشكي، خانوادههاي دانه قهوه‌اي داراي مقدار بيشتري فيبر و متابوليت‌هاي ثانويه مانند ليگنان‌ها و محتواي پروتئين در دانه بودند. نتايج باي پلات و نقشهيابي حرارتي، خانوادهها را از نظر صفات تقسيم كرد و بنابراين هر گروه رنگ بذر براي اهداف خاص و شرايط محيطي خاصي مناسب بودند. در مطالعه سوم، يك مجموعه با 50 ژنوتيپ، با رنگ بذر زرد و قهوهاي در دو محيط تنش خشكي و نرمال در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي در سه تكرار مورد ارزيابي قرار گرفت و نتايج حاصل، با نتايج مطالعه اول مطابقت داشت. نتايج همبستگي صفات ارتباط منفي بين ارتفاع بوته و عملكرد دانه را نشان داد و همچنين تحليل ضرايب همبستگي در محيط تنش ، ارتباط منفي بين عملكرد دانه با درصدروغن دانه و همچنين ارتباط منفي بين روغن دانه و محتواي ليگنانها را نشان داد. در بخش چهارم نيز لاين هاي مربوط به سه جمعيت زراعي، اصلاح شده و وحشي بزرك در قالب طرح آگمنت بررسي شدند. نتايج تجزيه واريانس و مقايسه ميانگين ها نشان داد كه براي صفات اگرو-مورفولوژيك و بيوشيميايي دانه تنوع بالايي وجود دارد. جمعيت اصلاح شده بالاترين مقادير اكثر صفات را داشت و اين نشان از نرخ كارآمدي تلاقي و ساير روشهاي اصلاحي براي تكامل اين گياه ميباشد.

220853

ژنتيك و بهنژادي گياهي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان