مطالعه توارث مقاومت به زنگ قهوه‌ای در برخی ژنوتیپ‌های گندم نان به روش دای‌آلل

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان- دانشکده تولید گیاهی - گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی

3 مربی پژوهشی، عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات علوم کشاورزی گرگان

4 عضو هیات علمی بخش اصلاح بذر مرکز تحقیقات کشاورزی گلستان

10.22069/jopp.2020.14217.2586

چکیده

سابقه و هدف: گندم در طول دوره‌ی رشد مورد حمله بسیاری از عوامل بیماری‌زا از جمله زنگ‌ها قرار می‌گیرد. عامل بیماری زنگ قهوه‌ای گندم قارچی با نام Puccinia recondita f. sp. Tritici می‌باشد که به ‌نام زنگ برگی نیز معروف است. مهمترین راه کنترل بیماری زنگ قهوه‌ای استفاده از ارقام مقاوم اصلاح شده است که به‌طور موثری باعث کنترل این بیماری شده و خسارت آن را کاهش می‌دهد. بررسی نحوه‌ی توارث مقاومت به زنگ قهوه‌ای در ارقام مختلف گندم و برآورد پارامتر‌های ژنتیکی با استفاده از تلاقی دای‌آلل از اهداف این پژوهش می‌باشد.
مواد و روشها: شش رقم گندم نان شامل ژنوتیپ‌های گنبد، شیرودی، دریا، اترک و مغان3 به همراه رقم حساس بولانی و 15 نتاج F1 حاصل از تلاقی دای‌آلل یک طرفه مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط مزرعه و گلخانه انجام شد. صفات مورد بررسی شامل تیپ آلودگی، شدت آلودگی، سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری و دوره کمون بودند. تجزیه داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای SAS ver 9.1 و Excel و برآورد پارامترهای ژنتیکی و نحوه توارث صفات مورد بررسی از طریق تجزیه‌ی دای آلل با استفاده از روش دوم گریفینگ با مدل ثابت و روش جینکز و هیمن صورت گرفت.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها برای تمام صفات اختلاف معنی‌داری وجود داشت که نشان‌دهنده وجود تنوع ژنتیکی برای این صفات بود و در نتیجه می‌توان تجزیه ژنتیکی را انجام داد. میانگین مربعات ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی برای تمامی صفات معنی‌دار بود که مبین اهمیت هر دو اثرات افزایشی و غالبیت ژن‌ها در توارث این صفات بود. نسبت بیکر، برای صفت دوره کمون بیانگر اهمیت یکسان اثرات افزایشی و غالبیت بود و برای صفات مذکور دیگر بیانگر اهمیت بیشتر اثرات افزایشی بود. برآورد پارامترهای ژنتیکی به روش جینکز و هیمن نشان داد که برای هر چهار صفت، مقدار جزء افزایشیD نسبت به اجزاء غالبیت(H1 و H2)کمتر بود که بیانگر اهمیت بیشتر جزء غالبیت نسبت به جزء افزایشی در کنترل این صفات می‌باشد. علامت F برای تمام صفات مثبت بود، در نتیجه می‌توان گفت که فراوانی آلل‌های غالب نسبت به آلل‌های مغلوب بیشتر بود. آماره wr-vr برای تمام صفات مورد بررسی معنی‌دار شد که به منزله وجود اثرات غیرآللی (اپیستازی) می‌باشد. به عبارت دیگر معنی‌دار شدن این آماره نشان دهنده عدم صحت مدل افزایشی- غالبیت برای صفات می‌باشد.
نتیجه‌گیری: براساس صفات ارزیابی شده در مزرعه ؛ رقم اترک و در گلخانه، رقم گنبد مقاومت خوبی به بیماری زنگ قهوه‌ای داشتند. وراثت‌ پذیری خصوصی صفات بین 51 تا 86 درصد برآورد گردید.برآورد پارامتر های ژنتیکی نشان داد که مدل افزایشی- غالبیت کفایت نمی کند. به عبارت دیگر حداقل دوژن مقاومت در ارقام مقاوم قابل پیش بینی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on inheritance of resistance to leaf rust in some bread wheat genotypes by diallel cross

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Mohajer vatan 2
  • Mahdi Kalateh 3
  • Mohammad ali Dehghan 4
2 Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources -Plant Production-Plant breeding & Biotecnology
3 Academic member of Gorgan Agriculture Sciences Research Center
4 Academic member of Gorgan Agriculture Sciences Research Center
چکیده [English]

Background and objectives:
Wheat is attacked by many pathogens during the growing season, including rust. The causative agent of fungal wheat brown rust called Puccinia recondita f. sp. is also known as leaf rust. The most important way to control brown rust disease is to use resistant cultivars that effectively control and reduce its damage. The most important way to control brown rust disease is to use resistant cultivars that effectively control and reduce its damage. The aim of this study was to investigate the inheritance of brown rust resistance in different wheat cultivars and estimation of genetic parameters using diallel crossing.
Materials and methods: Six bread wheat cultivars including Gonbad, Shiroudi, Darya, Atrak and Moghan 3 genotypes with susceptible Bolani cultivar and 15 F1 progenies from one-way diallel crosses were studied. his study was conducted as a randomized complete block design with three replications in field and greenhouse conditions. Traits included infection type, severity of infection, area under disease progression curve and incubation period. Data analysis was performed using SAS ver 9.1 and Excel software and estimation of genetic parameters and heritability of traits were studied by diallel analysis using Griffing's second method with fixed model and Jinks and Hayman method.
Results: Analysis of variance showed that there was a significant difference among genotypes for all traits, indicating genetic variation for these traits and thus genetic analysis could be performed. The mean squares of general and private combining ability were significant for all traits, indicating the importance of both enhancing effects and dominance of genes in inheriting these traits. The Baker ratio indicated the same importance of additive effects and dominance for the incubation period and for the other traits indicated greater importance of additive effects. Estimation of genetic parameters by Jinks and Hayman method showed that for all four traits, the amount of D component was lower than the dominance components (H1 and H2), indicating that the dominance component was more important than the additive component in controlling these traits. The sign of F was positive for all traits, so the frequency of dominant alleles was higher than that of recessive alleles. Wr-vr statistic was significant for all studied traits, indicating the presence of inorganic effects (epistasis). In other words, the significance of this statistic indicates the inaccuracy of the additive-dominance model for traits.
Conclusion: Based on the traits evaluated in field, Atrak cultivar and in greenhouse, Gonbad cultivar had good resistance to brown rust. Narrow-sense heritability of traits was estimated to be between 51 and 86%. Estimation of genetic parameters showed that additive-dominance model was not sufficient. In other words, at least resistance is predictable in resistant cultivars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diallel Cross
  • General combining
  • Leaf rust
  • Specific combining
  • Wheat