انتخاب و ارزیابی لاین‌های خودگشن و پرعملکرد حاصل از تلاقی بین گونه‌ای گلرنگ اهلی (Carthamus tinctorius) و گلرنگ وحشی (Carthamus oxyacanthus)

STUDENT

DEGREE

YEAR

This study was conducted to investigate the selection and evaluation of self-pollinating and high yield safflower lines derived from a inter-specific cross between Carthamus tinctorius and Carthamus oxyacanthus in two separate studies. The plant materials were included five genotypes including A82) interspecific hybrid (, landrace Kooseh, Goldasht, C 111 and Ac-stirling (as commercial safflower genotypes and control). In the first study, genotypes were evaluated at two moisture environments (normal and drought stress) according to a completely randomized block design in 2015. In the second study, genotypes were evaluated at a completely randomized block design in 2016. The results showed that there were significant differences among the genotypes for all traits. The drought stress had significant effect on head diameter, number of heads per plant, number of seeds per head, seed weight per head and seed yield. Mean comparisons showed that non-significant differences among all studied traits expect day to flowering and day to ripeness were observed for genotypes and the genotype A82 under non stress and stress conditions. Stepwise regression analysis indicated that number of heads per plant and number of seeds per head were more important for determining grain yield which can be used for indirect selection to improve grain yield in breeding programs. According to the Means Productivity (MP), Stress Tolerance Index (STI) and Geometric Mean Productivity (GMP) indices, the genotype A82 and Goldasht had the highest tolerance to drought. Among the used indices, STI and GMP were identified as the best ones for selecting the most tolerant genotypes to drought stress. A second study was conducted in order to select the best plants through selection indices. In this study, the selection indices of Smith – Hazel1, Smith – Hazel 2 and Pesek- Baker were determined based on the number of heads per plant and number of seeds/head under non stress and stress condition. High genetic correlation of these indices with seed yield/plant suggested that they can be effectively used to improve seed yield. The expected gain from selection for these selection indices were almost the same, indicating that they can be used to simultaneously improve number of heads per plant and number of seeds per head. In the second year, analysis of variance showed that there was significant difference between genotypes regarding days to flowering, days to maturity, number of branches, plant height, number of heads per plant, seeds per head, oil percent, oil yield and seed yield. Mean comparisons of A82 lines and with control lines showed that there were significant difference between A82 lines and the control lines. Response to selection also showed that genotype A82 had a positive response to selection for all traits except 1000 seed- weight in both non-stress and stress conditions. Cluster analysis Keywords : Safflower, Inter-Specific, Drought Stress, selection indices, response to selection

