|
ارزیابی شاخص های تحمل به خشکی در ارقام ولاینهای جدید گندم های زمستانه
پایان نامه کارشناسی ارشد «MSc» گرایش اصلاح نباتات ارزیابی شاخص های تحمل به خشکی در ارقام ولاینهای جدید گندم های زمستانه چکیده در این ارزیابی تعداد 10 رقم لاین زمستانه و بینابین گندم در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در دو شرایط نرمال و تنش خشکی بعد از گرده افشانی در سال زراعی13881389 در اراضی ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل
|
|
| دسته بندی | کشاورزی و زراعت |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 518 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 85 |
پایان نامه کارشناسی ارشد «M.Sc.»
گرایش: اصلاح نباتات
ارزیابی شاخص های تحمل به خشکی در ارقام ولاینهای جدید گندم های زمستانه
چکیده:
در این ارزیابی تعداد 10 رقم /لاین زمستانه و بینابین گندم در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در دو شرایط نرمال و تنش خشکی بعد از گرده افشانی در سال زراعی1388-1389 در اراضی ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل مورد بررسی قرار گرفتند.
نتایج نشان دادند که در بین ژنوتیپ ها ی گندم بجزء صفات وزن هزار دانه و تعداد دانه در سنبله که در شرایط نرمال دارای تفاوت معنی داری نبودند ولی در شرایط تنش خشکی آخرفصل معنی دارشدند در اکثر صفات موردبررسی در هر دو شرایط بدون تنش و واجد تنش خشکی بعد از گرده افشانی اختلاف معنی داری وجود داشت.
خشکی آخر فصل به ترتیب عملکرد دانه را بمیزان 4/22 درصد، وزن هزار دانه را بمیزان 8/15% ، ارتفاع بوته را بمیزان 3% ، وزن پدانکل در مرحله رسیدن فیزیولوژیکی را بمیزان 18%، وزن کل ماده خشک در ساقه را بمیزان 4/3% کاهش داد. ولی خشکی در روی تعداد دانه در سنبله تاثیری نداشت.
بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبی متعلق به رقم شماره 2 با تولید 6/7 تن در هکتار، و در شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی متعلق به رقم شماره 9 با تولید 13/6 تن در هکتار بود و از آنجائیکه رقم شماره 9 به ترتیب با تولید 2/7 تن در هکتار در شرایط آبی و 13/6 تن در هکتار در شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی محصول تولید کرده است و در بین کلیه ارفام و لاین های مورد ارزیابی گندم از نوسانات کمتری از نظر تولید محصول داشته و بطور متوسط در هردو شرایط تنش و واجد تنش خشکی بیشترین محصول را نسبت به سایر ارقام و لاین های گندم مور ارزیابی تولید کرده است می توان گفت این لاین از سازگاری خوبی به شرایط تنش خشکی آخر فصل داشته و قابل توصیه می باشد.
عملکرد دانه با وزن کل ماده خشک در ساقه و وزن پدانکل به ترتیب r =-0.187 و r =-0.515 رابطه همبستگی منفی در طول مرحله پرکردن دانه در شرایط بدون تنش خشکی داشت در حالیکه عملکرد دانه با وزن کل ماده خشک در ساقه و وزن پدانکل دارای رابطه همبستگی مثبت به ترتیب r =0.281 و r =0.323 در شرایط واجد تنش خشکی بعد از گرده افشانی در طول مرحله پرکردن دانه بود.
کلمات کلیدی:
ژنوتیپ های گندم
تنوع ژنتیکی
تحمّل به خشکی
Abstract
For understanding the genetic bases of stem reserve differences under drought stress conditions, 10 winter wheat genotypes were evaluated under post anthesis drought stress and complete irrigation conditions in Ardabil during 2007-2009 years by using RCBD with 3 replications. Results showed that there was significantly differences (p<0.01) between genotypes in most of studied characters under both irrigated and post anthesis drought stress conditions. Grain yield, 1000grain weight, plant height, peduncle weight at maturity and total stem dry weight were reduced under drought condition by 22.4, 15.8, 3 and 18%, respectively, but drought did not effect on grain number per spike. Drought increased mobilization of dry matter, mobilization efficiency and contribution of assimilate from vegetative organs to developing kernels, by 33.8, 66.2 and 88.3%, respectively. On average the highest grain yield was found from genotype No 2 with 7.6 t/ha under irrigated condition and genotype No 9 with 6.13 t/ha under post anthesis drought stress condition. Thereby the genotype No 9 on average with producing of 7.2 and 6.13 t/ha grain yield was found as a suitable genotype to terminal drought stress condition and its grain yield changed relatively few than other genotypes studied under drought stress condition. Grain yield was positively correlated with accumulation of dry matter in vegetative organs (stem+spike+leaves) and peduncle weight during grain filling period under drought stress condition by r =0.281 and r =0.323, respectively. But Grain yield was negatively correlated with accumulation of dry matter in vegetative organs (stem+spike+leaves) and peduncle weight during grain filling period under irrigated condition, with r = 0.187 and r = 0.515**, respectively.
