تعیین بهترین شاخص‌های گزینش در لاین‌های جهش‌یافتة برنج در شرایط متفاوت رطوبتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکدة تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکدة تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانشیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایرانن

4 استادیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکدة تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

5 استادیار، پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، کرج، ایران

چکیده

به‌منظور تعیین بهترین شاخص‌های گزینش برای تسهیل عمل انتخاب در مرحلة زایشی 96 لاین جهش‌یافتة (M2) برنج در شرایط متفاوت رطوبتی، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در دو محیط، در مزرعة تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در سال 1395 اجرا شد. بررسی درصد کاهش میانگین صفات در اثر تنش خشکی، نشان داد که بیشترین آسیب ناشی از تنش خشکی به‌دلیل کاهش تعداد دانه پر، تعداد پنجه و وزن هزار دانه بود. رگرسیون مرحله‌ای نشان داد که در شرایط غرقاب به‌ترتیب صفات وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، تعداد دانه پر، تعداد روز تا گل‌دهی، میزان لوله‌شدن برگ پرچم، تعداد پنجه و طول خوشه و در شرایط تنش خشکی به‌ترتیب صفات وزن هزار دانه، تعداد روز تا گل‌دهی، ارتفاع بوته، درصد باروری، طول خوشه، میزان سوختگی برگ پرچم و تعداد پنجه، ویژگی‌های مهم و تأثیرگذار بر عملکرد دانه وارد مدل نهایی رگرسیون چند متغیره شدند. ارزیابی میزان آثار مستقیم و غیرمستقیم صفات بر عملکرد دانه، از روش تجزیة علیت نشان داد که در شرایط غرقاب، وزن هزار دانه به‌دلیل اثر مستقیم و بالا و تعداد دانه پر به‌دلیل اثر غیرمستقیم از طریق وزن هزار دانه می‌تواندبه‌عنوان مهمترین صفات برای افزایش عملکرد دانه، کانون توجه قرار گیرد. در شرایط خشکی صفات وزن هزار دانه و درصد باروری به‌عنوان معیار انتخاب برای بهبود عملکرد دانه معرفی می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of the best selection indices in mutant lines of rice at different moisture conditions

نویسندگان [English]

  • Borzo Kazerani 1
  • Saied Navabpour 2
  • Hossein Sabouri 3
  • Seyedeh Sanaz Ramezanpour 2
  • Khalil Zaynali Nezhad 4
  • Ali Eskandari 5
1 Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran
4 Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources, Gorgan, Iran
5 Nuclear Agriculture Group, Nuclear Science and Technology Research Institute, Karaj, Iran
چکیده [English]

To determine the best selection indices for facilitating the selection procedure in a reproductive stage of 96 mutant lines (M2) of rice under different moisture conditions, an experiment was carried out in two environments at the research farm of Gonbad Kavous University in 2016 base on randomized complete block design with three replications. Evaluating the reduction percentage in the average values of traits showed that the most damages as affected by drought stress was due to decreases in numbers of filled grains, numbers of tillers, and 1000-grain weight. Results of stepwise regression analysis indicated that 1000-grain weight, plant height, numbers of filled grains, numbers of days to flowering, flag leaf rolling, numbers of tillers, and panicle length traits were respectively entered into the final multivariate regression model as important traits affecting grain yield under a flooded condition, and 1000-grain weight, numbers of days to flowering, plant height, fertility percentage, panicle length, flag leaf frying, and numbers of tillers were respectively entered under drought stress. Evaluation of direct and indirect effects of studied traits on the grain yield using a path analysis showed that, 1000-grain weight, due to a positive and high direct effect, and numbers of filled grains, due to an indirect effect via 1000-grain weight, can be considered as the most important traits for increasing the grain yield under flooded condition. However, 1000-grain weight and fertility percentage can be introduced as appropriate selection criteria for the grain yield under a drought condition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought stress
  • gamma ray
  • Path analysis
  • Regression
  • rice

جهانی م، نعمت زاده ق ع و محمدی‌نژاد ق (1395) ارزیابی تنوع ژنتیکی با استفاده از ویژگی‌های زراعی در ارقام مختلف برنج. تولید گیاهان زراعی. 9(1): 181-198.

زینلی‌نژاد خ، میرلوحی آ، نعمت‌زاده ق و رضایی ع (1382) تنوع ژنتیکی بخشی از ذخایر توارثی برنج ایران (Oriza sativa L.) بر اساس صفات مورفولوژیک. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 7(4): 199-213.

صبوری ح، بیابانی ع، فخزری مقدم ع، کاتوزی م و عبادی ع ا (1387) تجزیة ژنتیکی صفات زراعی و کیفی برنج ایران. دانشگاه گنبد کاووس. گنبد کاووس. گزارش نهایی طرح پژوهشی.

صبوری ح، بیابانی ع، فخزری مقدم ع، ملاشاهی م، صبوری ع و کاتوزی م (1387) تجزیه ژنتیکی صفات زراعی برنج به روش دای‌آلل. دانشگاه گنبد کاووس. گنبد کاووس. گزارش نهایی طرح پژوهشی.

