عنوان پایان‌نامه
تنوع ژنتیکی و فعالیت آنتی اکسی دانها در لوبیای چشم بلبلی (Vigna unguiculata) تحت شرایط مطلوب و تنش خشکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5987;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64244
- تاریخ دفاع
- ۱۷ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- خسرو مفاخری
- استاد راهنما
- محمدرضا بی همتا, علیرضا عباسی
- چکیده
- به منظور ارزیابی و شناخت تنوع ژنتیکی و تعیین روابط ژنتیکی ژنوتیپ‌های لوبیا چشم¬بلبلی و همچنین بررسی تنش خشکی در مرحله رشد رویشی روی صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد و رابطه عملکرد دانه با سایر صفات مورد بررسی، آزمایشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 32 ژنوتیپ لوبیا چشم¬بلبلی تحت دو شرایط نرمال و تنش خشکی در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی دانشگاه تهران در سال زراعی 1392 اجرا گردید. نتایج تجزیه‌های آماری نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها از نظر صفات مورد بررسی اختلاف معنی‌داری وجود دارد که دلالت بر وجود تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ‌ها می‌باشد. با توجه به نتایج حاصل از همبستگی‌های فنوتیپی، رگرسیون مرحله‌ای، تجزیه به عامل¬ها در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی می‌توان نتیجه گرفت به غیر از عملکرد بیولوژیک و شاخص¬برداشت که به خودی خود در برگیرنده عملکرد دانه می‌باشند، صفات وزن 100 دانه، ضخامت غلاف، تعداد غلاف در بوته، تعداد روز تا 50 درصد سبزشدن و تعداد روز تا 50 درصد گلدهی از جمله صفات مهم و تأثیرگذار بر عملکرد دانه می‌باشند. با توجه به اینکه بیشترین تنوع برای این صفات در بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی مشاهده شد بنابراین می‌توان با انتخاب و اصلاح برای این صفات، عملکرد دانه در بوته را به نحو مطلوبی افزایش داد. نتایج تجزیه به عامل‌ها در هر دو شرایط نشان داد که در حالت نرمال 6 عامل و در شرایط تنش شکی 5 عامل دخالت داشتند که به ترتیب در مجموع تحت شرایط نرمال 19/88 و تحت شرایط تنش خشکی در مجموع 18/77 درصد از تغییرات کل را توجیه کردند گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها در هر دو شرایط بر اساس صفات مورد بررسی با روش UPGMAانجام شد که بر این اساس در هر دو شرایط ژنوتیپ‌های مورد بررسی در 4 گروه طبقه‌بندی شدند. در بررسی تحمل به تنش خشکی با استفاده از شاخص‌های تحمل نیز شاخص‌های میانگین حسابی، شاخص تحمل تنش، میانگین هندسی و شاخص میانگین هارمونیک که بیشترین همبستگی معنی‌دار را با عملکرد در شرایط بدون تنش و تنش داشتند، به عنوان شاخص‌های برتر برای غربال ژنوتیپ‌های متحمل معرفی شدند. پس از ترسیم نمودار بای‌پلات ژنوتیپ‌های 7، 313، 291 به همراه ژنوتیپ شاهد پرستو (998) در منطق? A واقع شده و به عنوان ژنوتیپ‌های متحمل با عملکرد بالا و ژنوتیپ‌های 107، 196، 246، 222، 229، 193، 186، 17، 43، 37، 215و141 در منطقه D نمودار بای‌پلات واقع شده و به عنوان ژنوتیپ‌های حساس به تنش خشکی معرفی شدند. تنوع ژنتیکی با استفاده از 22 جفت آغازگر هم¬بارز مایکروساتلیت بر روی 32 ژنوتیپ لوبیا چشم¬بلبلی بررسی شد با توجه به نتایج بخش مولکولی، آغازگرهای Vm12، Vm70، Vm5 و Vm34 محتوای اطلاعات چندشکلی بالایی را نشان دادند و جمعیت¬های هندوستان و آمریکا باهم و آمریکالاتین و آسیا باهم تقریباٌ ساختار ژنتیکی یکسانی داشتند. تجزیه واریانس مولکولی (Amova) نشان داد که میزان تنوع بین جمعیت¬ها بیشتر از تنوع درون جمعیت¬هاست که حدود 23 درصد از تنوع بین جمعیتی و 77 درصد از کل تنوع محاسبه شده مربوط به تنوع درون جمعیتی می‌باشد. همچنین به منظور شناخت فرایندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مرتبط با تحمل به خشکی و پاسخ ژنوتیپ¬ها به تنش خشکی 5 ژنوتیپ (براساس میزان عملکرد آنها در شرایط نرمال و تنش خشکی) در سه سطح آبیاری 35، 65 و 100(شاهد) درصد ظرفیت زراعی مورد ارزیابی قرار گرفتند. تنش خشکی 20 روز پس ازکاشت شروع شد و به مدت 7 و 14 روز پس از شروع تنش دو مرحله نمونه¬گیری صورت گرفت. نتایج تجزیه واریانس سطوح و زمان نشان داد که در همه صفات بین ژنوتیپ¬ها و بین سطوح مختلف تنش و اثرات متقابل آنها تفاوت معنی¬داری مشاهده شد. با افزایش شدت تنش بر فعالیت آسکوربات¬پراکسیداز، گلوتاتیون¬پراکسیداز و کاتالاز افزوده شد. به صورتی نتایج آزمایش اخیر نشان داد غالباٌ در تمام شاخص¬ها ژنوتیپ¬های 210 و291 مقاومت و 307 حساسیت به تنش خشکی نشان دادند.