مقدمه :
تاثیر محدودیت آب در گیاهان و واکنش آنها برای مقابله با تنش خشکی متفاوت است و حتی گیاهان در چه مرحله ای از رشد و نمو خود در معرض تنش خشکی و کم آبی قرار گرفته باشد از نظر تحمل به خشکی حائز اهمیت است بطوریکه مراحل مختلف رشد گیاه از تحمل های متفاوتی نسبت به تنش های محیطی از خودشان نشان می دهند لذا با استفاده از چنین پدیده هایی نسب به شناسائی ارقام و لاین های متحمل به تنش اقدام می نمایند و همچنین شناسایی ارقام و لاین های گندم که دارای عملکرد بالا در شرایط بدون تنش و عملکرد مطلوب در شرایط واجد تنش خشکی برای تولید پایدار محصول گندم از اهمیت بسزائی برخوردار است.
پدیده رشد جمعیت در کشورهای در حال توسعه و تنوع مواد غذایی و مصرف بالای آن در کشورهای پیشرفته باعث شده است که نیاز تقاضای جهانی به غذا به میزانی که در تاریخ سابقه نداشته افزایش یابد (اخوان، (1385). گندم با نام علمی Triticum aestivum اولین غله و مهمترین گیاه زراعی دنیا است (ارزانی، 1383). دامنه وسیع و سازگاری زیاد این گیاه و همچنین مصارف متنوع این غله در تغذیه انسانها باعث گردیده که به عنوان مهمترین غله جهان به ویژه در کشورهای در حال توسعه مطرح گردد و حدود 20% منابع غذایی مردم جهان را تشکیل دهد (سارانی و همکاران، 1385).
گندم نه تنها یک کالای مهم تجاری در دنیا می باشد بلکه به عنوان سلاح برتر در دنیاست که روز به روز بر اهمیت استراتژیک آن افزوده می شود. نان گندم به عنوان اصلی ترین غذا از اهمیت ویژه ای در کشور برخوردار می باشد (اسدی و همکاران، 1385). بعلاوه نیاز به وجود آن به عنوان یک حربه اقتصادی سیاسی کاملاً ملموس می باشد. طبق برآورد مرکز بین المللی سیاست گذاری غذا، میزان تقاضای جهانی گندم تا سال2020 به میزان 40% بیش از تقاضای فعلی افزایش خواهد یافت و این در حالی است که منابع در دسترس برای تولید گندم با محدودیت هایی روبرو است. لذا پیش بینی می شود که در سال مذکور حدود 100 میلیون تن کمبود عرضه گندم در بازار جهانی وجود داشته باشد (ظهری، 1385).
خشکی و کم آبی یکی از مهمترین عوامل محیطی محدود کننده تولید گندم در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد (رضوی، 1385؛ (Showemimo and Olarewaju,2002; Ashraf and Harris,2005. سطح زیر کشت گندم کشور حدود 61/6 میلیون هکتار برآورد شده است که 57/38 درصد آن آبی و 43/61 درصد بصورت دیم بوده است و همچنین میزان تولید گندم کشور حدود 57/14 میلیون تن برآورد شده است که 93/66 درصد آن از کشت آبی و مابقی ( 07/33)درصد از کشت دیم بدست آمده است (بی نام، 1385). به طوری که نزدیک به 70% آن در مناطق نیمه خشک و سرد کشور واقع شده است.
