تجزیه دای‌آلل ارقام گندم برای عملکرد دانه و برآورد ارزش نانوایی آنها با استفاده از نشانگرهای sts

افزایش عملکرد دانه در واحد سطح و بهبود کیفیت نان تولیدی از مهم‌ترین اهداف برنامه‌های بهنژادی گندم در ایران هستند. آگاهی از نحوه کنترل ژنتیکی صفات و دسترسی به نشانگرهای مولکولی یا مورفولوژیکی پیوسته با آن‌ها نیز پیش‌نیاز هرگونه دستورزی‌های ژنتیکی محسوب می‌گردند. در این مطالعه از تعداد 100 نتاج نسل f1 دای‌آلل 10 × 10 کامل و دوطرفه استفاده شد تا ژنتیک عملکرد دانه و ارزش نانوایی آن‌ها با استفاده از نشانگرهای sts مرتبط با زیرواحدهای hmwg مورد تحلیل قرار گیرد. این پژوهش در سال‌های 1399 و 1400 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. در سال اول 10 رقم گندم شامل گنبد، مروارید، کلاته، احسان، سیروان، بهاران، چمران2، شوش، مهرگان و برات از نواحی جغرافیایی مختلف ایران در مزرعه کشت و با هم تلاقی داده شدند. در سال دوم والدین و تلاقی‌ها در قالب طرح بلوک‏ کامل تصادفی با سه تکرار کشت و مقادیر عملکرد دانه، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه، روز تا سبز شدن و ارتفاع بوته از روی آن‌ها اندازه‌گیری گردید. نتایج بیانگر وجود تفاوت ژنتیکی معنی‌دار بین والدین بود. تحلیل وراثت‌پذیری خصوصی نشان داد که تلاقی ارقام بهترین روش بهنژادی برای بهبود عملکرد دانه، تعداد سنبله در بوته و روز تا سبز شدن است. بر همین مبنا، برای بهبود تعداد دانه در سنبله، وزن دانه و ارتفاع بوته روش انتخاب، بازدهی بالاتری خواهد داشت. ارقام مروارید و گنبد به‌ترتیب بهترین ترکیب‌‌شونده‌های عمومی برای عملکرد دانه بودند؛ زیرا اثرات ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌داری داشتند. بالاترین ترکیب‌‌پذیری خصوصی در تلاقی‌های احسان × گنبد، مروارید × چمران 2 و شوش × سیروان مشاهده گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که نشانگرهای sts در شناسایی تفاوت ارزش نانوایی ارقام توانمند بودند. امتیاز کیفی ارقام بین 6 تا 10 برآورد شد و کلاته و برات به‌عنوان برترین ارقام شناسایی شدند. برتر شدن رقم برات از هر دو جنبه کمیت و کیفیت در عملکرد تایید مجددی بر کارآمدی بهنژادی این رقم و بیانگر ارزشمند بودن آن به‌عنوان والد حاوی ژن‌های مطلوب می‌باشد. در مجموع، نشانگرهای sts به‌کار گرفته شده در این مورد مطالعه، ابزار مفیدی برای بهبود زمینه ژنتیکی گندم و با استفاده از آنها در انتخاب به کمک نشانگر برای ارزش نانوایی هستند.

diallel analysis of wheat cultivars for grain yield and estimation of their baking quality using sts markers

increasing grain yield and improving the quality of bread are among the most important goals of wheat breeding programs in iran. understanding the genetic control of traits and finding molecular or morphological markers associated with them are also prerequisites for any genetic engineering program. in this study, 100 progenies of a 10 × 10 diallel cross were used to analyse the genetics of grain yield and bakery values using sts markers associated with hmwg subunits. this research was carried out during 2018 and 2019 cropping season at gorgan university of agricultural sciences and natural resources experimental fields. in the first year, 10 wheat cultivars, including gonbad, morvarid, kalate, ehsan, sirvan, baharan, chamran2, shush, mehrgan and brat collected from different geographical regions of iran were planted and crossed in the field. in the second year, the parents and crosses were planted in the form of a randomized complete block design with three replications. the grain yield, number of spikes per plant, number of seeds per spike, seed weight, days to emergence and plant height were recorded. the results of this study indicated significant genetic differences between the parents. narrow-sense heritability analysis revealed that the crossing of cultivars is the best breeding method to enhance seed yield, number of spikes per plant and days to emergence. also, to improve the number of seeds per spike, seed weight and plant height, classical breeding methods may offer higher efficiency. marvarid and gonbad were ranked 1st and 2nd, respectively with respect to general combining abilities for grain yield, attributed to their positive and significant general combining ability effects. the highest specific combining ability was observed for ehsan×gonbad, marvarid×chamran 2 and shush×sirvan crosses. the results of molecular markers analysis showed that the sts markers were able to identify the difference in the baking value of cultivars. the quality score of the cultivars ranged 6 and 10 and to this end, kalate and brat were the top cultivars. therefore, due to superiority in terms of both quantity and quality for yield, these cultivars can be used as parents with desirable genes for future breeding programs. overall, the sts markers employed in this study proved to be valuable markers for enhancing the genetic background of bread wheat, particularly when employing marker-assisted selection for bakery value.