کاهش خسارت خشکسالی در گندم دیم

مطالعه نحوه توارث و ارزیابی مقاومت به خشکی در گندم نان   به منظور ارزیابی پتانسیل عملکرد دانه ژنوتیپهای گندم نان در شرایط تنش خشکی و بررسی ارتباط برخی از صفات کمی با عملکرد و انتخآب ژنوتیپهای برتر جهت استفاده در برنامه های به نژادی آینده ,تعداد 245 ژنوتیپ دریافتی از سمیت ) مکزیک (به همراه شاهدهای کویر ، زاگرس ، دابل کراس شاهی ، بک کراس بهاره روشن و Vee / Nac در سال زراعی 82- 1381به صورت یک آزمایش آگمنت در مزرعه 400 هکتاری موسسه تحقیقات اصلاح وتهیه نهال وبذر کرج مورد ارزیابی قرار گرفتند . نتایج حاصل از تجزیه داده ها نشان داد که از نظر کلیه صفات بویژه عملکرد دانه ، تنوع قابل توجهی بین اکثر ژنوتیپ ها وجود دارد .   **************************** مجید طوسی مجرد – پایان نامه کارشناسی ارشد اصلاح نباتات – بهمن 1383استاد راهنما : دکتر محمد رضا قنادها ( بی همتا )استاد مشاور  : دکتر منوچهر خدارحمیچکیده فارسی : به منظور ارزیابی پتانسیل عملکرد دانه ژنوتیپهای گندم نان در شرایط تنش خشکی و بررسی ارتباط برخی از صفات کمی با عملکرد و انتخآب ژنوتیپهای برتر جهت استفاده در برنامه های به نژادی آینده ,تعداد 245 ژنوتیپ دریافتی از سمیت ) مکزیک  (به همراه شاهدهای کویر ، زاگرس ، دابل کراس شاهی ، بک کراس بهاره روشن و Vee / Nac در سال زراعی 82- 1381به  صورت یک آزمایش آگمنت  در مزرعه  400 هکتاری موسسه تحقیقات اصلاح وتهیه نهال وبذر کرج مورد ارزیابی قرار گرفتند . نتایج حاصل از تجزیه داده ها نشان داد که از نظر کلیه صفات بویژه عملکرد دانه ، تنوع قابل توجهی بین اکثر ژنوتیپ ها وجود دارد . با انجام تجزیه به عامل ها بر اساس  استخراج ریشه های راکد , از طریق تجزیه به مولفه های اصلی 5 عامل بدست آمدکه این عوامل در مجموع 703/67 درصد از تغییرات داده ها را توجیه نمودند . نتایج حاصل از بررسی  ضرایب عاملی ,  نشانگر اهمیت صفات طول پدا نکل ,طول بیرون آمدگی پدا نکل , ارتفاع وصفات مربوط به زودرسی(تعداد روز تا ظهور سنبله و تعداد روز تا رسیدن) در گزینش ژنوتیپهای مطلوب برای شرایط خشکی  می باشد . به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی و مطالعه عکس العمل ژنوتیپ های گندم بهاره نسبت به تغییرات شرایط محیطی شصت و چهار ژنوتیپ گندم بهاره در سال زراعی 82 – 1381 در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح آلفا  لاتیس با دو تکرار مورد بررسی قرار گرفتند . در یک آزمایش ، ابیاری ها تا پایان فصل بر اساس شرایط آب و هوایی و نیاز گیاه بطور معمول انجام شد ، در حالیکه در آزمایش دیگر ، پس از انجام ابیاری در مرحله سنبله دهی ، برای ایجاد شرایط تنش خشکی ، ابیاری صورت نگرفت . نتایج نشان داد که در شرایط بدون تنش تفاوت ژنوتیپ ها از نظر صفات عملکرد دانه ، عملکرد دانه سنبله ، وزن هزار دانه ، بیوماس ، طول میان گره دوم ، تعداد پنجه غیر بارور در بوته  معنی دار بود . درحالیکه در شرایط تنش تفاوت ژنوتیپ ها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه غیر معنی دار بود . با انجام تجزیه به عامل ها بر اساس استخراج ریشه های راکد ، از طریق تجزیه به مؤلفه های اصلی در هر دو شرایط تنش و بدون تنش هفت عامل وارد مدل شدند . که این عوامل در شرایط تنش 543 / 78 و در شرایط نرمال 485 / 77  درصد از تغییرات داده ها را توجیه نمودند . محاسبه هفت شاخص مقاومت به خشکی نشان داد که چهار  شاخص  MP ، GMP   ،  HARM  ، STI    مؤثرترین شاخص ها جهت شناسایی ژنوتیپ های مقاوم به خشکی می باشند . تفاوت تنوع ژنتیکی برای صفات مورد مطالعه در ژنوتیپ های مورد بررسی ، استفاده از ژنوتیپ های مطلوب از نظر صفات برتر را در برنامه های به نژادی امکان پذیر می سازد . همچنین  ارزیابی ژنوتیپ های از نظر پتانسیل حرکت مجدد اسیمیلات ها به دانه نشان داد که مقدار ماده خشک انتقال یافته از پدانکل و میان گره دوم در ژنوتیپ های مورد مطالعه در هر دو شرایط محیطی بدون تنش و تنش خشکی معنی دار نبود ، در حالیکه تفاوت ژنوتیپ ها از نظر مقدار ماده خشک  انتقال یافته از بقیه گیاه در شرایط تنش در سطح 5 درصد معنی دار و در شرایط بدون تنش ، بدون معنی محاسبه گردید . درموردکارایی حرکت مجدد ماده خشک و همچنین سهم حرکت ماده خشک از اندام ها در شرایط بدون تنش و تنش تفاوت ژنوتیپ ها همانند مقدار ماده خشک انتقال یافته محاسبه گردید .  