در این مناطق محدودیت آب آبیاری و کمبود رطوبت در مراحل مختلف رشد و نمو گیاه مهمترین محدودیت رشد و نمو گندم محسوب می شود (سنجری، 1384). افزایش عملکرد دانه گندم در این گونه مناطق از طریق به نژادی و تولید ارقام سازگار و مقاوم به خشکی چندان موفق نبوده است. زیرا صفات گیاهی و عوامل محیطی بسیاری در بیان پدیده های مقاومت به خشکی و افزایش محصول دخالت داشته و این صفات و عوامل اثرات متقابل از خود نشان می دهند. فلذا شناسایی ارقام متحمل به تنش آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بدین منظور این طرح با اهداف زیر اجرا گردید:
1- شناسایی برخی شاخص های موثر فیزیولوژیک و مورفولوژیک برای انتخاب ارقام مقاوم یا متحمل به شرایط محدودیت آب و ارتباط آن با عملکرد دانه
2- انتخاب ژنوتیپ های دارای عملکرد بالا و متحمل به خشکی و شرایط محدودیت آب با استفاده از اندازه گیری صفات فیزیولوژیک مرتبط با مقاومت به خشکی
3- توصیه صفات مؤثر در عملکرد دانه به به نژاد گران گندم جهت استفاده در برنامه های اصلاحی
4- ارزیابی تفاوت های بین ارقام و لاین های گندم در میزان انتقال مجدد مواد فتوسنتزی تحت شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی
Key words: Wheat, Mobilization of dry matter, efficiency, wheat, drought stress, Assimilate
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده 1
مقدمه 3
1- بررسی منابع 5
1-1- قدمت و گستره کشت و سازگاری گندم نان 5
2-1- گیاه شناسی گندم 6
3-1- اکولوژی گندم 8
4-1- خاک مناسب برای رشد گندم 9
5-1- مفهوم خاستگاه یا مرکز تنوع 9
6-1- عوامل موثر در تنوع صفات در گیاهان زراعی 10
1-6-1- جهش 10
2-6-1 نوترکیبی 10
7-1- عوامل کاهنده تنوع ژنتیکی 10
8-1- اهمیت تنوع ژنتیکی در اصلاح نباتات 11
9-1- تنش های محیطی 12
10-1- تنش خشکی 12
11-1- مقاومت گیاه به خشکی 14
12-1- مکانیزم های مقاومت به خشکی 14
13-1- معیارهای گزینش برای مقاومت به خشکی 17
14-1- صفات مرتبط با تنش خشکی 18
1-14-1- صفات فنولوژیک مرتبط با خشکی 18
2-14-1- - صفات مورفولوژیک مرتبط با خشکی 19
3-17-1- صفات فیزیولوژیک مرتبط با مقاومت به خشکی 23
15-1- شاخص های گزینش برای تشخیص ارقام مقاوم به خشکی 26
16-1- مروری براهم پژوهش های انجام شده در زمینه تنش خشکی وتاثیر آن در مراحل
مختلف رشد و نمو 29
17-1- مروری بر اهم پژوهش های انجام شده در زمینه شاخص های مقاومت به
تنش خشکی 39
2- مواد و روش ها 42
1-2- مشخصات محل اجرای آزمایش 42
2-2- مواد آزمایش 42
3-2- طرح آزمایشی و عملیات زراعی 45
4-2- صفات مورد ارزیابی 46
5-2- تجزیه های آماری 48
6-2- واریانس ژنتیکی و فنوتیپی 49
7-2- وراثت پذیری عمومی و ضریب تغییرات ژنتیکی 49
3- نتایج و بحث 50
1-3- تجزیه واریانس صفات 50
1-1-3- تجزیه واریانس صفات در شرایط آبی 50
2-1-3- تجزیه واریانس صفات در شرایط دیم 50
2-3- تجزیه واریانس مرکب صفات مورد مطالعه 51
3-3- مقایسه میانگین صفات 51
1-3-3- مقایسه میانگین صفات درشرایط آّبی 51
2-3-3- مقایسه میانگین صفات درشرایط دیم 53
3-3-3- مقایسه میانگین مرکب 55
4-3- بررسی همبستگی بین صفات مورد ارزیابی در شرایط تنش و بدون تنش 56
5-3- همبستگی بین شاخص های مقاومت به خشکی 58
6-3- ارزیابی ژنوتیپ ها براساس شاخص های مقاومت به خشکی 59
7-3- وراثت پذیری عمومی بین ژنوتیپ های مورد ارزیابی 61
