جلد 9، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1401 )
سال1401، جلد9 شماره 2 صفحات 76-63 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Gholami H, Abdolshahi R, Mohayeji M, Esmaeilizadeh-Moghadam M. (2023). Investigation of coleoptile and mesocotyl as the most important factors for the establishment of bread wheat seed under rain-fed conditions. Iranian J. Seed Res.. 9(2), 63-76. doi:10.61186/yujs.9.2.63
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-544-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-544-fa.html
غلامی حسن، عبدالشاهی روح اله، مهیجی مهدی، اسماعیل زاده مقدم محسن. بررسی کلئوپتیل و مزوکوتیل به عنوان مهم‌ترین عامل‌های استقرار بذر گندم نان در شرایط دیم پژوهشهای بذر ایران 1401; 9 (2) :76-63 10.61186/yujs.9.2.63
دانشگاه شهید باهنر کرمان ، abdoshahi@uk.ac.ir
چکیده: (2638 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: کلئوپتیل از ساقه‌چه و برگ اول حفاظت می‌نماید تا از جنین به سطح خاک منتقل شوند. کلئوپتیل برای استقرار گیاه بسیار ضروری است. ارقامی که کلئوپتیل و مزوکوتیل بلندتری دارند عمیق‌تر کشت می‌شوند و در شرایط تنش خشکی موفق‌تر هستند. با این وجود، اطلاعات اندکی در مورد ژنتیک آنها وجود دارد. هدف این پژوهش بررسی طول کلئوپتیل و مزوکوتیل در ارقام ایرانی، خارجی و لاین‌های حاصل از برنامه‌های به‌نژادی دانشگاه شهید باهنر کرمان و بررسی ژنتیک این صفات است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش 30 ژنوتیپ گندم نان از منشاء ایران، سیمیت، ایکاردا، آمریکا و استرالیا و 5 لاین حاصل از برنامه به‌نژادی دانشگاه شهید باهنر کرمان در عمق 10 سانتی‌متری خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در قالب یک طرح بلوک کامل تصادفی با 7 تکرار کشت شد. هر کرت شامل سه خط به طول دو متر و فاصله بذرها از همدیگر ۵ سانتی متر بود. در هنگام برداشت بوته‌ها با استفاده از بیل و به آرامی از خاک خارج شدند و حذف خاک‌ها از ناحیه ریشه و شستشوی ریشه انجام شد. در این پژوهش صفات طول کلئوپتیل، طول مزوکوتیل، تعداد ریشه نخستین، طول ریشه، تعداد ریشه بذری، وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی مورد اندازه‌گیری قرار گرفت.
یافته‌ها: کلئوپتیل و مزوکوتیل دو صفت مهم برای افزایش تحمل به خشکی در گندم نان هستند. در این پژوهش طول مزوکوتیل از 20/5 برای رقم اکسکلیبر تا 08/2 سانتی‌متر برای رقم زاگرس متفاوت بود و وراثت‌پذیری (48/0) و پاسخ به گزینش (61/11 درصد) بالایی داشت. از طرف دیگر این صفت با طول کلئوپتیل (**53/0=r)، وزن ریشه (*38/0=r) و وزن اندام هوایی (*36/0=r) همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت. صفات تعداد ریشه نخستین و تعداد ریشه بذری دارای بیشترین وراثت‌پذیری خصوصی (59/0) و طول ریشه دارای کم‌ترین وراثت‌پذیری خصوصی (13/0) بود. به طور کلی، ارقام مناسب کشت در شرایط دیم، کلئوپتیل و مزوکوتیل بلندتری نسبت به ارقام فاریاب داشتند. وزن ریشه و اندام هوایی همبستگی مثبت و معنی داری (**82/0=r) با هم داشتند.
