بررسی تنوع ژنتیکی نسل های F5 و F6 و جمعیت های حاصل از انتخاب در تلاقی-های بین گونه ای گلرنگ اهلی- گلرنگ وحشی

STUDENT

DEGREE

YEAR

Safflower is an important oilseed crop and is cultivated in different countries around the world. Using the genetically improved cultivars of the crop can cause higher seed yield production and oil quality. The main requirement for plant breeding is the exiting of genetic variation in the populations of the plant species and because of its limitation in cultivated safflower germplasm, enhancement of genetic variation in this plant species can be helpful in breeding programs. In this study, genetic variation of agronomic traits in populations derived from interspecific hybridization and also genetic variation in breeding lines isolated from these populations were investigated in two separate experiments. In the first experiment (planting date, March 2012), four populations derived from interspecific hybridization between C . tinctorius × C . oxyacanthus at generation F5 and four populations from this crosses at generation F6 and 3 genotypes of the parental lines along with three control cultivars (totally 14 entries) evaluated in a randomized complete block design with three replications. In this experiment, single plant selection was performed based on agro-morphological traits to isolate some breeding lines. In the second experiment (planting date, March 2013), the isolated breeding lines along with the parental genotypes and Ac-Stirling cultivar (121 entries) were evaluated in a simple lattice design with two replications. The results of first experiment showed that there were significant differences among the genotypes for all studied characters, except for number of branches per plant. The results of analysis of variance for the second experiment also showed that the isolated lines were significantly different for all studied traits. The characters of heads per plant, seeds per heads, grain yield per plant and harvest index had the highest phenotypic and genotypic coefficients of variation in both experiments. In the first experiment, there was no significant difference between genotypes of generation F5 vs. F6 derived from interspecific hybridization for all the traits, except the biological yield. In the first experiment, 1000 grain weight, harvest index, and head diameter had the greatest genetic and phenotypic correlation with grain yield per plan. The results of stepwise regression in the first experiment also indicated that 1000 grain weight, head diameter and number of heads per plant were the most important components of seed yield per plant. These results indicate that these traits can be used as selection criteria for improving grain yield in breeding programs. The path coefficient analysis in the first experiment also showed that among seed yield components, 1000 grain weight had the greatest positive direct effect on seed yield per plant. Cluster analysis indicated that the genotypes of the first experiment were justify; LINE-HEIGHT: 80%; TEXT-INDENT: 14.2pt; MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" Keywords: Safflower, genetic diversity, interspecific hybridization, seed yield