با توجه به عدم همبستگی صفات وابسته به فرایند حرکت مجدد با عملکرد دانه ، اگر چه این فرایند به عنوان یک منبع پشتیبانی کننده وزن دانه گندم ارزیابی می شود ، اما با توجه به سهم نسبتا اندک این فرایند در وزن دانه به نظر نمی رسد که در ژنوتیپ های نیمه پاکوتاه انتخآب بر اساس صفات وابسته به این فرایند منجر به دست یابی ژنوتیپ هایی با عملکرد بالا می گردد . به منظور ارزیابی پتانسیل عملکرد دانه و مطالعه عکس العمل ژنوتیپ های گندم بهاره نسبت به تغییرات شرایط محیطی هشت کولتیوار تجاری گندم در سال زراعی 82 – 1381 در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند . در یک آزمایش ، ابیاری ها تا پایان فصل بر اساس شرایط آب و هوایی و نیاز گیاه بطور معمول انجام شد ، در حالیکه در آزمایش دیگر ، پس از انجام ابیاری در مرحله سنبله دهی ، از انجام ابیاری در مرحله سنبله دهی ، برای ایجاد شرایط تنش خشکی ، ابیاری دیگری صورت نگرفت . نتایج نشان داد که در شرایط بدون تنش بجز صفت بیوماس ، تفاوت ژنوتیپ ها از نظر سایر صفات مورد مطالعه معنی دار بود . درحالیکه در شرایط تنش بجز صفات بیوماس ، شاخص برداشت و عملکرد دانه سنبله تفاوت ژنوتیپ ها از نظر سایر صفات مورد مطالعه معنی دار بود . تجزیه مرکب داده های صفات مختلف در دو محیط تنش و غیر تنش نشان داد که تفاوت ژنوتیپ ها برای کلیه صفات بجز صفت شاخص برداشت معنی دار است و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط در بیش از نیمی از صفات مورد بررسی معنی دار گردید . بیشترین مقدار عملکرد دانه در شرایط بدون تنش مربوط به رقم کویر و کمترین مقدار آن به رقم سرداری تعلق داشت . همچنین در شرایط تنش بیشترین و کمترین مقدار عملکرد دانه به ترتیب با ارقام بک کراس بهاره روشن و سرداری تعلق داشت . محاسبه هشت شاخص مقاومت به خشکی نشان داد که چهار شاخص MP   ، GMP،  HARM ، STI  مؤثرترین شاخص ها جهت شناسایی ژنوتیپ های مقاوم به خشکی می باشند .همچنین ارزیابی ژنوتیپ ها از نظر پتانسیل حرکت مجدد اسیمیلات ها به دانه نشان داد که مقدار ماده خشک انتقال یافته از پدانکل و میان گره دوم در ژنوتیپ های مورد مطالعه در هر دو شرایط محیطی بدون تنش و تنش خشکی معنی دار نبود ، در حالیکه تفاوت ژنوتیپ ها از نظر مقدار ماده خشک  انتقال یافته از بقیه گیاه معنی دار گردید . تنوع ژنتیکی ژنوتیپ ها از نظر سهم حرکت مجدد ماده خشک در کلیه اندام ها معنی دار نبود . در شرایط بدون تنش کارایی حرکت مجدد ماده خشک پدانکل و میان گره دوم بی معنی و در مورد بقیه گیاه در سطح  5%  معنی دار بود و در شرایط تنش خشکی بر عکس ، کارایی حرکت مجدد ماده خشک پدانکل و میان گره دوم در سطح 5%  معنی دار و در مورد بقیه گیاه بدون معنی می باشد . با توجه به عدم همبستگی صفات وابسته به فرایند حرکت مجدد با عملکرد دانه ، اگر چه این فرایند به عنوان یک منبع پشتیبانی کننده وزن دانه گندم ارزیابی می شود ، اما با توجه به سهم نسبتا اندک این فرایند در وزن دانه به نظر نمی رسد که در ژنوتیپ های نیمه پاکوتاه انتخآب بر اساس صفات وابسته به این فرایند منجر به دست یابی ژنوتیپ هایی با عملکرد بالا می گردد .به منظور مطالعه  نحوه  توارث نحوه مقاومت به خشکی در گندم نان و مقایسه شاخص های مقاومت به خشکی  ، هفت رقم گندم نان  ، به  همراه  F1   های آن ها بر اساس طرح آمیزشی  دای الل  یک طرفه ، در شرایط مزرعه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار ، در  دو شرایط تنش  و بدون تنش در  سال  زراعی 83 -  1382   در  مزرعه  400    هکتاری   مؤسسه تحقیقات اصلاح  و تهیه نهال  و بذر کرج  مورد  مطالعه  قرار  گرفتند . نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ ها برای بیشتر صفات اختلاف معنی داری وجود دارد . در تجزیه مرکب بر اساس شرایط دو محیط ، اثر متقابل ژنوتیپ در محیط برای بیشتر صفات معنی دار گردید که بیانگر تفاوت ژنوتیپ ها از نظر مقاومت به خشکی می باشد . ارقام گاسپارد و دابل کراس شاهی دارای بیشترین GCA    و  رقم  سرداری  دارای  کمترین  GCA  در جهت افزایش عملکرد در شرایط نرمال و تنش  رطوبتی بودند . نتایج  تجزیه دی الل نشان داد در کنترل بعضی از صفات واریانس افزایشی و در کنترل تعداد دیگری  از صفات واریانس غیر افزایشی  دخالت دارد . بر اساس عملکرد دانه  در دو شرایط تنش  و بدون تنش  و تعداد روز تا گل دهی ،  هشت شاخص مقاومت به خشکی محاسبه گردید که در بین آن ها ، گزینش بر اساس شاخص های MP ,  STI  ,  GMP  ,  HARM    باعث انتخآب ژنوتیپ های مقاوم می گردد . کلمه کلیدی :  گندم نان ،  خشکی ، دی الل  ، شاخص های مقاومت به خشکی ، انتقال مجدد ماده خشک ، تجزیه به عامل ها   Abstract:Study of inheritance and evaluation drought tolerance in bread wheat In order  to evaluated potential  grain  yield  in  bread  wheat  genotypes  in  drought  tolerance  condition  and  study  of  relationship  between quantitative   traits  with  grain  yield  and  selection  best  genotypes for  will  using  in  breeding  program  in  next  , 245  genotypes  received   from  cimmyt ( Mexico) and  controls  genotypes  were evaluated  in  agment  experiment  field  research  in seed  and  plant  improvement   institute  karaj  in 200 – 2003  cycle .  