صبوری ح، بیابانی ع، فضلعلی‌پور م و صبوری ع (1389) تعیین بهترین شاخص‌های گزینشی برای تسهیل عمل انتخاب در برنج. پژوهش‌های تولید گیاهی. 17(4): 1-25.

صبوری ح، صبوری ع، جعفرزاده م ر، سجادی س ج، ملاشاهی م و جعفریان ح ا (1390) معرفی ارقام برنج متحمل به خشکی برای منطقة گنبد کاووس. دانشگاه گنبد کاووس. گنبد کاووس. گزارش نهایی طرح پژوهشی.

صبوری ح، محمدی نژاد ق و فضلعلی پور م (1390) انتخاب برای بهبود عملکرد با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره در برنج. پژوهش‌های زراعی ایران. 9(4): 639-650.

صبوری ح، نواب پور س و محمد اسمعیلی م (1390) تعیین ساختار ژنتیکی صفات زراعی برنج با استفاده از روش‌های کلاسیک و مولکولی. پژوهش‌های تولید گیاهی. 18(4): 45-72.

عارفی ح و نوروزی م (1387) معرفی دو رقم جدید برنج از طریق موتاسیون (اشعة گاما). مؤسسة تحقیقات برنج کشور-معاونت مازندران. 1: 2-10.

گلسرخی م، بیابانی ع، صبوری ح و محمد اسمعیلی م (1394) مطالعة روابط بین صفات زراعی برنج در شرایط غرقاب و تنش خشکی. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 8(2): 191-204.

وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و امور اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. آمار‌نامة کشاورزی جلد اول- محصولات زراعی، سال زراعی 95-1394.

Ahloowalia BS and Maluszynski M (2001) Induced mutations- A new paradigm in plant breeding. Euphytica. 118(2): 167-173.

Ahloowalia BS, Maluszynski M and Nichterlein K (2004) Global impact of mutation-derived varieties. Euphytica. 135(2): 187-204.

De Datta SK, Malabuyoc JA and Aragon EL (1988) A field screening technique for evaluating rice germplasm for drought tolerance during vegetative stage. Field Crops Research. 19: 123-124. 

Dhurai SY, Reddy DM and Ravi S (2016) Correlation correlation and path analysis for yield and quality characters in rice (Oriza sativa L.). Rice Genomics and Genetics. 7(4): 1-6.

Dubey AK, Yadav JR and Singh B (2007) Studies on induced mutations by gamma irradiation in okra (Abelmoschus esculentus L.). Progressive Agriculture. 7(1.2): 46-48.    

Eidi Kohnaki M, Kiani Gh and Nematzadeh Gh (2013) Relationship between morphological traits in rice restorer lines at F3 generation using multivariate analysis. International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research. 1(6): 572-577.

Haris A, Abdullah, Bakhtiar, Subaedah, Aminah and Jusoff K (2013) Gamma ray radiation mutant rice on local aged dwarf. Middle-East Journal of Scientific Research. 15(8): 1160-1164.

International rice research institute (2013) Standard evaluation system (SES) for rice, 5th ed. P.O. Box 933, 1099 Manila, Philippines. 55pp.

 

Konate AK, Zongo A, Kam H, Sanni A and Audebert A (2016) Genetic variability and correlation analysis of rice (Oriza sativa L.) inbred lines based on agro-morphological traits. African Journal of agricultural research. 11(35): 3340-3346.

Madry W, Wosinska A and Ubysz-Borucka L (1984) Variability of pollen viability in the flowers and inflorescences of china aster (Callistephus chinensis Ness) M1 and M2 generation. Acta Agrobotanica. 37(2): 133-139.

Marathi B, Guleria S, Mohapatra T, Parsad R, Mariappan N, Kurungara VK, Atwal SS, Prabhu KV, Singh NK and Singh AK (2012) QTL analysis of novel genomic regions associated with yield and yield related traits in new plant type based recombinant inbred lines of rice (Oriza sativa L.). BMC Plant Biology. 12: 137-155.

Pandey V and Shukla A (2015) Acclimation and tolerance strategies of rice under drought stress. Rice Science. 22(4): 147-161.

Shu QY and Lagoda PJL (2007) Mutation techniques for gene discovery and crop improvement. China Academic Journal, Molecular Plant Breeding. 5: 193-195.

Simane B, Struik PC, Nachit MM and Peacock JM (1993) Ontogenetic analysis of yield components and yield stability of durum wheat in water limited environments. Euphytica. 71: 211-219.

Tripathy SK, Lenka D and Rajan R (2011) Maximization of mutation frequency in grasspea (Lathyrus sativus L.). Legume Research International Journal. 34(4): 296-299.      

Wright S (1921) Correlation and causation. Journal of Agricultural Research. 20: 557-585.

Yilmaz A and BoydaK E (2006) Theeffects of cobalt-60 applications on yield and yield components of cotton (Gossipium barbadense L.). Pakistan Journal of Biological Sciences. 9(15): 2761-2769.

Yoshida S (1981) Fundamentals of Rice Crop Science. International Rice Research Institute, Los Baños, Laguna, Laguna, Philippines, 269 pp.