- Abstract
- In order to investigate and identify the genetic diversity and determine genetic relationships of different traits in cowpea genotypes, also study the effect of drought stress during vegetative stage on morphological traits characteristics, yield and yield components an experiment was conducted with 32 cowpea genotypes based on randomize complete block design under normal and drought stress conditions, at the research farm of College of Agriculture, University of Tehran, Iran, in 2013. Based on the results of the statistical analyses, it can be concluded that there are significant differences between genotypes for all traits, indicating the existence of genetic variation among genotypes. Juxtaposing results of phenotypic correlations, stepwise regression analysis, and factor analysis, in both normal and drought conditions, apart from biological yield and harvest index, which comprise economical performance themselves, it can be inferred that 100-seed weight, pod width, the number of pods per plant, the number of days until 50% emergence, and days to 50% flowering are the most important traits on grain yield. Considering this fact that the greatest variability for these traits was observed among studied genotypes, employing suitable selection and breeding approaches for these traits increased grain yield per plant. Results of factor analysis showed that 6 factors were involved in normal condition whereas in drought stress conditions there were 5 involving factors which explain 88.19% and 81.17% of total variation, respectively. Grouping genotypes in both conditions based on Euclidean distance using UPGMA showed that genotypes were classified in 4 groups. Close scrutinizing of drought stress, using MP, STI, GMP and HM indices, revealed that these indices have the most significant correlation with yield that were introduced as superior indices for screening tolerant genotypes in two conditions. After charting biplot, genotypes 7, 313, and 291 with Parasto genotype as control, located in area A, were introduced as tolerant genotypes with high yield while genotypes 107, 196, 246, 222, 229, 193, 186, 17, 43, 37, 215, and 141, located in area D, were introduced as drought sensitive genotypes. The genetic diversity were evaluated using 22 pairs primer microsatellite markers for 32 cowpea genotypes. Results have shown that primers Vm12, Vm70, Vm5 and Vm34 resulted in high polymorphism information content and India and America, also Latin America and Asia populations had approximately identical genetic structures except the America population which has more samples than other populations. Analysis of molecular variance (AMOVA) showed that the variation between populations were greater than that within populations. Considering this fact that some of the variations between populations is due to the intra-population diversity which the actual variation between populations was about 23% and the rest (77%) was intra-population of the total variation. Also physiological and biochemical traits were studied in response to drought stress. Five genotypes (based on their performance in normal and drought conditions), were evaluated in three water levels i.e. 35, 65 and 100 (control) of field capacity. Drought stress was applied 20 days after planting and physiological and biochemical traits were measured at 7 and 14 days after starting stress. Analysis of variance showed there are significant differences for all traits between genotypes and different stress levels and their intraction. With increasing salinity, enzyme activity of ascorbate peroxidase (APX), Glotation peroxidase (GPX) , and Catalaz(CAT) were increased. The results of the last experiment showed genotypes 210 and 291 are resistant whereas genotype 307 is susceptible.