این پژوهش به منظور انتخاب و ارزیابی لاین‌های خودگشن و پرعملکرد حاصل از تلاقی بین گونه‌ای گلرنگ اهلی ( Carthamus tinctorius ) و گلرنگ وحشی ( Carthamus oxyacanthus ) در قالب دو مطالعه جداگانه انجام گردید . مواد گیاهی شامل 5 ژنوتیپ گلرنگ شامل هیبرید بین گونه ای (گلرنگ زراعی Carthamus tinctorius L. با گونه وحشی C. oxyacanthus )گلرنگ در نسل F 7 با نام A82، کوسه (توده)، گلدشت، C 11 1 و Ac-stirling (به عنوان ژنوتیپ‌های تجاری گلرنگ و شاهد) بود که در مطالعه اول ژنوتیپ‌ها در دو محیط رطوبتی (عدم تنش و تنش خشکی) در سال زراعی 93-94 به صورت تجزیه مرکب دو محیط در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی ارزیابی شدند. مطالعه دوم در سال 94-95 به صورت طرح بلوک کامل تصادفی اجرا گردید. نتایج مطالعه اول نشان داد ژنوتیپ‌های مورد بررسی از نظر همه صفات تفاوت معنی داری با هم داشتند. تنش خشکی تاثیر معنی‌داری بر صفات قطر غوزه، تعداد غوزه در بوته، تعداد دانه در غوزه، وزن دانه در غوزه و عملکرد دانه داشت. نتایج مقایسه میانگین صفات در سال اول نشان داد ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات اندازه گیری شده بجز صفات روز تا گلدهی و روز تا رسیدگی با جمعیت A82 در هر دو شرایط محیطی تفاوت معنی داری نداشت. بررسی روابط صفات نتایج رگرسیون مرحله‌ای در شرایط عدم تنش و تنش خشکی حاکی از آن بود که صفات تعداد غوزه در بوته و تعداد دانه در غوزه از اهمیت نسبی بیشتری در تعیین عملکرد دانه برخوردار بودند که می‌توان در انتخاب غیرمستقیم برای عملکرد دانه در برنامه‌های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند. بر اساس شاخص های میانگین حسابی عملکرد (MP)، میانگین هندسی (GMP)، تحمل به تنش (STI)، جمعیت A82و ژنوتیپ گلدشت بیشترین مقدار تحمل به خشکی را داشتند. در میان شاخص‌های مورد استفاده، شاخص های STI وGMP به عنوان بهترین شاخص‌ها برای گزینش متحمل‌ترین ژنوتیپ به تنش رطوبتی معرفی شدند. مطالعه دوم به منظور ارزیابی لاین‌های حاصل از انتخاب بهترین بوته‌ها در سال اول از طریق شاخص‌های انتخاب انجام گرفت. در این مطالعه از سه نوع شاخص انتخاب اسمیت هیزل1، اسمیت هیزل2 و پسک- بیکر و بر اساس اجزای عملکرد شامل صفات تعداد طبق در بوته و تعداد دانه در طبق در محیط عدم تنش و تنش رطوبتی مورد محاسبه قرار گرفتند. با توجه به مقادیر بالای همبستگی ژنتیکی سه شاخص مورد مطالعه با عملکرد دانه در بوته، می‌توان گفت کاربرد این شاخص‌ها برای بهبود عملکرد دانه گلرنگ می‌تواند مؤثر باشد. نتایج محاسبه بهره مورد انتظار ناشی از انتخاب برای هر شاخص نیز نشان داد که هر سه شاخص با راندمان تقریباً یکسان می‌توانند باعث بهبود همزمان صفات تعداد غوزه در بوته و تعداد دانه در غوزه گلرنگ شوند. تجزیه واریانس در سال دوم نشان داد بین 54 لاین منتخب ازنظر صفات روز تا گلدهی، روز تا رسیدگی، تعداد انشعاب، ارتفاع بوته، تعداد غوزه در بوته، دانه در غوزه، درصد روغن، عملکرد روغن و عملکرد کل تفاوت معنی‌داری وجود داشت. نتایج مقایسه میانگین نیز نشان داد که لاین های حاصل از جمعیت A82 با شماره 52 و 15 نسبت به لاین‌های شاهد در همه صفات برتری داشتند. نتایج پاسخ به گزینش نیز نشان داد که لاین های A82 دارای پاسخ به انتخاب مثبت برای همه صفات از هر دو شرایط انتخاب در محیط عدم تنش و تنش رطوبتی بودند. تجزیه خوشه‌ای، لاین‌ها را در پنج گروه طبقه بندی کرد. در گروه اول 8، در گروه دوم، سوم و چهارم به ترتیب 10، 10 و 14 لاین A82 و در گروه پنجم 12 لاین A82 به همراه ژنوتیپ‌های شاهد قرار گرفتند. این نتایج نشان می دهد که در نسل پیشرفته تلاقی بین گونه ای گلرنگ، ژنوتیپ‌هایی با عملکرد مشابه یا برتر از والد اهلی ایجاد شده است. واژه‌های کلیدی: پاسخ انتخاب، تلاقی درون گونه ای، تنش خشکی، شاخص انتخاب، گلرن