Result   of  data  analysis   basis  eign  value  of  via  principle   component  five  factors  explain  67.73  %  of data total  variance . Factor analysis showed length  of peduncle  , extrusion  peduncle  length  ,  height  ,  relevant  to early  maturity   and  heading  were  important  for  selection  appropriate  genotypes  in  drought  tolerance  condition . In order  to evaluated  genetic  variation  and  study  response  of  spring  wheat  genotypes   to  different  environmental  condition  , 64  genotypes  were  examined  in  two  separate  experiments  using  Alpha-latic  design  with  2  replications  in 2002-2003 cycle . in the  first  experiment  were  irrigated  regularly  basis  weather  condition  and  require  plant , but in  the other experiment  no  irrigation  was  applied  from  anthesis  to  physiological  maturity  , results  showed  that  there  was significant  difference  between  grain  yield  , grain yield in spike , thousand  kernel  weight , biomass , length  of  secondary  node  and  number  of  non  productive  tiller  in  plant  in non  stress condition , but  there was  no  significant  difference  in  all the  traits  in  stress condition . Factor analysis  basis eign  value  of  via  principle  component  , 7 factor explained 78.543 and 77.485 percent  of total variance in stress and non stress condition respectively . calculation  of  seven  drought  tolerance  index  showed  that  for  indices   MP , GMP  , HARM , STI  was more  effective  than indices  for  selection  drought  tolerance  genotypes .  also evaluated  genetic  variation  for  contribution  of  remobilization  grain  yield potential  showed  that there  were  no  significant  difference  for  dry  matter  remobilization  in  peduncle  and  secondary  node  in  stress  and  non stress  condition , but there was significant  difference  in  5%   probability  level  between  genotypes  for  dry  matter  remobilization  of  rest  plant in  non  stress condition , but there was no  significant   difference  between  genotypes  for  dry matter remobilization  of rest plant in stress condition . difference  genotypes  for  contribution  retranslocation  and  efficiency   retranlocation  dry matter for  all the  organism  in  stress and  non  stress  condition  was  calculated  like  dry  matter  remobilization . with attention to don’t  relationship  dependent  traits  with  apparatus  retranslocation with  grain yield  if  what this  apparatus   were  evaluated  to title  one  source  support  thousand  kernel  weight  in  wheat  but  with  attention   contribution  percentage  low  this  apparatus  in  thousand   kernel  weight  ,  don’t  seem  , that  selection  in  semi_drawf  genotypes  basis  dependent   traits  on this  process  cause  on   selection  genotype  high  grain  yield. In order  to evaluated  grain  yield  potential  and  response   of  spring   wheat   genotypes   to  different  environmental   conditions  eight   commercial   cultivars   were   examined   in  two   separate  experiments  using  a  randomized   complete   block   design   wit  tree  replications   in  2002-2003  cycle  .  