ارزیابی لاین‌های حاصل از تلاقی بین گونه‌ای در دو زمینه ژنتیکی متفاوت در جو تحت رژیم‌های مختلف آبی

اهلی‌سازی و انتخاب طی دوران تکاملی، سطح تنوع ژنتیکی را در جو کاهش داده است. تلاقی‌های بین گونه‌ای یکی از ارزشمندترین روش‌ها برای بازگرداندن بخشی از تنوع از دست رفته است. این مطالعه با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و غربالگری لاین‌های مطلوب برای تحمل به کم‌آبی در نسل f3 حاصل از تلاقی یک رقم زراعی (ریحان 03) با دو نمونه جو وحشی اسپانتانئوم (hsp45 و hsp21) انجام شد. بدین منظور 162 لاین (81 لاین از هر تلاقی) در سه محیط عدم تنش، تنش کم‌آبی متوسط و تنش کم‌آبی شدید برای عملکرد، صفات فنولوژیک و مورفولوژیک ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که در هر دو جمعیت بیشترین و کمترین میزان تنوع به‌ترتیب مربوط به تعداد دانه در سنبله و روز تا رسیدگی فیزیولوژیک بود. نتایج مقایسه دو جمعیت نشان داد که در محیط تنش متوسط نتاج حاصل از تلاقی جو اهلی با جو وحشی hsp45 میانگین صفات ارتفاع بوته و وزن صد دانه کمتر از جمعیت hsp21 بود و در بقیه صفات تفاوتی نداشت. در محیط تنش شدید نتاج حاصل از تلاقی رقم ریحان 03 با جو وحشی hsp45 میانگین صفات طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه افزایش معنی‌داری و برای صفت وزن صد دانه کاهش معنی‌دار نسبت به جمعیت دیگر داشت. نتایج ضرایب همبستگی در نتاج حاصل از تلاقی با هر دو والد hsp21 و hsp45 در تنش متوسط و تنش شدید مشخص کرد که بین عملکرد دانه و صفات ارتفاع بوته، عملکرد بیولوژیک، شاخص تحمل به کم‌آبی (sti) و شاخص پایداری عملکرد (ysi) همبستگی مثبت و معنی‌داری وجود دارد. بیشترین عملکرد دانه در نتاج حاصل از تلاقی جو اهلی با والد وحشی hsp21 در شرایط عدم تنش و تنش کم‌آبی متوسط به ژنوتیپ 584 و در تنش کم‌آبی شدید به ژنوتیپ 592 و بیشترین عملکرد دانه در نتاج حاصل از تلاقی جو اهلی با والد وحشی hsp45 در سه محیط رطوبتی به‌ترتیب در ژنوتیپ‌های 689، 671 و 715 بود. با بهره‌گیری از ترسیم نمودار بای‌پلات و غربالگری ژنوتیپ‌ها با استفاده از شاخص‌های تحمل به خشکی، لاین‌های پرتولید در هر دو محیط عدم تنش و کم‌آبی برای استفاده در مطالعات بعدی شناسایی شدند.

Identification of Drought Tolerant Lines from Interspecific Hybridization in Two Different Genetic Backgrounds of Barley under Different Irrigation Regimes

Domestication and artificial selection have reduced the level of genetic variation in barley. Interspecific hybridization is one of the most valuable ways to restore at least part of the lost variation. This study aimed to investigate genetic diversity and screening barley lines which possessed the desired traits, as well as drought tolerance, within two F3 populations derived by crossing a cultivated variety (Reihan 03) with two wild genotypes (HSP21 and HSP45). For this purpose, 162 F3 lines (including 81 lines from each breeding population) were evaluated in three different environments including no stress, moderate drought stress and severe drought stress. The results showed that in both populations, the greatest and smallest variation was obtained for the number of grains per spike and the number of days to physiological maturity, respectively. Mean of the plant height and 100grain weight in the offspring obtained by crossing with HSP21 were lower than those of the population obtained by HSP45 under the moderate stress environment. Under severe stress environment, the offspring obtained by crossing Reihan 03 with the wild barley genotype HSP45 showed the increase of spike length, number of grains per spike, biological yield and grain yield, and the decrease of the 100grain weight, as compared to the offspring obtained by crossing Reihan 03 with HSP21. The correlation coefficient analysis for the offspring resulting from crossing Reihan 03 with HSP21 in moderate and severe stress environments showed that grain yield was positively correlated with plant height, biological yield, stress tolerance index (STI) and yield stability index (YSI). The highest grain yield in (HSP21*Reihan 03) derived genotypes, in both control and moderate stress conditions, was revealed by the genotype 584, whereas the highest value in the severe stress condition belonged to the genotype 592. The highest grain yield in (HSP45*Reihan 03) derived genotypes, in the three mentioned environments, was observed for the genotype numbers 689, 671 and 715, respectively. Highyielding lines in both no stress and drought stress conditions were identified by applying multivariate procedures and drought tolerance indices for further studies.