نتیجه‌گیری: به طور کلی، برنامه‌های به‌نژادی برای افزایش عملکرد در شرایط دیم و آبی متفاوت است. در برنامه به‌نژادی گندم برای شرایط دیم باید بر روی صفات کلئوپتیل و مزوکوتیل تاکید ویژه‌ای شود. این صفات تحت تأثیر عادت رشد گیاه قرار نگرفتند.
جنبه‌های نوآوری:
مقدمه: کلئوپتیل از ساقه‌چه و برگ اول حفاظت می‌نماید تا از جنین به سطح خاک منتقل شوند. کلئوپتیل برای استقرار گیاه بسیار ضروری است. ارقامی که کلئوپتیل و مزوکوتیل بلندتری دارند عمیق‌تر کشت می‌شوند و در شرایط تنش خشکی موفق‌تر هستند. با این وجود، اطلاعات اندکی در مورد ژنتیک آنها وجود دارد. هدف این پژوهش بررسی طول کلئوپتیل و مزوکوتیل در ارقام ایرانی، خارجی و لاین‌های حاصل از برنامه‌های به‌نژادی دانشگاه شهید باهنر کرمان و بررسی ژنتیک این صفات است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش 30 ژنوتیپ گندم نان از منشاء ایران، سیمیت، ایکاردا، آمریکا و استرالیا و 5 لاین حاصل از برنامه به‌نژادی دانشگاه شهید باهنر کرمان در عمق 10 سانتی‌متری خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در قالب یک طرح بلوک کامل تصادفی با 7 تکرار کشت شد. هر کرت شامل سه خط به طول دو متر و فاصله بذرها از همدیگر ۵ سانتی متر بود. در هنگام برداشت بوته‌ها با استفاده از بیل و به آرامی از خاک خارج شدند و حذف خاک‌ها از ناحیه ریشه و شستشوی ریشه انجام شد. در این پژوهش صفات طول کلئوپتیل، طول مزوکوتیل، تعداد ریشه نخستین، طول ریشه، تعداد ریشه بذری، وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی مورد اندازه‌گیری قرار گرفت.
یافته‌ها: کلئوپتیل و مزوکوتیل دو صفت مهم برای افزایش تحمل به خشکی در گندم نان هستند. در این پژوهش طول مزوکوتیل از 20/5 برای رقم اکسکلیبر تا 08/2 سانتی‌متر برای رقم زاگرس متفاوت بود و وراثت‌پذیری (48/0) و پاسخ به گزینش (61/11 درصد) بالایی داشت. از طرف دیگر این صفت با طول کلئوپتیل (**53/0=r)، وزن ریشه (*38/0=r) و وزن اندام هوایی (*36/0=r) همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت. صفات تعداد ریشه نخستین و تعداد ریشه بذری دارای بیشترین وراثت‌پذیری خصوصی (59/0) و طول ریشه دارای کم‌ترین وراثت‌پذیری خصوصی (13/0) بود. به طور کلی، ارقام مناسب کشت در شرایط دیم، کلئوپتیل و مزوکوتیل بلندتری نسبت به ارقام فاریاب داشتند. وزن ریشه و اندام هوایی همبستگی مثبت و معنی داری (**82/0=r) با هم داشتند.
نتیجه‌گیری: به طور کلی، برنامه‌های به‌نژادی برای افزایش عملکرد در شرایط دیم و آبی متفاوت است. در برنامه به‌نژادی گندم برای شرایط دیم باید بر روی صفات کلئوپتیل و مزوکوتیل تاکید ویژه‌ای شود. این صفات تحت تأثیر عادت رشد گیاه قرار نگرفتند.
جنبه‌های نوآوری:
- مزوکوتیل ارقام ایرانی برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفت.
- لاین‌های ایجاد شده مناسب شرایط دیم در دانشگاه شهید باهنر کرمان کلئوپتیل و مزوکوتیل مناسبی داشتند.
