تجزیه ژنتیکی عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم نان با استفاده از روش دای‌آلل هیمن

چکیده مبسوطمقدمه و هدف: با آزمون نتاج حاصل از تلاقی‌های دای‌آلل می‌توان عمل ژن‌ها و توارث صفات کمی را برآورد نمود این کار باعث افزایش توانایی گزینش لاین‌های والدی جهت شرکت در تلاقی‌ها می‌شود و نحوه مدیریت نسل‌ها در جمعیت‌های در حال تفرق تعیین می‌کند.مواد و روش‌ها: به‌منظور شناخت ساختار ژنتیکی عملکرد دانه و اجزای عملکرد، هفت رقم گندم نان شامل بولانی، فلات، مهرگان، معراج، کلاته، فرونتانا و mv17 در یک بلوک تلاقی کشت شدند و تلاقی‌های مستقیم بین هفت رقم مذکور به‌منظور تولید نسل‌ f1 انجام شد. نتاج حاصل تلاقی به همراه والدین آن‌ها در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان در سال زراعی 1400-1399 بررسی شدند.یافته‌ها: نتایج این آزمایش نشان داد که اختلاف ژنوتیپ‌ها در همه صفات مورد بررسی معنی‌دار بود. برآورد پارامترهای ژنتیکی با استفاده از روش هیمن نشان داد که مقادیر واریانس غالبیت در صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن صد دانه، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه در سنبله و طول پدانکل به‌طور قابل توجهی بیشتر از واریانس افزایشی بود. در صفات ارتفاع بوته و تعداد روز تا گلدهی هم مقادیر واریانس غالبیت واریانس افزایشی اختلاف چندانی نداشتند. در صفات عملکرد بیولوژیک، وزن صد دانه و روز تا گلدهی نسبت آلل‌های غالب بیشتر از آلل‌های مغلوب بود در حالی که در سایر صفات نسبت آلل‌های غالب و مغلوب برابر بود. وراثت‌‌پذیری عمومی بالای عملکرد دانه (89 درصد)، عملکرد بیولوژیک (93 درصد) و وزن دانه در سنبله (74 درصد) و وراثت‌‌پذیری خصوصی پایین آن‌ها (به ترتیب 10، 10 و 13 درصد) نشان‌دهنده سهم بیشتر اثر غالبیت در کنترل این صفات بود. نتایج تجزیه و تحلیل گرافیکی نشان داد که صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و وزن صد دانه تحت کنترل عمل فوق ‌غالبیت ژن‌ها و صفات تعداد دانه در سنبله، طول پدانکل و ارتفاع بوته تحت کنترل عمل غالبیت ناقص ژن‌ها بودند. پراکنش والدها در اطراف خط رگرسیون نشان داد که ارقام فلات و مهرگان حامل بیشترین ژن‌های غالب و ارقام mv17 و فرونتانا حامل بیشترین ژن‌های مغلوب در کنترل صفات عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک بودند.نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد با توجه به سهم بیشتر اثرات غیر افزایشی ژن‌ها در صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و اجزای عملکرد بهتر است گزینش در بین نتاج حاصل از این تلاقی‌ها به نسل‌های پیشرفته‌تر موکول گردد؛ در حالی که می‌توان نسبت به بهبود ژنتیکی صفات ارتفاع بوته و تعداد روز تا گلدهی در نسل‌های مقدماتی اقدام کرد.

Genetic Analysis of Grain Yield and Yield Components in Bread Wheat using Hayman's Diallel Method

Extended AbstractIntroduction and Objective: By progeny trial after a diallel crossing, the function of genes and inheritance of quantitative traits can be estimated. This increases the ability to select parental lines, to participate in crosses, and determines the management of generations in the segregating populations.Material and Methods: In order to understand the genetic structure of grain yield and yield components, seven bread wheat cultivars including Bolani, Falat, Mehrgan, Meraj, Kalateh, Frontana and MV17 were planted in the crossing block and direct crosses were performed among the seven cultivars to produce F1 generation. The progenies of the crosses with their parents were evaluated based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications in Gorgan agricultural research station in 20202021 cropping season.Results: The results of this experiment showed a significant difference among the genotyps in all the studied traits. Estimation of genetic parameters using Heiman #39;s method showed that the values of dominance variance were significantly greater than the additive variance in grain yield, biological yield, 100kernel weight, number of grains per spike, grain weight per spike and peduncle length. There was a small difference between the values of dominance and additive variance in the plant height and days to anthesis. In biological yield, 100kernel weight and days to anthesis, the proportion of dominant alleles and was greater than the recessive alleles in parents, while the proportion of dominant and recessive alleles was equal in the other traits. High broadsense heritability in grain yield (89%) and biological yield (93%) and grain weight per spike (74%) and their low narrowsense heritability (10%, 10% and 13, respectively) showed a greater share of the dominance effect in controlling these traits. The results of graphical analysis showed that grain yield, biological yield and 100kernel weight were controlled with dominance gene action and number of grains per spike, peduncle length and plant height were controlled with incomplete dominance gene action. The distribution of parents around the regression line showed that Falat and Mehregan cultivars carried the most dominant genes and MV17 and Frontana cultivars carried the most recessive genes in controlling grain yield and biological yield.Conclusion: The results of this study indicated that due to the greater share of nonadditive effects of genes in grain yield, biological yield and yield components, it is better to select among the progenies of the crosses be postponed to more advanced generations. While, genetic improvement in plant height and days to anthesis can be achieved in the early generations.