Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Mehdi Majedi,Hasan Karemmojeni,Aghafakhr Mirlohi,Mahdi Gheysari
محمد مهدی مجیدی (استاد راهنما) حسن کریم مجنی (استاد مشاور) اقافخر میرلوحی فلاورجانی (استاد راهنما) مهدی قیصری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Ghaffari
زهرا غفاری عربلو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In domestication and improvement of plants, information on genetic variations of different population can be helpful in recognition of genetic structures and relations between populations. It also can be helpful in selection of domestication process. Scarcity of water is a severe environmental constraint to plant productivity. Drought- induced loss in crop yield probably exceeds losses from all other causes, since both the severity and duration of the stress are critical. Cumin is one of the drought tolerance medicinal plants of Iran which can grow in most regions of the country. Despite of its importance, limited breeding work has been done to asses cumin germplasm for drought tolerance. This study was conducted to investigate the genetic variation in Iranian cumin germplasm under normal and water deficient conditions. Traits such as number of days to 50% emergence, number of days to 50% flowering, seed yield and it’s components, biological yield, harvest index, relative water content (RWC), proline and photosynthetic pigments were evaluated. In total 93 genotypes were studies in this experiment. The field experiment was carried out according to a randomized complete block design with two replications for each environments. The results of analysis of variance for normal condition showed significant genetic variation for seed yield and it’s components and all of studied physiological traits between the genotypes. Drought stress had significant effects on agronomical and physiological traits. The heritability of traits was estimated to be more than 50% and indicated that most of this variation are due to genetic effects. Amongst agronomical traits, number of seeds per umble and seed yield at two moisture conditions had the most variation. Among physiological traits, proline and carotenoid content at the two conditions had the most variation. Drought stress had a significant effect on all of agronomical traits except for the number of days to 50% emergence and days to 50% flowering. Drought also effected all of the physiological aspects expect chlorophyll a to b ratio. There was positive correlation between umbel per plant and seed yield. Among all yield components, umble per plant and seed per umble had the most correlation. There was negative correlation between days to 50% flowering and umble per plant. At drought stress, correlation between RWC and seed yield was the highest. At both moisture conditions, stepwise regression results revealed, that umbel per plant defined most of the variation for yield and can be used as an index for selection. Factor Analysis, for all traits under two moisture conditions, showed five hidden factors which justified more than 72% of all variations. Principle component results for both moisture levels characterized the genotypes into six major groups inconsistence with geographical distribution of germplasm. Based on the first two principle components, at both moisture conditions, biological yield and harvest index and at drought stress condition relative water content of leaf were good characteristics for indirect selection of seed yield. Results indicates that STI,GMP and MP are effective selection criterion for identification of tolerant genotypes. Based on these indices genotype 92 and 93 were the most tolerant genotypes. Based on conducted principle component for tolerance indices, first two factors defined more than 96% of variations. The first PC was named performance potential and the second PC was named sensitivity. Based on the PCA, genotypes were divided into three groups including tolerant, semi tolerant and sensitive to drought Key words : Cumin, Genetic Variation, Drought Stress, Drought Toleration Index