- کلئوپتیل و مزوکوتیل همبستگی مثبت و معنی‌داری با هم داشتند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اکولوژی بذر
دریافت: 1400/8/15 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1401/2/19 | انتشار الکترونیک: 1402/3/24
دریافت: 1400/8/15 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1401/2/19 | انتشار الکترونیک: 1402/3/24
فهرست منابع
1. Abdolshahi, R., Safarian, A., Nazari, M., Pourseyedi, S., and Mohamadi-Nejad, G. 2012. Screening drought-tolerant genotypes in bread wheat (Triticum aestivum L.) using different multivariate methods. Archives of Agronomy and Soil Science, 59(5), 685-704. [DOI:10.1080/03650340.2012.667080]
2. Abdolshahi, R., Salarpour, M., Sadat-Hosseini, T. and Amiri, H. 2013. Effect of root system and water use efficiency on grain yield and drought tolerance of bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Iranian Journal of Field Crop Science, 44(3): 455-465. [In Persian with English Summary].
3. Botwright, T.L., Rebetzke, G.J., Condon, A.G. and Richards, R.A. 2005. Influence of the gibberellin-sensitive Rht8 dwarfing gene on leaf epidermal cell dimensions and early vigour in wheat (Triticum aestivum L.). Annals of Botany, 95: 631-639. [DOI:10.1093/aob/mci069] [PMID] [PMCID]
4. Chen, J., Griffey, C.A., Liu, S., Maroof, M.A.S., Murphy, J.P., Navarro, R.A., Sneller, C.H., Brown-Guedira, G.L. and Souza, E.J. 2012. Registration of fusarium head blight-resistant soft red winter wheat Germplasm VA04W-433 and VA04W-474. Journal of Plant Registrations, 6(1): 111-116. [DOI:10.3198/jpr2011.07.0397crg]
5. Dixon, J., Braun, H.J. and Crouch, J. 2009. Overview: transitioning wheat research to serve the future needs of the developing world. In 'Wheat Facts and Future'. 1th (ed.). CIMMYT, Mexico.
6. Ellis, M.H., Rebetzke, G.J., Chandler, P. Bonnett, D., Spielmeyer, W. and Richards, R.A. 2004. The effect of different height reducing genes on the early growth of wheat. Functional Plant Biology, 31: 583-589. [DOI:10.1071/FP03207] [PMID]
7. Falconer, D.S. and Mackay, T.F.C. 1996. Introduction to quantitative genetics. 4th (ed.). Longman, London.
8. Kirkegaard, J.A. and Lilley, J.M. 2007. Root penetration rate benchmark to identify soil and plant limitations to rooting depth in wheat. Australian Journal of Experimental Agriculture, 47: 590-602. [DOI:10.1071/EA06071]
9. Li, G., Bai, G., Carver, B.F., Elliott, N.C., Bennett, R.S., Wu, Y., Hunger, R., Bonman, J.M. and Xu, X. 2017. Genome-wide association study reveals genetic architecture of coleoptile length in wheat. Theoretical and Applied Genetic, 130: 391-401. [DOI:10.1007/s00122-016-2820-1] [PMID]
10. Liu, H., Zhang, L., Wang, J., Li, C., Zeng, X., Xie, S., Zhang, Y., Liu, S., Hu, S., Wang, J., Lee, M., Lübberstedt, T. and Zhao, G. 2017. Quantitative trait locus analysis for deep sowing germination ability in the maize IBM Syn10 DH population. Frontiers in Plant Science, 8: 1-12. [DOI:10.3389/fpls.2017.00813] [PMID] [PMCID]
11. Mahdavi-Safa, D., Moghaddam, M., Kazemi, H. and Shakiba, M.R. 1989. Biometric analysis of some traits related to drought and cold resistance in autumn wheat by diallel method. Agricultural Knowledge Journal, 1(4): 26-48. [In Persian with English Summary].
