SUPERVISOR
Mahdi Gheysari,Mohammad Mehdi Majedi,Ghodratollah Saeidi
مهدی قیصری (استاد مشاور) محمد مهدی مجیدی (استاد راهنما) قدرت اله سعیدی (استاد مشاور)
STUDENT
Reza Maleki nejad
رضا ملکی نژاد
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Screening of drought tolerance in Iranian and foreign safflower germplasm
Drought stress as the most important abiotic stress plays an important role in yield of plants worldwide. This study was conducted to evaluate drought tolerance of 100 safflower genotypes (Carthamus tinctorius L.) based on morphological, physiological and seed production traits at Research Farm of Isfahan University of Technology during 2012. Genotypes were evaluated under moisture stress and non-stress according to a simple lattice design with two replications. Result of analysis of variance showed that genotypes varied significantly for all the studied traits indicating high level of variation in the studied germplasem. Results showed that drought stress significantly affected day to maturity, seed yield per plant, plant height, branching height, number of heads per plant, oil percent, harvest index, biological yield, proline, RWC, chlorophyll a contact and chlorophyll a+b . The highest broad sense heritability in both moisture conditions (non-stress and drought stress) was belonged to plant height (87 and 92 percent, respectively) and the lowest one was estimated for biological yield (10 and 38 percent, respectively). High broad sense heritability and low difference were observed between genetic and phenotypic coefficients of variation for most of the traits. Genetic and phenotypic correlation coefficients in two moisture conditions showed that number of branches per plant, number of heads per plant, number of seeds per head and thousand seed weight had positive and significant correlation with seed yield. Between physiological traits chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid content had positive and high correlation with seed yield under stress condition. The results of factor analysis indicated 5 and 3 factors explaining 74% and 63% of total variation of yields under normal and stress conditions, respectively. The results of stepwise regression showed that number of head per plant, number of seed per head and thousand seed weight contributed in 89% of the observed variation for seed yield under normal condition. Under stress environment the traits number of head per plant, number of seed per head, thousand seed weight and plant height contributed in 82% of the observed variation for seed yield. Path coefficient analysis showed that the number of seed per head had the most direct effect on seed yield under both moisture environments. Analysis of variance for drought tolerance and susceptibility indices based on seed yield under stress and non-stress conditions showed that there were significant differences among drought tolerance indices indicating that these indices can be useful for selection of tolerant genotypes. Among the calculated indices stress tolerance index (STI) and geometric mean productivity (GMP) were identified as the superior indices for selection of drought tolerant genotypes under field condition. Aaccording to the results of present study, it is concluded that the genotype PI 369847 (from Tajikestan) and CART 56 (from USA) had high seed yield and more drought tolerance which can be used for future breeding programs to develop superior varieties for arid region.
تنش خشکی به عنوان مهمترین تنش غیر زیستی نقش مهمی در کاهش عملکرد گیاهان در جهان دارد. این آزمایش به منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر برخی صفات دانهی، مورفولوژیک و فیزیولوژیک روی 100 ژنوتیپ گلرنگ ( Carthamus tinctorius L) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک نجف آباد در سال 1391 انجام شد. ژنوتپها در دو محیط رطوبتی (عدم تنش و تنش خشکی) به صورت طرح لاتیس ساده مورد بررسی قرار گرفتند. بین ژنوتیپهای مورد بررسی اختلاف معنیداری برای تمامی صفات وجود داشت که حاکی از تنوع بالا در ژرمپلاسم مورد مطالعه میباشد. نتایج نشان دادکه تنش خشکی بر روی صفات روز تا رسیدگی، عملکرد دانه در بوته، تعداد انشعاب در بوته، ارتفاع شاخهدهی، تعداد قوزه در بوته، درصد روغن، شاخص برداشت، شاخص بیولوژیک، کلروفیل a، پرولین، محتوای آب نسبی برگ و کلروفیل a+b تاثیر معنیداری داشت. بیشترین وراثتپذیری عمومی در هر دو شرایط رطوبتی (عدم تنش و تنش خشکی) متعلق به صفت ارتفاع بوته (به ترتیب 87 و 92 درصد) و کمترین آن متعلق به شاخص بیولوژیک (به ترتیب 10 و 38 درصد) بود. ضرایب همبستگی فنوتیپی و ژنتیکی نشان داد که در هر دو شرایط رطوبتی صفات تعداد انشعاب در بوته، تعداد طبق در بوته، تعداد دانه در طبق و وزن هزار دانه همبستگی مثبت و معنیداری با عملکرد دانه داشتند. همچنین وراثتپذیری عمومی بالا و تفاوت کمی بین ضریب تغییرات فنوتیپی و ژنتیکی برای اکثر صفات مشاهده شد. از بین صفات فیزیولوژیک کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئید در شرایط تنش خشکی همبستگی بالایی با عملکرد دانه در بوته داشتند. نتایج تجزیه به عاملها در شرایط عادی رطوبتی نشان داد که صفات اندازهگیری شده در پنج عامل پنهانی تجلی پیدا کردند که 74 درصد از تنوع کل دادهها را توجیه کرد. در شرایط تنش رطوبتی سه عامل پنهانی تشخیص داده شد که توانست 63 درصد از تنوع کل دادهها را توجیه کند. نتایج حاصل از رگرسیون مرحلهای نشان داد که در حالت شاهد صفات تعداد دانه در قوزه، تعداد قوزه در بوته و وزن هزار دانه و در شرایط تنش خشکی صفات تعداد دانه در قوزه، تعداد قوزه در بوته، وزن هزار دانه و ارتفاع بوته وارد مدل شدند. تجزیه ضرایب مسیر صفت عملکرد دانه نشان داد که در حالت شاهد و تنش خشکی صفت تعداد دانه در قوزه به ترتیب با 90 و 83 درصد بیشترین تاثیر مستقیم را بر عملکرد دانه داشتند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس شاخصهای مقاومت به خشکی و عملکرد دانه در شرایط تنش و عدم تنش خشکی نشان داد که بین ژنوتیپها برای تمام شاخصها تحمل به خشکی اختلاف معنیداری وجود داشت که نشان میدهد بین ژنوتیپها تنوع ژنتیکی خوبی وجود داشته و میتوان از این شاخصها برای گزینش ژنوتیپهای متحمل استفاده نمود. در میان شاخصهای مورد استفاده، شاخص تحمل به تنش (STI) و میانگین هندسی (GMP) به عنوان بهترین شاخصها برای گزینش متحملترین ژنوتیپها به تنش رطوبتی معرفی شدند. بر طبق نتایج حاصل از تجزیه به مولفههای اصلی و نمودار سه بعدی شاخصهای اندازهگیری شده میتوان ژنوتیپهای PI 369847 (شماره 40 از تاجیکستان) و CART 56 (شماره 65 از آمریکا) را به عنوان ژنوتیپهای دارای عملکرد بالا در هر دو شرایط عدم تنش و تنش خشکی معرفی کرد. کلمات کلیدی: گلرنگ، تنش خشکی، تنوع ژنتیکی، شاخص تحمل به خشکی.