8-3- تجزیه به مولفه های اصلی و استفاده از آنها در گزینش ژنوتیپ ها درشرایط آبی 63
9-3- تجزیه به مولفه های اصلی و استفاده از آنها در گزینش ژنوتیپ ها درشرایط دیم 66
10-3- تجزیه خوشه ای 68
1-10-3- تجزیه خوشه ای بر اساس صفات مورد ارزیابی در شرایط بدون تنش 68
2-10-3- تجزیه خوشه ای بر اساس صفات مورد ارزیابی در شرایط دارای تنش 69
11-3- برآورد میزان تخریب کلروفیل 70
- نتیجه گیری 72
- پیشنهادات 74
منابع 75
جداولها
جدول 1-3 : تجزیه واریانس ساده صفات مورد مطالعه در شرایط آبی
جدول 2-3 : تجزیه واریانس ساده صفات مورد مطالعه در شرایط دیم
جدول 3-3 : تجزیه واریانس مرکب ( میانگین مربعات ) صفات مورد ارزیابی در 64 رقم
جدول 4-3 : مقایسه میانگین ساده ژنوتیپ ها برحسب صفات مورد مطالعه در شرایط آبی
جدول 5-3 : مقایسه میانگین ساده ژنوتیپ ها برحسب صفات مورد مطالعه در شرایط دیم
جدول 6-3 : مقایسه میانگین مرکب ژنوتیپ ها بر حسب صفات مورد مطالعه
جدول 7-3 : مقایسه میانگین صفات در شرایط دارای تنش و بدون تنش از نظر صفات مختلف
جدول 8 -3 : ضرائب همبستگی صفات مورد مطالعه در شرایط آبی
جدول 9-3 : ضرائب همبستگی صفات مورد مطالعه در شرایط دیم
جدول 10-3 : ضرائب همبستگی بین شاخص های مقاومت به خشکی در ژنوتیپ های مورد ارزیابی
جدول 11-3 : میانگین عملکرد دانه در دو شرایط تنش و بدون تنش و شاخص های مقاومت به خشکی
جدول 12-3 : مقادیر وراثت پذیری عمومی صفات مورد ارزیابی ژنوتیپ های گندم در شرایط آبی
جدول 13-3 : مقادیر وراثت پذیری عمومی صفات مورد ارزیابی ژنوتیپ های گندم در شرایط دیم
جدول 14-3 : مقادیر ویژه، ریشه های راکد، درصدی از واریانس قابل توجیه و واریانس تراکمی مولفه های اصلی اوّل تا چهارم در شرایط آبی
جدول 15-3 : مقادیر ویژه، ریشه های راکد، درصدی از واریانس قابل توجیه و واریانس تراکمی مولفه های اصلی اوّل تا چهارم در شرایط دیم
جدول 16-3 : بردارهای ویژه مولفه های چهارگانه برحسب ارزش نزولی متغیرها در شرایط آبی
جدول 17-3 : بردارهای ویژه مولفه های چهارگانه برحسب ارزش نزولی متغیرها در شرایط دیم
جدول 18- 3: مقادیر ژنوتیپ های مورد بررسی بر اساس مولفه ها در شرایط آبی
جدول 19-3 : مقادیر ژنوتیپ های مورد بررسی بر اساس مولفه ها در شرایط دیم
جدول 20-3: تابع تشخیص کانونیک برای تعیین محل برش دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها براساس صفات مورد مطالعه در شرایط بدون تنش
جدول 21-3: تابع تشخیص کانونیک برای تعیین محل برش دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها براساس صفات مورد مطالعه در شرایط دارای تنش
جدول 22-3 : میانگین خوشه ها و درصد انحراف آنها از میانگین کل بر اساس صفات مورد مطالعه در ژنوتیپ های گندم در شرایط بدون تنش
جدول 23-3 : میانگین خوشه ها و درصد انحراف آنها از میانگین کل بر اساس صفات مورد مطالعه در ژنوتیپ های گندم در شرایط دارای تنش
جدول 24-3 : میزان ضریب تخریب کلروفیل در واحد برگ برحسب درصد
شکلها
شکل 1-3: دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای در شرایط بدون تنش
شکل 2-3: دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای در شرایط دارای تنش
شکل 3-3: نمودار سه بعدی شاخص تحمل (STI ) و عملکرد بالقوه (YP) و عملکرد در شرایط تنش (YS)
شکل 4-3: نمودار اثر متقابل عملکرد ژنوتیپ ها در دو شرایط آبی و دیم
شکل5-3: نمودار شاخص تحمل به خشکی عملکرد ژنوتیپ های گندم