در فرآیند اهلی سازی و اصلاح، آگاهی از تنوع و تفرق ژنتیکی جمعیت های مختلف، می تواند قدم موثری در جهت درک ساختار و روابط ژنتیکی جمعیت ها باشد و کمک به فرایند انتخاب در مسیر اهلی کردن نماید. کمبود آب یکی از محدودیت های جدی محیطی برای تولید گیاهان به شمار می آید. میزان کاهش در عملکرد گیاهان زراعی تحت تاثیر تنش خشکی، بستگی به شدت و مدت تنش دارد. زیره سبز یکی از گیاهان دارویی متحمل به خشکی است. این گیاه، بومی ایران بوده وشرایط محیطی برای رشد آن در اکثر مناطق کشور مهیاست. علی رغم این موضوع، مطالعات اصلاحی اندکی به ویژه در جهت ایجاد ژرم پلاسم کارا و شناسایی ژنوتیپ های متحمل به خشکی در بین توده های بومی کشور انجام شده است. این مطالعه با هدف بررسی تنوع ژنتیکی در بین توده های بومی کشور در شرایط نرمال و کمبود آب با بررسی برخی صفات زراعی و فیزیولوژیک ازجمله تعداد روز تا 50% سبزشدگی، روز تا 50% گلدهی، عملکرد دانه و اجزای آن، عملکرد زیستی، شاخص برداشت، محتوای نسبی آب برگ، پرولین و رنگدانه های فتوسنتزی انجام شد. مطالعات روی 93 ژنوتیپ جمع آوری شده از مناطق زیره کاری ایران صورت گرفت. ژنوتیپ ها در دو محیط رطوبتی (تنش و عدم تنش خشکی) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و در دو تکرار، در سال زراعی 91-92 در شرایط مزرعه مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد در شرایط نرمال رطوبتی، اگرچه تنوعی از نظر صفات فنولوژیک در بین ژنوتیپها وجود نداشت، اما ژنوتیپها از نظر عملکرد و اجزای عملکرد بسیار متنوع بودند، به طوریکه آنها از نظر تمامی صفات فیزیولوژیک مورد بررسی، اختلاف معنی دار زیادی نشان دادند. در شرایط تنش نیز از نظر تمام صفات زراعی و فیزیولوژیک تنوع بسیار بالایی مشاهده شد که حاکی از تنوع بالا از نظر صفات مختلف، در ژرم پلاسم موجود می باشد و با توجه به اینکه وراثت پذیری اکثر صفات بالای 50% بود می توان نتیجه گرفت که قسمت اعظم این تنوع احتمالا مربوط به آثار ژنتیکی است. در بین صفات زراعی، مشخصه های تعداد دانه در چتر و عملکرد دانه در هر دو شرایط رطوبتی، بیشترین تنوع را داشتند. در بین صفات فیزیولوژیک، بیشترین ضرایب تنوع متعلق به مشخصه های پرولین و کارتنوئید بود . تنش خشکی تاثیر بسیار معنی داری بر روی تمام صفات زراعی به غیر از صفات فنولوژیک داشت همچنین خشکی اثر معنی داری بر کلیه صفات فیزیولوژیک به غیر از نسبت کلروفیل a به b داشت. بین تعداد چتر در بوته و عملکرد دانه همبستگی مثبت و بالایی دیده شد. در بین اجزای عملکرد بیشترین همبستگی بین تعداد چتر در بوته و تعداد دانه در چتر بود. بین تعداد روز تا 50% گلدهی و تعداد چتر در بوته همبستگی منفی مشاهده شد که در شرایط تنش خشکی این همبستگی ها تشدید یافتند. در شرایط تنش خشکی همبستگی RWC با عملکرد دانه بیش از سایر صفات بود. بنابراین می توان با انتخاب غیر مستقیم برای تعداد چتر در بوته و RWC به ژنوتیپ هایی با عملکرد مطلوب دست یافت. بر مبنای نتایج رگرسیون مرحله ای، در هر دو شرایط رطوبتی تعداد چتر در بوته بیشترین تنوع عملکرد زیره سبز را توجیه نمود و می تواند به عنوان شاخصی جهت گزینش مورد استفاده باشد. تجزیه به عامل ها، برای کلیه صفات، در هر دو شرایط رطوبتی 5 عامل پنهانی را مشخص نمود که بیش از 72 درصد از تنوع موجود را توجیه نمودند. براساس تجزیه به مولفه های اصلی ژنوتیپ های مورد مطالعه در هر محیط رطوبتی به 6 گروه تقسیم شدند که در این گروه ها تنوع ژنتیکی به طور کامل هم راستا با تنوع جغرافیایی نبود و طبق نتایج تجزیه مولفه ای درهر دو شرایط رطوبتی، عملکرد زیستی و شاخص برداشت و علاوه بر آنها محتوای نسبی آب برگ در شرایط تنش خشکی صفات خوبی برای انتخاب غیر مستقیم برای افزایش عملکرد دانه بودند. در میان شاخص های مورد استفاده، شاخص تحمل به تنش STI، MP و GMP به عنوان بهترین شاخص ها برای گزینش بهترین ژنوتیپ ها، در شرایط تنش خشکی معرفی شدند. طبق تجزیه مولفه صورت گرفته برای شاخص های تحمل دو مولفه اول بیش از 96 درصد تنوع را توجیه کردند که مولفه اول پتانسیل عملکرد و مولفه دوم حساسیت نام گرفت و ژنوتیپ ها بر اساس این دو مولفه به سه گروه متحمل، نیمه متحمل و حساس به خشکی تقسیم شدند. ژنوتیپ های 92 از بادرود و 93 از کرمان به عنوان ژنوتیپ های متحمل به خشکی برای مطالعات بعدی توصیه می شوند. کلمات کلیدی : زیره سبز، تنوع ژنتیکی، کمبود آب، شاخص تحمل به خشکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی