عنوان پایان‌نامه
مطالعه تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری صفات چغندر قند در شرایط تنش و بدون تنش خشکی در مزرعه و آزمایشگاه
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62268;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 732
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- الهه غفاری ابوخیلی
- استاد راهنما
- علی ایزدی دربندی
- چکیده
- پژوهش حاضر به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، وراثت پذیری صفات و همچنین ارزیابی تحمل به خشکی هیبریدهای جدید مونوژرم چغندرقند، تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی در مزرعه و آزمایشگاه انجام شد. تحت شرایط مزرعه دو آزمایش مجزا، هر یک در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار، بر روی 25 ژنوتیپ چغندرقند در ایستگاه تحقیقاتی مهندس مطهری (کمال شهر کرج) در سال 1391 اجرا شد. آبیاری ها تا مرحله تنک و وجین (استقرار بوته ها) به طور معمول انجام شد. آبیاری های بعدی در شرایط بدون تنش پس از 90 میلی متر و در شرایط تنش پس از 200 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس Aصورت گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در شرایط بدون تنش، ژنوتیپ ها از نظر اغلب صفات مورد بررسی به غیر از عملکرد شکر، عملکرد شکر سفید و نیتروژن مضره اختلاف معنی دار داشتند اما تحت شرایط تنش خشکی از نظر تمامی صفات بین ژنوتیپ ها اختلاف بسیار معنی داری وجود داشت. وراثت پذیری اغلب صفات در شرایط تنش خشکی افزایش نشان داد اما در مورد درصد قند وراثت پذیری در هر دو شرایط تقریبا مشابه بود (49 درصد). بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام تحت شرایط بدون تنش، چهار صفت عملکرد شکر، میزان سدیم، پتاسیم و عیارقند و در شرایط تنش خشکی صفات عملکرد ریشه، عیارقند، میزان سدیم و پتاسیم بیش از 99 درصد تغییرات عملکرد شکر سفید را توجیه کردند. در نهایت هیبرید های شماره 20، 3 ، 8، 18، 7، 13 و 19 که هم از لحاظ شاخص تحمل به تنش (STI) و هم از لحاظ صفات عملکردی در شرایط تنش برتر بودند، به عنوان متحمل ترین هیبرید ها به تنش خشکی در شرایط مزرعه معرفی شدند. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی نیز نشان داد که 4 مولفه ی اول بیش از 90 درصد از واریانس کل مشاهدات را تحت شرایط تنش خشکی توجیه می کنند. در شرایط آزمایشگاه نیز آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار، در آزمایشگاه کشت بافت موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند در سال 1392 انجام شد. به منظور القای تنش از پلی اتیلن گلیکول 6000 استفاده شد و ژنوتیپ های مورد ارزیابی در دو سطح بدون تنش (پتانسیل اسمزی صفر) و تنش خشکی (7/0- مگاپاسکال) کشت شدند. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر سطوح تنش، ژنوتیپ ها و اثر متقابل آن ها برای تمامی صفات مورد بررسی معنی دار است. از میان صفات گیاهچه ای مورد بررسی، وراثت پذیری صفات طول ساقه چه، وزن خشک ساقه چه و وزن خشک گیاهچه در هر دو شرایط بالا و در شرایط تنش نیز افزایش داشته است. همبستگی طول ریشه چه و ساقه چه با صفات وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه مثبت و معنی دار بود. بنابراین می توان برای غربال اولیه ژنوتیپ ها در شرایط آزمایشگاه، بجای اندازه گیری وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه، از صفات طول ریشه چه و ساقه چه استفاده کرد. در نهایت هیبرید های شماره 13، 22، 23، 21، 7، 4، 20 و 3 که هم از نظر صفات گیاهچه ای و هم مقادیر شاخص STI برتر بودند به عنوان متحمل ترین هیبرید ها نسبت به تنش خشکی در شرایط آزمایشگاهی معرفی شدند. مقایسه نتایج مزرعه با آزمایشگاه تحت شرایط عدم تنش و تنش خشکی نشان داد که نتایح حاصل از ارزیابی برخی صفات عملکردی و کیفی در مزرعه با برخی صفات گیاهچه ای در شرایط آزمایشگاه تطابق دارد. مثلا تحت شرایط تنش خشکی، بین صفت طول ریشه چه با شاخص STI و عملکرد شکر سفید در مزرعه و همچنین بین صفت وزن تر ریشه چه با درصد قند همبستگی مثبتی مشاهده شد. بررسی وضعیت نسبی ژنوتیپ ها در مزرعه و آزمایشگاه تحت شرایط تنش خشکی نیز نشان داد که هیبریدهای شماره 20، 7، 13 و 3 متحمل ترین هیبریدها نسبت به تنش خشکی در هر دو شرایط مزرعه و آزمایشگاه می باشند.
- Abstract
- The present study was undertaken to assess the genetic diversity, heritability of traits and also to evaluate the drought tolerance new sugar beet monogerm hybrids under drought stress and non-stress conditions in the field and laboratory. Under field conditions, two separate experiments, basedon a randomized complete block design with four replications were conducted on 25 genotypes of sugar beet at Engineer Motahari Research Station, Kamal Shahr, Karaj, in 2012. Irrigation was done routinely up to the thinning and weeding stage. Subsequent irrigations were done after 90 mm and 200 mm evaporation from the class A evaporation pan in non-stress and stress conditions, respectively. Analysis of variance showed that genotypes were significantly different in terms of most traits, except for sugar yield, white sugar yield and alpha-amino nitrogen in non-stress condition, but there was a significant difference between genotypes for all the traits under drought stress. Increased heritability for most traits was observed under drought stress, although the heritability of sugar content was similar in both conditions (49 percent). According to the results of the stepwise regression analysis,more than 99 percent of white sugar yield variation was explained by four traits including sugar yield, sodium, potassium and sugar content under non-stress and by root yield, sugar content, sodium and potassium in drought stress conditions. Finally, the hybrids 20, 3, 8, 18, 7, 13 and 19, which were superior in terms of stress tolerance index (STI) and also in terms of yield traitsin stress conditions in the field, were introduced as the most drought tolerant hybrids. Results of principal components analysis indicated that the first four components explained more than 90 percent of the total variance observed under drought conditions. In the laboratory, afactorial experiment was carried out based on completely randomized design with four replications in tissue culture laboratory of Sugar Beet Seed Institute, Karaj in 2013. Polyethylene glycol 6000 was used to induce stress and genotypes evaluated were sowed in normal (osmotic potential ofzero) and drought stress (-0.7 Mpa) conditions. The analysis of variance showed that the stress levels, genotypes and their interaction were significant for all traits. Among the seedling traits studied, the heritability of shoot length, shoot dry weight and seedling dry weight was found to be high in both conditions with an increase in stress condition. Root and shoot length shad positive and significant correlations with fresh and dry weights of root and shoot. So, breeders can use the length of root and shoot for initial screening of genotypes in vitro, rather than measuring the dry weight of root and shoot. Finally, the hybrids 13, 22, 23, 21, 7, 4, 20 and 3 were identified as the most drought tolerant hybrids in vitro as they were superior in terms of seedling traits and values of STI. Comparison of field and laboratory results revealed that the results from the evaluation of some yieldand qualitytraits measured in the field were in agreement with those of some seedling traits measured in the lab. For example, under drought stress, root length was positively correlated with STI and white sugar yield in field and the root fresh weight had a positive correlation with sugar content. The relative performance of genotypes showed that the hybrids 20, 7, 13 and 3 are the most drought tolerant hybrids in both field and laboratory conditions.