گلرنگ یک گیاه دانه روغنی مهم است که در کشورهای مختلف در سراسر جهان کشت می شود و تولید ارقام اصلاح شده موجب افزایش تولید و کیفیت روغن می گردد. اساس علم اصلاح نباتات بر وجود تنوع ژنتیکی جوامع گیاهی استوار است و از آنجایی که در گونه زراعی گلرنگ تنوع محدودی وجود دارد ، لذا ایجاد تنوع ژنتیکی گسترده لازمه بهبود ژنتیکی گلرنگ است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی صفات زراعی مختلف در ژنوتیپ های حاصل از تلاقی بین گونه ای و همچنین بررسی میزان تنوع ژنتیکی در تک بوته های انتخاب شده از جوامع حاصل از تلاقی، دو آزمایش نیز در دو سال زراعی اسفند 89 و اسفند 90 انجام گردید. در این پژوهش و درآزمایش اول، کاشت 4 جمعیت حاصل از هیبریداسیون بین گونه ای تلاقی C. oxyacanthus × C. tinctorius درنسل F 5 و 4 جمعیت از همین تلاقی از نسل F 6 و 3 ژنوتیپ والدینی و 3 رقم شاهد (در مجموع 14 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار کشت و ارزیابی شد. در ضمن انتخاب تک بوته های مطلوب بر اساس صفات ظاهری مطلوب نیز در این جوامع انجام شد. در آزمایش دوم (اسفند 90) تک بوته های انتخابی حاصل ازنسل F 5 و F 6 سال قبل به همراه ژنوتیپ های والدینی و رقم شاهد Ac-stirling در قالب طرح لاتیس 11×11 ارزیابی شدند. نتایج آزمایش سال اول نشان داد که ژنوتیپ ها از لحاظ کلیه صفات بررسی شده به جز تعداد انشعاب در بوته اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. نتایج تجزیه واریانس آزمایش سال دوم نیز نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد بررسی از نظر تمامی صفات مورد بررسی تفاوت معنی داری وجود داشت. همچنین صفات تعداد غوزه در بوته، تعداد دانه در غوزه، عملکرد دانه در بوته و شاخص برداشت در هر دو آزمایش بیشترین میزان تنوع فنوتیپی و ژنتیکی را دارا بودند. در آزمایش سال اول بین ژنوتیپ های حاصل از تلاقی نسل F 5 در مقابل نسل F 6 برای تمامی صفات به جز صفت عملکرد بیولوژیک اختلاف معنی داری مشاهده نگردید. آزمایش سال اول نشان داد که صفات وزن هزار دانه، قطر غوزه و شاخص برداشت بیشترین مقدار ضرایب همبستگی فنوتیپی و ژنتیکی را با عملکرد دانه در بوته داشتند. بنابراین در برنامه های به نژادی جهت بهبود عملکرد دانه می توان از این صفات به عنوان شاخص های انتخاب استفاده نمود. نتایج حاصل از تجزیه رگرسیون در آزمایش سال اول نشان داد که صفات وزن هزار دانه، قطر غوزه و تعداد غوزه در بوته مهمترین عوامل تعیین کننده عملکرد دانه در بوته بودند. همچنین نتایج تجزیه ضرایب مسیر آزمایش سال اول نیز نشان داد که از بین اجزای عملکرد دانه، صفت وزن هزار دانه بیشترین اثر مستقیم و مثبت را بر عملکرد دانه در بوته داشت. با استفاده از تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های مورد مطالعه در هر دو آزمایش به ترتیب به دو و سه گروه دسته بندی شدند در گروه اول و دوم 5 و 9 ژنوتیپ در آزمایش سال اول و در گروه اول تا سوم 38، 22 و 61 ژنوتیپ در آزمایش سال دوم قرار گرفت و این گروه بندی در هر دو آزمایش سبب شد که والد وحشی و اهلی بر اساس صفات مورفولوژیک به خوبی از یکدیگر تفکیک شوند و ژنوتیپ های حاصل از تلاقی حدواسط والدین اهلی و وحشی خود قرار گرفتند. تجزیه به مولفه های اصلی توانست ژنوتیپ ها را در هر دو آزمایش به سه گروه ژنوتیپی تفکیک کند که سه مولفه اول به ترتیب در آزمایش سال اول و دوم 82 و 64 درصد از تغییرات کل را توجیه کرده اند. نحوه پراکنش ژنوتیپ ها در هر دو آزمایش نشان دهنده تطابق نسبتا بالا بین تجزیه به مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای بود. در آزمایش سال دوم لاین های 108، 106، 121 و 71 بیشترین میزان عملکرد دانه در بوته را داشتند و اختلاف معنی داری با ژنوتیپ اهلی پر عملکرد نداشتند و در گروه بندی ژنوتیپ ها نیز این لاین ها با گروه والدین اهلی در یک گروه قرار گرفتند. بنابراین با توجه به تنوع زیادی که در لاین های حاصل از تلاقی بین گونه ای مشاهده شد می توان از این لاین ها جهت تولید رقم جدید اصلاحی و مقاوم به تنش های زیستی و غیر زیستی استفاده کرد. . کلمات کلیدی: گلرنگ، تنوع ژنتیکی، تلاقی، عملکرد دانه