12. Maydup, M.L., Antonietta, M. Guiamet, J.J. and Tambussi E.A. 2012. The contribution of green parts of the ear to grain filling in old and modern cultivars of bread wheat (Triticum aestivum L.): Evidence for genetic gains over the past century. Field Crops Research, 134: 208-215. [DOI:10.1016/j.fcr.2012.06.008]
13. Ohno, H., Banayo, N.P.M.C., Bueno, C.S., Kashiwagi, J., Nakashima, T., Corales, A.M., Garcia, R., Sandhu, N., Kumar, A. and Kato, Y. 2018. Longer mesocotyl contributes to quick seedling establishment, improved root anchorage, and early vigor of deep-sown rice. Field Crops Research, 228: 84-92. [DOI:10.1016/j.fcr.2018.08.015]
14. Rebetzke, G., Bonnett, D.G. and Ellis, M.H. 2012. Combining gibberellic acid-sensitive and insensitive dwarfing genes in breeding of higher-yielding, sesqui-dwarf wheats. Field Crops Research, 127: 17-25. [DOI:10.1016/j.fcr.2011.11.003]
15. Rebetzke, G.J., Richards, R.A., Sirault, X.R.R. and Morrison, A.D. 2004. Genetic analysis of coleoptile length and diameter in wheat. Australian Journal of Agricultural Research, 55: 733-743. [DOI:10.1071/AR04037]
16. Rebetzke, G.J., Verbyla, A.P., Verbyla, K.L., Morell, M.K. and Cavanagh, C.R. 2014. Use of a large multiparent wheat mapping population in genomic dissection of coleoptile and seedling growth. Plant Biotechnology Journal, 12: 219-230. [DOI:10.1111/pbi.12130] [PMID]
17. Rich, S.M., Wasson, A.P., Richards, R.A., Katore, T., Prashar, R., Chowdhary, R., Saxena, D.C., Mamrutha, H.M., Zwart, A., Misra, S.C., Prasad, S.V.S., Chatrath, R., Christopher. J. and Watt, M. 2016. Wheats developed for high yield on stored soil moisture have deep vigorous root systems. Functional Plant Biology, 43(2): 173-188. [DOI:10.1071/FP15182] [PMID]
18. SAS Institute Inc. 2004. Base SAS 9.1 procedures guide. Cary, NC: SAS Institute Inc.
19. Streda, T., Dostal, V., Horakova, V. and Chloupek, O. 2012. Effective use of water by wheat varieties with different root system size in rain-fed experiments in Central Europe. Agriculture Water Management, 104: 203-209. [DOI:10.1016/j.agwat.2011.12.018]
20. Takano, M., Kanegae, H., Shinomura, T., Miyao, A., Hirochika, H. and Furuya, M. 2001. Isolation and characterization of rice phytochrome A mutants. Plant Cell 13: 521-534. [DOI:10.1105/tpc.13.3.521] [PMID] [PMCID]
21. Waines, J. and Ehdaie, B. 2007. Domestication and crop physiology: Roots of green revolution heat. Annals of Botany, 100: 991-998. [DOI:10.1093/aob/mcm180] [PMID] [PMCID]
22. Wasson, A.P., Richards, R.A., Chatrath, R., Misra, S.C., Prasad, S.V.S., Rebetzke, G.J., Kirkegaard, J.A., Christopher, J. and Watt, M. 2012. Traits and selection strategies to improve root systems and water uptake in water-limited wheat crops. Journal of Experimental Botany, 63: 3485-3498. [DOI:10.1093/jxb/ers111] [PMID]
23. Xiong, Q., Ma, B., Lu, X., Huang, Y.H., He, S.J., Yang, C., Yin, C.C., Zhao, H., Zhou, Y., Zhang, W-K., Wang, W-S., Li, Z.K., Chen, S.Y. and Zhang, J.S. 2017. Ethylene-inhibited jasmonic acid biosynthesis promotes mesocotyl/coleoptile elongation of etiolated rice seedlings. Plant Cell, 29: 1053-1072. [DOI:10.1105/tpc.16.00981] [PMID] [PMCID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.
طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق
© 2024 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research
Designed & Developed by : Yektaweb
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.