عنوان پایان‌نامه
بررسی تنوع مورفولوژیکی ژنوتیپ های گندم نان در شرایط تنش خشکی در مرحله جوانه زنی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 566;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51964
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۹۰
- دانشجو
- الهه شیرازی
- چکیده
- چکیده به منظور ارزیابی تحمل به خشکی هشتاد و شش ژنوتیپ بومی و تجاری گندم نان در مرحله جوانهزنی، گروه‌بندی آن‌ها و تفکیک ژنوتیپ‌های مقاوم و حساس با استفاده از شاخص‌های مقاومت و حساسیت به تنش در این مرحله، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و دو سطح پتانسیل اسمزی شامل پتانسیل اسمزی صفر (شاهد) و 4- بار که در یک آزمایش مقدماتی از بین سطوح متعدد پتانسیل اسمزی بیشترین واریانس ژنتیکی را بین ژنوتیپ‌ها نشان داده بود به عنوان تنش اسمزی اجرا گردید. جهت ایجاد محیط تنش از ماده پلی اتیلن گلایکول 6000 استفاده شد و صفات مورفولوژیک مختلف 8 روز پس از کشت بذرها بر روی گیاه‌چه‌ی حاصل مورد بررسی قرار گرفتند. در مورد تمامی صفات مورد بررسی غیر از تعداد ریشه‌چه بین دو سطح پتانسیل اسمزی تفاوت معنی‌دار در سطح یک درصد مشاهده شد. به عبارت دیگر تعداد ریشه‌چه در ژنوتیپ‌های مختلف تحت تاثیر تنش خشکی مورد استفاده قرار نگرفته است. همچنین اثر ژنوتیپ و ژنوتیپ×محیط در مورد تمامی خصوصیات مورد بررسی در سطح یک درصد معنی‌دار گردید. در اثر تنش کلیه شاخص‌های جوانهزنی کاهش یافتند اما این کاهش در همه صفات به یک میزان نبود، مثلا کاهش در طول ساقه‌چه محسوس‌تر از کاهش در طول ریشه‌چه بود. با تجزیه رگرسیون گام به گام مدل رگرسیونی شش متغیره برای شرایط شاهد و مدل رگرسیونی دو متغیره برای شرایط تنش به داده‌های آزمایشی برازش یافت. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه‌های اصلی نشان داد در حالت شاهد چهار مولفه اول و در شرایط تنش پنج مولفه اول به ترتیب 89 و 91 درصد از واریانس کل مشاهدات را توجیه کردند. با استفاده از تجزیه کلاستر ژنوتیپ‌ها بر اساس کلیه صفات اندازه‌گیری شده در مرحله جوانهزنی در هر دو محیط بطور مجزا گروه‌بندی شدند. در هر محیط ژنوتیپ‌ها در دو گروه عمده قرار گرفتند که در محیط تنش ژنوتیپ‌های حساس و متحمل در دو گروه متفاوت طبقه‌بندی شدند. با استفاده از نمودار بای پلات حاصل از دو مولفه اصلی اول بر روی شاخص‌های تحمل و حساسیت بر اساس وزن خشک زی‌توده در دو محیط شاهد و تنش، ژنوتیپ‌های حساس و مقاوم در مرحله جوانهزنی تمایز یافتند. بر اساس این نمودار ژنوتیپ‌های خزر1، خوی، چمران و مهدوی جزء ژنوتیپ‌های مقاوم و ژنوتیپ‌های بولانی، سیمینه و گلستان به عنوان حساس شناسایی شدند. در آزمایش دیگری 11 ژنوتیپ از بین ژنوتیپ‌های مقاوم و حساس برای بررسی تغییرات فعالیت دو آنزیم کاتالاز و پراکسیداز در شرایط تنش اسمزی در مرحله جوانهزنی انتخاب و در سه تکرار مشابه آزمایش مرحله اول کشت شدند. عصاره مورد نیاز جهت اندازه‌گیری فعالیت این دو آنزیم از ساقه‌چه بذور جوانه زده استخراج گردید. مشاهده شد که آنزیم کاتالاز در شرایط تنش نسبت به حالت شاهد افزایش یافت اما پراکسیداز در اکثر ژنوتیپ‌ها کاهش نشان داد. همچنین ژنوتیپ چمران دارای بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز در شرایط تنش و ژنوتیپ روشن دارای کم‌ترین میزان فعالیت این آنزیم بودند که به نظر می‌رسد در فرآیندهای مقاومت و حساسیت این دو ژنوتیپ نقش داشته باشند. کلمات کلیدی: گندم نان، جوانهزنی، تنش خشکی، PEG، مقاومت، آنتی اکسیدان
- Abstract
- Abstract In order to evaluation of 86 bread wheat landrace and cultivars in germination stage in osmotic stress condition, a factorial experiment based on completely randomized design (CRD) with 3 repetitions was performed. An osmotic potential of -4 bars with maximum genetic variation among genotypes determined in a primary experiment using different potentials and used against no osmotic stress as control. Stress environment prepared using poly ethylene glycol (PEG) 6000 solution. Morphological traits were examined 8 days after planting. The osmotic potentials were significantly different at 1% level except for rootlets number showing it was not affected by the present osmotic stress. Genotypes and interaction effect were significant at 1% level. Osmotic stress decreased germination characters and vigor but the reduction was not in the same pattern in all traits, for instance, stem length reduction was more tangible than rootlet length. Regression models with 6 variables in normal condition and 2 variables in stress condition predicting biomass as a dependent variable were fit to data using step wise regression analysis. Results of principle component analysis showed that the first four components in normal condition and the first five components in stress condition explained about 89 and 91 percent of total variance respectively. Cluster analysis separated genotypes based on all traits in germination stage to two major tolerant and susceptible groups in stressed condition and not distinct groups in control condition. Drought stress indices were calculated based on dry weight biomass in both environments. Biplot graph of first two principal components on these indices separated tolerant and susceptible genotypes with low and high biomass production and susceptibility in germination stage. Based on this plot Khazar1, Khoy, Chamran and Mahdavi were tolerant genotypes and Bolani, Simine and Golestan were identified as susceptible genotypes. In the second experiment, 11 tolerant and susceptible genotypes were chosen to study changes in catalase and proxidase activity in germination stage under osmotic stress. Extracted enzymes from seedling stems measured using expectophotometry method. Catalase activity increased in osmotic stressed condition compared to control, whereas peroxidase activity decreased. Chamran and Roshan had the highest and lowest catalase activity in osmotic stress condition respectively. It seems catalase has roles in tolerance and susceptibility mechanisms of these 2 genotypes. Keywords: Bread wheat, Germination, Drought stress, PEG, Resistance, Antioxidant