in   the  first   experiment   were  irrigated  regularly   basis   weather  condition  and   require  plant   , but in  the other experiment  no  irrigation  was  applied  from  anthesis  to  physiological  maturity  , results  showed  that  there  was significant  difference  between   all the  traits  expected  biomass  trait  in  non  stress condition , but in  stress condition  there was  significant  difference  in  all the  traits expect  harvest  index  trait   .  genotype ×  environment  interaction  for more than  of  half  of the  traits  were significant . Kavir  and    Sardary   verities had the  most   and least   for  grain  yield   in  non  stress  condition  respectively  ,  but  “Back _cross  bahare_e_ Roshan “  and  Sardary  varieties   had  the  most   and  least   for   grain  yield   in  stress   condition  respectively  . calculation  of  eight  drought  tolerance  index  showed  that  for  indices   MP , GMP  , HARM , STI  was more  effective  than  indices  for  selection  drought  tolerance  genotype . also evaluated  genetic  variation  for  contribution  of  remobilization  grain  yield potential  showed  that there  were  no  significant  difference  for  dry  matter  remobilization  in  peduncle  and  secondary  node  in  stress  and  non stress and non stress conditions , but there was significant  difference  between  genotypes  for  dry  matter  remobilization  of  rest  plant . in all the partition , no  significant difference for  contribution  retranslocation  dry  matter . there was  no significant  difference  for  efficiency  retranslocation  dry matter  for   peduncle  secondary  node  , but  there  was  significant  difference  in  rest plant  in non stress  condition . in stress condition vice versa  , efficiency  retranslocation  dry matter  of peduncle  and  secondary  node  were  significant  in  5% probability  level , but  efficiency  retransloction  dry  matter  of  rest  plant  wasn’t  significant. . with attention to don’t  relationship  dependent  traits  with  apparatus  retranslocation with  grain yield  if  what this  apparatus   were  evaluated  to title  one  source  support  thousand  kernel  weight  in  wheat  but  with  attention   contribution  percentage  low  this  apparatus  in  thousand   kernel  weight  ,  don’t  seem  , that  selection  in  semi_drawf  genotypes  basis  dependent   traits  on this  process  cause  on   selection  genotype  high  grain  yield. In  order  to study  inheritance  of  drought  tolerance  in  bread  wheat  and  comparing  drought  tolerance indices  , 7 cultivars  of  bread  wheat  with  F1 progeny of them  which  were produced   through  a  half  diallel  mating  , were  studied  in  field  condition  in  a  randomize  complete  block  design  with 3 replication in stress  and  non  stress  environments  , in research  field  in seed  and  plant  improvement  institute  , karaj  in 2003 – 2004  cycle . analysis for variance indicated  significant  difference  for most  of the  traits  , in a combined  analysis  earned  out  for two  environments . genotype × environment  interaction  for  most  of the traits  were significant , cultivars  Gaspard  and  “Double _cross_shahi ” had the most GCA  and Sarday  verity  had the least  GCA  for  grain  yield  increase in stress and non stress conditions . Diallel analysis showed that the additive and non additive effects were control traits. eight  drought tolerance indices  were determined  based  on  grain  yield  in  stress  and  non stress condition , and heading that between for them , selection drought tolerance genotypes .Key word : bread wheat , drought , diallel , remobilization , drought tolerance indices , Factor analysis , Step wise analysis , Path analysis , Cluster analysis A Thesis submitted for the Degree of M.sc.  In Plant BreedingBy : Majid Tousi  MojarradSupervisor : Dr Mohammad  Reza  Ghannadha ( Bi hamta)Advisores : Dr  Manochehr  Khodarahmi         منبع: مرکز مقالات کشاورزی