ارزیابی توده های اسپرس ایرانی در شرایط بود و نبود تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد اصلاح نباتات / دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استادیار، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، تخصص: ژنتیک بیومتری، تنوع ژنتیکی، نشانگرهای مولکولی

3 استاد، اصلاح نباتات، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

تنش خشکی مهم‌ترین عامل محدودکنندۀ تولید گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. به‌منظور بررسی تحمل به خشکی توده­های مختلف اسپرس از نظر صفات ریخت‌شناختی (مرفولوژیک) و زراعی در سال 1388 شمار 21 تودۀ محلی و رقم اسپرس طی چهار چین در قالب طرح کرت­های خردشده در زمان و در دو محیط رطوبتی بود و نبود تنش خشکی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تنش خشکی عملکرد و اجزای عملکرد علوفه را به‌طور معنی‌داری کاهش و درصد مادۀ خشک و نسبت برگ به ساقه را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. تأثیر این تیمار در چین‌های مختلف متفاوت بود. تنش خشکی میزان تنوع ژنتیکی را برای بیشتر صفات کاهش داد با وجود این عملکرد علوفۀ خشک در هر دو شرایط رطوبتی بیشترین تنوع را به خود اختصاص داد. در بین صفات مورد بررسی، ارتفاع بوته و طول خوشه به‌ترتیب با 85 و 82 درصد بیشترین میزان وراثت­پذیری عمومی را دارا بودند و امکان بهبود آنها توسط گزینش مستقیم بیشتر است. بین ارقام اسپرس تفاوت زیادی از نظر میزان تحمل به تنش خشکی مشاهده شد. براساس نتایج مقایسۀ میانگین در شرایط نبود تنش ارقام کبوترآباد، فریدون­شهر و خوانسار2 و در شرایط تنش خشکی ارقام کبوترآباد، فریدون‌شهر2 و جنت­آباد دارای بیشترین عملکرد علوفۀ خشک بودند. ارقام اراک و سمیرم در شرایط نبود تنش و ارقام اراک، خوانسار، سمیرم و فریدون­شهر در شرایط تنش بیشترین نسبت برگ به ساقه را به خود اختصاص دادند. نتایج تجزیۀ خوشه­ای در هر دو محیط رطوبتی توانست ژن‌نمون (ژنوتیپ)­های با فاصلۀ ژنتیکی بیشتر را شناسایی کند. نمونه­های دارای فاصلۀ ژنتیکی بیشتر می­توانند پس از بررسی‌های بیشتر به‌عنوان نامزدهای مناسب برای پیشبرد برنامه­های اصلاحی در جهت توسعۀ ارقام جدید استفاده شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Iranian sainfoin ecotypes (Onobrychis viciifolia Scop.) under non-stress and drought stress conditions

نویسنده [English]

  • mohammad Mahdi Majidi 2
چکیده [English]

Drought stress is the main limiting factor in the arid and semi-arid region of the world. This research was conducted to evaluate drought tolerance in different accessions of Sainfoin for Yield, morphological and agronomic traits in 2010. Twenty one accessions (landraces and varieties) were evaluated in two environments including drought stress and non-stress conditions for four harvests according to a split plot design in time. Results showed that drought stress significantly decreased forage yield and yield components, while increased percentage of dry matter yield and leaf to stem ratio. The effects of drought however varied for different harvests. Drought stress decreased genetic variability for most of the measured traits. In both moisture environments forage yield had the highest genetic variation. Plant height and panicle length had the highest value of heritability (85 and 82 % respectively) and may be improved by direct recurrent selection. The results of mean comparison for non-stress condition showed that accessions Kabotarabad, Fereidonshahr and Khansar2 had the highest forage yield while in drought stress condition accessions Kabotarabad, Fereidonshahr2 and Janatabad had better performance. Accessions Arak and Semirom in non-stress condition and Arak, Khansar, Semirom and Fereidoonshahr in the stress condition had the highest leaf to stem ratio. Cluster analysis on the studied attributes produced several genetically distant accessions. Accessions with more genetic distance may be used as appropriate candidates for developing new varieties in future breeding programs. 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sainfoin
  • Drought
  • Forage yield
  • Genetic distance
  1. Ahmadi, A., Ehsanzadeh, P. & Jabbari, F. (2007). Introduction to PlantPhysiology (translated), Volume II, Tehran University Press. (In Farsi)
  2. Alizadeh, A. (1999). Relationship between soil and plants. University Press of Imam Reza (AS). (In Farsi)
  3. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements irrigation and drainage. paper 56, Rome, Italy.
  4. Read phonetically

 

  1. Dictionary - View detailed dictionary
  2. Aranjuelo, M. I., Irigoyen, J. J. & Diaz, M. S. (2001). Effect of increased temperature and drought associated to climate change on change on productivity of nodulated alfalfa. En. XIV Eucarpia Medicago SPP. Group Meeting. Quality in Lucerne and Medics for animal production. Zaragoza.
  3. Bagheri, A. (1999). Sainfoin, a forage crop. Agriculture Committee of Jihad Isfahan. (In Farsi)
  4. Blum, A. (2011). Plant Breeding for Water-Limited Environments. Springer. 258 PP.
  5. Blum, A. (1989). Breeding methods for drought resistance. PP. 197-216. In: Jones, H. G.‚ Flowers, T. J. and Jones, M. B. (Eds.)‚ Plant under stress. Cambridge Univ Press‚ UK.

10. Blum‚ A. (1996). Crop responses to drought and the interpretation of adaptation. Plant Growth Regul. 20: 135-148.

11. Buxton, D. R. (2004). Growing quality forages under variable environmental conditions. USDA, Iowa State University, USA.

12. Bonner, D. M. (1997). Comparative water relation and drought tolerance among alfalfa cultivars. M. Sc. thesis, Department of Plant Science University of Manitoba, Winnipep, Manitoba.

13. Delgado, I., Andres, C. & Munoz, F. (2008). Effect of the environmental conditions on different morphological and agronomical characteristics of sainfoin. Options Mediterraneennes, Series A. 79, 199-202.

14. Delgado, I., Salvia, J., Buil, I. & Andres, C. (2008). The agronomic variability of a collection of sainfoin accessions. Spanish. Agric. Res., 6, 401-407.

15. Esfandiary S., Hasanli, A.M., Safari, H. & Farshadfar, M. (2008). Study on drought resistance of five annual medics in kermanshah province. Iranian Journal of Range and Desert Reseach, 15(2), 283-294. (In Farsi)

16. Estiali, A., Ehdaie, B., Naqvi H. H., Dierig, D. A., Ray, D. T. & Thampson, A. E. (1992). Correlation and path analysis of Agronomic traits in guayle. Crop Sci, 32, 953-957.

17. Farshadfar, M., Fareghi, S.H., Farshadfar, E. & Jafari, A.A. (2008). Study of genetic variation in Medicago sativa L. using morphological and biochemical indices. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 16, 1-13. (In Farsi)

18. Gerami, B. (1990). Sainfoin. Isfahan University of Technology Press, 87p. (In Farsi)

19. Hallauer, A.R., Carena, M.J. & Miranda Filho, J.B. (2010). Quantitative genetics in maize breeding (Handbook of Plant Breeding). Springer. 500 P.

20. Heidarisharifabad, H. & Dari, M. (2001). Forage plants, the first volume, Research Institute of Forests and Range. (In Farsi)

21. Karimi, H. (1997). Weather Report of the Central Region of Iran. University Jihad of Isfahan Publications. (In Farsi)

22. Kochaki, A. & Alizadeh, A. (1995). Principles of Agriculture in Drylands (Volume I). Astan Ghods Razavi publications. (In Farsi)

23. Majidi, M.M. & Arzani, A. (2009). Study of relationship between morphological, agronomic and qualitative traits in sainfoin populations (Onobrychis viciifolia Scop). Journal of Plant Production, 16(2), 159-172. (In Farsi)

24. Mansat, P., Prosperi, J.M., Demarquet, F. & Angevian. M. (1994). Evaluation agronomic of local varieties sainfoin (Onobrychis sativa L.) of south-east of france. Agron. J., 14, 285-298.

25. Nasirzadeh, A., Khoramshokoh, M. & Heidari Sharifabad, H. (2005). Study of the physiological effect of water deficit (drought) on vegetative growth of six species of sainfoin (Onobrychis). Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 12, 365-376. (In Farsi)

26. Nguyen, H. T. & Sleper, D. A. (1983). Theory and application of half-sib matings in forage grass breeding. Theor. Appl Genet, 64, 187-196.

27. Peel, M. D., Asay, K. H., Johonson, D. A. & Waldron, B. L. (2004). Forage Production of Sainfoin across an Irrigation Gradient. Crop Sci, 44, 614-619.

28. Petil, H. V., Pesat, A. R., Barnett, G. M., Mason, W. N. & Dionne, J. L. (1992). Quality and morphological characteristics of alfalfa as affected by soil moisture, PH and phosphorous fertilization. Com J Plant Sci, 72, 147-162.

29. Quisenberry, J. E. (1982). Breeding for drought resistance and plant water use efficiency. In: Christiansen, M. N and C.P. Lewis. (eds.), Breeding plants for less favorable environments Willey Inter sciences. New York, U.S.A. PP. 193-212.

30. Saeed, I. A. M. & El-Nadi, A. H. (1997). Irrigation effects on the growth, yield, and water use efficiency of alfalfa. Irrig Sci, 17, 63-68.

31. SAS Institute, Inc. (2001). SAS User Guide: Statistics. (8th ed.). SAS Inst. Inc., Cary, NC. USA.

32. Sleper, D. A. & Poehlman, J. M. (2006). Breeding Field Crops. (6th ed.). Van Nostrand Reinhold Company., New York.

33. Srivastava, J. P., Acevedo, E. & Varma, S. (1987). Drought tolerance in winter cereal. John Wiley. Chapter, 6, 79-87.

34. Toorchi, M., Ahari Zad, S., Moghadam, M., Etedali, F. & Tabae Vakili, S.H. (2007). Estimation of genetic parameters and combining ability of yield in sainfoin landraces. J Sci and Techno of Agric and Natu Res, 50(4), 213-222. (In Farsi)

35. Valliyodan, B. & Nguyen, H. T. (2006). Understanding regulatory networks and engineering for enhanced drought tolerance in plants. Curr Opin Plant Biol, 9, 1-7.

36. Xia, L. H., Gang, G. Z., Ming, W. S., HE, Z. Z. & Rong, W. Y. (2005). A new procedure for evaluating Lucerne genotypes for semi-arid land in west China. New Zeal J Agric Res, 48, 109-116.