SUPERVISOR
محمدرضا سبزعلیان دستجردی (استاد راهنما) محمد مهدی مجیدی (استاد مشاور) اقافخر میرلوحی فلاورجانی (استاد راهنما) پرویز احسان زاده (استاد مشاور)
STUDENT
Mohammad Badpar
محمد بادپر
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
TITLE
Evaluation of Interspecific-Derived F4 Lines in Safflower for Phenological and Physiological Characteristics under Two Soil Moisture Conditions
Safflower ( Carthamus tinctorius ) grows in different climatic conditions and could be further improved using wild relatives as exotic gene source. In this study, 73 interspecific F4 lines derived from crosses between the cultivated C. tinctorius and two wild species ( C. oxyacanthus and C. palaestinus ) were evaluated under normal and drought stress conditions. Descriptive statistics showed that except for proline content, the other physiological characteristics had higher mean values under normal condition. Leaf area and proline content had higher heritability when compared to the other characteristics under drought and non-drought conditions respectively. In contrast, photosynthetic pigments and carotenoid content had low heritability in drought and non-drought condition, respectively. Results of combined analysis showed a significant effect of stress condition on phonological characteristics, yield and yield components. However, separate analysis of variance results did not show any significant effects on most of the physiological characteristics among the lines. Interspecific lines from crossing of the two wild species had the highest photosynthetic pigments and those from crossing the cultivated species with the wild ones had the most yield and proline content. Among the lines, those that were from wild crosses had the highest values for physiological characteristics. Descriptive statistics results also showed that mean values for morphological characteristics under non-drought stress condition were higher than those measured for drought stress condition. Phenological characteristics had higher coefficient of phenotypic variation and heritability than yield and yield components but had lower coefficient of genetic variation. Analysis of variance results also showed a high variation both within and between the lines for the studied traits. Among the lines, PI 11 ( C. palestinus ? C. tinctorius ) and PI 3 were found to be the earliest and the latest flowering genotypes respectively. Also PI 11 and Pa( C. palestinus ) were the highest yielding lines. The results of regression analysis showed that capitulum numbers in each plant and seed number per capitulum justified most of the variation for yield. Also results of path analysis showed that capitulum numbers in each plant and seed number per capitulum had the most direct effect on yield, making them suitable for indirect selection for yield improvement. Results of principal component analysis showed that under water stress condition, five components and for non-stress condition, six components justified more than 80 percent of variation. Cluster analysis results showed that under drought stress condition, genotypes had a much higher variation and a distorted trend in their grouping. However, for non-drought stress condition, a trend was observed and genotypes were clustered mostly according to their parental lineage. TOL, MP, GMP, STI and K i _STI indices showed positive and significant correlation with yield in non-drought stress condition. PI 1 , Pa and PO 2 ( C. palestinus ? C. oxyacanthus ) were determined as the most tolerance genotypes and OP 16 ( C. oxyacanthus ? C. palestinus ), IP 19 ( C. tinctorius ? C. palestinus ) and OP 10 were determined as the most sensitive genotypes to drought stress. Keywords: Safflower, Drought stress, Phenologicaland Physiological characteristics
گلرنگ( Carthamus tinctorius ) دارای سازگاری وسیعی به اقلیم های گوناگون می باشد. در این آزمایش تعداد 73 ژنوتیپ حاصل از تلاقی ، بین گونه زراعی ( C.tinctorius ) و دو گونه وحشی ( C. oxyacanthus و C. palestinus ) در شرایط تنش و عدم تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آمار توصیفی نشان داد صفات مورفولوژیک در شرایط بدون تنش خشکی میانگین بالاتری نسبت به شرایط تنش از خود نشان دادند. صفات فنولوژیک نسبت به عملکرد و اجزاء عملکرد ضریب تنوع فنوتیپی و وراثت پذیری بالاتری داشتند اما ضریب تنوع ژنتیکی پایین تریاز خود نشان دادند. نتایج تجزیه واریانس تنوع بالایی بین ژنوتیپ ها نشان داد، همچنین در نتایج تجزیه مرکب اثرات متقابل محیط در ژنوتیپ تنوع قابل توجه ای برای صفات فنولوژیک و عملکرد و اجزاء عملکردنشان داد. برای صفات فنولوژیک PI 11 ( C.palestinus با C.tinctorius ) به عنوان زودرس ترین و ژنوتیپ PI 3 به عنوان دیررس ترین ژنوتیپ هامعرفی شدند. همچنین ژنوتیپ هایPI 11 و Pa( C. palestinus ) از نظر عملکرد برترین ژنوتیپ ها بودند.نتایج آمار توصیفی برای صفات فیزیولوژیک نشان داد مقدار پرولین در شرایط تنش خشکی بیشتر بود، اما سایر صفات در شرایط بدون تنش میانگین بالاتری داشتند. صفات سطح برگ در محیط تنش و پرولین در شرایط بدون تنش، بالاترین درصد وراثت پذیری را به خود اختصاص دادند. صفات رنگدانه های فتوسنتزی و کاروتنوئید به ترتیب در شرایط تنش و بدون تنش وراثت پذیری پایینی داشتند. نتایج تجزیه واریانس اثر معنی داری برای اکثر صفات فیزیولوژیک بین ژنوتیپ ها نشان نداد. ژنوتیپ های حاصل از تلاقی دو گونه وحشی بیشترین رنگدانه های فتوسنتزی و ژنوتیپ های حاصل از تلاقی گونه اهلی با گونه وحشی بالاترین مقدار عملکرد و پرولین را به خود اختصاص دادند. در بین ژنوتیپ ها، آنهایی که حاصل از تلاقی گونه های وحشی بودند، بیشترین مقدار از صفات فیزیولوژیک را داشتند.نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد که صفات تعداد طبق در بوته و تعداد دانه در طبق بیشترین توجیه عملکرد را داشتند. همچنین تجزیه ضرایب مسیر نشان داد که تعداد طبق در بوته و تعداد دانه در طبق بیشترین اثر مستقیم را برعملکرد داشتند که در انتخاب های غیر مستقیم می تواند مؤثر باشد. نتایج تجزیه به مؤلفه های اصلی نشان داد در محیط بدون تنش 5 مؤلفه و در محیط تنش 6 مؤلفه بیش از 80 درصد از تنوع موجود را توجیه کردند که صفات فنولوژیک در هر دو محیط همبستگی بالایی با مؤلفه ها از خود نشان داد. در تجزیه خوشه ای مشخص شد که در محیط تنش خشکی ژنوتیپ ها بر اساس صفات ارزیابی شده بیشترین تنوع را از خود نشان دادند به طوری که روند قرابتی مشخصی بین ژنوتیپ ها مشاهده نشد. در حالی که این روند در گروه بندی ژنوتیپ ها در شرایط عدم تنش خشکی مشهود بود. شاخص های TOL، MP، GMP، STI و Ki_STI همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد در شرایط بدون تنش خشکی نشان دادند. ژنوتیپ هایPO 2 ( C. palestinus با C.oxyacanthus )، Pa و PI 1 متحمل ترین و IP 19 ( C. tinctorius با C. palestinus )،OP 16 و OP 10 حساس ترین به تنش خشکی بودند.