تجزیه ژنتیکی صفات مرتبط با عملکرد دانه، اجزای عملکرد و کیفیت دانه‌‌‌‌ در کنجد

STUDENT

DEGREE

YEAR

This research was conducted to study the nature and magnitude of gene action and combining ability effects for different traits in sesame in order to identify parents and hybrids for future breeding programs. Nine sesame genotypes including five Iranian breeding lines and four Asian genotypes were crossed in a complete diallel mating design. The parents, 81 F 1 s, and 45 F 2 s were grown in a randomized compelled block design with three replications during 2006-2008 in Agricultural farm, Isfahan University of Thechnology. Analysis of variances indicated highly significant differences among the genotypes. Variances due to GCA and SCA were significant for all the traits in both F1 and F2 generations. The results showed that additive gene actions had greater effects on inheritance of days to flowering and maturity, plant height, high to first fruiting node, number of branches/plant, 1000 seed weight, and oleic acid content. However, number of seeds/capsules, seed yield, oil content and the percentage of linoleic acid were largely controlled by dominance genetic effects, Whereas both additive and non-additive gene actions were important in genetic control of capsules/plant, seed protein, stearic and palmitic acid content. The results of generation mean analysis and jont scaling test showed that additive-dominant model had essential adequacy in description of variation in all traits studies in cross of Varamin2822 and Indian lines. The best combiners included EM for plant height and height to first fruiting node, Varamin2822 and Yekta for seed yield, capsules per plant and seeds per capsule, D1 for seed oil content, Indian for oleic and Yekta for linoleic and stearic acid contents. A considerable heterosis was also observed for the studied traits in some cross combinations and the highest heterobeltiosis values of 62.2 and 85% were obtained for capsules/plant and seed yield, respectively. The overall results indicated that crosses EM×Iraq22 and EM×Varamin2822 could be promising for development of high oil yielding hybrids. The cross Varamin2822×D1 could be utilized for the selection of high yielding genotypes in advance segregating generations. To quantify genetic diversity among 24 sesame genotypes based on agro-morphological and ISSR marker traits, cluster analysis was performed and grouped the genotypes into five separate clusters according to agro-morphological data. The 13 ISSR primers chosen for molecular analysis revealed 170 bands, of which 130 (76.47%) were polymorphic. The generated dendrogram based on ISSR profiles divided the genotypes into seven groups. These two marker systems reflected different aspects of genetic variation among the genotypes. So, the complementary application of both types of information is recommended to maximize the efficiency of

این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 24 لاین داخلی و خارجی کنجد با استفاده از صفات مورفولوژیک-زراعی و نشانگرهای مولکولی ISSR و تخمین پارامتر های ژنتیکی صفات زراعی و کیفی مختلف با ارزیابی هیبریدهای F 1 و F 2 حاصل از تلاقی 9 لاین داخلی و خارجی کنجد در یک طرح دای آلل طی سال های 88-1385 در دانشگاه صنعتی اصفهان به اجرا در آمد. همچنین بررسی وجود اپیستازی در تلاقی دو لاین متفاوت کنجد با آزمون تجزیه میانگین نسل ها انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ ها از نظر کلیه صفات اختلاف معنی داری دارند. نتایج تجزیه ژنتیکی، قابلیت ترکیب پذیری عمومی معنی داری را برای کلیه صفات در نسل های F 1 و F 2 نشان داد. قابلیت ترکیب پذیری خصوصی نیز برای کلیه صفات به استثنای درصد خاکستر و اسید استئاریک در نسل F 2 معنی دار بود. دو لاین داخلی ورامین2822 و یکتا بهترین ترکیب شونده های عمومی از نظر عملکرد دانه و مهمترین صفات وابسته به آن از جمله تعداد کپسول در بوته و دانه در کپسول بودند. ضمن اینکه لاین داراب1 بهترین ترکیب شونده عمومی از نظر میزان روغن دانه بود. بر اساس نسبت میانگین مربعات GCA به SCA آثار افزایشی نقش بیشتری در کنترل صفات روز تا گلدهی و رسیدگی، ارتفاع بوته و ارتفاع تشکیل اولین کپسول، تعداد شاخه میوه دهنده، وزن هزار دانه، میزان خاکستر و درصد اسید اولئیک داشتند که مبین کارایی انتخاب مستقیم برای این صفات بود. در حالی که آثار غیرافزایشی سهم بیشتری را در ایجاد واریانس ژنتیکی برای صفاتی نظیر تعداد دانه در کپسول، عملکرد دانه و میزان روغن و نیز خصوصیات کیفی شامل میزان اسید لینولئیک و فسفر دانه ایفاء نمودند. در کنترل ژنتیکی صفات تعداد کپسول در بوته، میزان پروتئین و کلسیم دانه و نیز اسید استئاریک و پالمتیک هر دو اثر افزایشی و غیر افزایشی ژنها از اهمیت بالایی برخوردار بودند. نتایج تجزیه به روش هیمن نشان داد که توارث سیتوپلاسمی سهمی در کنترل صفات ارتفاع بوته، ارتفاع تشکیل اولین کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، میزان پروتئین، خاکستر و اسیدهای چرب استئاریک و لینولئیک نداشت. بالاترین میزان هتروزیس به دست آمده برای صفات تعداد کپسول در بوته و عملکرد دانه به ترتیب با 2/62 و 85 درصد برتری نسبت به والد برتر در هیبرید Tn 240 × زودرس مشاهده شد. در بین اجزای عملکرد دانه، صفات تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول و وزن هزار دانه بیشترین تاثیر را بر میزان عملکرد دانه در بوته داشتند که در تجزیه ضرایب مسیر نیز از بالاترین اثر مستقیم مثبت بر عملکرد دانه در بوته در هر دو نسل F 1 و F 2 برخوردار بودند. بدین ترتیب انتخاب غیر مستقیم برای این صفات به ویژه تعداد کپسول در بوته، از کارایی بالایی در برنامه های به نژادی این گیاه برخوردار است. نتایج تجزیه میانگین نسل ها و آزمون های مقیاس مشترک نشان دهنده کفایت مدل افزایشی- غالبیت در توجیه تنوع خصوصیات زراعی و کیفی ارزیابی شده در تلاقی دو والد متفاوت هندی و ورامین2822 بود. نتایج بررسی تنوع ژنتیکی منجر به گروهبندی متفاوت ژنوتیپ ها بر اساس مارکر های مولکولی و غیر مولکولی (مورفولوژیک-زراعی) شد. تطابقی بین الگو های تنوع ژنتیکی و توزیع جغرافیایی ژنوتیپ ها مشاهده نشد که جهت اجرای پروژه های به نژادی در این گیاه لزوم توجه به گزینش ژنوتیپ ها بر اساس تنوع ژنتیکی و نه صرفا تنوع جغرافیایی را مورد تاکید قرار می دهد.