بررسی ویژگی های ژنتیکی صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان هیبرید ذرت (SC01) از گروه متوسطرس
نویسندگان
1 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2 استادیار بخش تحقیقات زیستفناوری، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3 دانشیار ، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
4 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)
5 استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
doi
10.22126/cbb.2024.10864.1075چکیده
مقدمه: با توجه به نیاز روزافزون به مواد غذایی به لحاظ افزایش جمعیت و محدود بودن زمینهای قابـل کشـت، نقـش افزایش تولید از طریق اصلاحنباتات بدیهی است. ذرت یکی از مهمترین محصولات کشاورزی در جهان است. این محصول یکی از منابع اصلی غذا برای انسانها و حیوانات است و همچنین برای تولید زیستتوده و محصولات زیستی استفاده میشود. هتروزیس، که به افزایش بنیه هیبرید نسبت به والدین اطلاق میشود، مـیتـواند به افزایش تولید محصول کمک کند. هیبریدهای ذرت، که از تلاقی دو یا چند لاین خالص ایجاد میشوند، عملکرد بالاتری نسبت به ذرتهای خالص دارند. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف برآورد هتروزیس و ارزیابی ضریب تغییرات فنوتیپی، ژنتیکی و برآورد وراثتپذیری در هیبریدهای ذرت اجرا گردید.مواد و روشها: مواد گیاهی شامل والد مادری(MS02) ، والد پدری (TS01) و نتاج SC01 که طی سال زراعی 1402 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان) در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار مورد ارزیابی مزرعهای قرار گرفتند. صفات آگروفیزیولوژیکی شامل ارتفاع بوته، عملکرد دانه، میزان رنگدانه، هدایت روزنهای و فلورسانس کلروفیل و صفات سیستم دفاع آنتی اکسیدان شامل پرولین، پلی فنول، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و پروتئین محلول و آنزیمهای آنتی اکسیدان شامل ﺳﻮﭘﺮﺍﻛﺴﻴﺪ ﺩﻳﺴﻤﻮﺗﺎﺯ (SOD)، ﭘﺮﺍﻛﺴﻴﺪﺍﺯ (POX) ﻭ ﻛﺎﺗﺎﻻﺯ (CAT) بودند. از تجزیـه واریـانس برای بـرآورد ضریب تغییرات فنوتیپی، ضریب تغییرات ژنتیکی و وراثتپذیری عمومی استفاده گردید و هتروزیس بر اساس میانگین والدین و والد برتر محاسبه شد.یافتهها: نتایج تجزیه واریانس تفاوت معنیداری میان ژنوتیپها (MS02× TS01; SC01) از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد. تفاوت ژنوتیپها برای تمام صفات آگروفیزیولوژی و سیستم دفاع آنتیاکسیدان به جز کلروفیل a، Fm، Fvو Fv/Fm معنیدار بود. نتایج نشان داد که از بین صفات مورد مطالعه فلورسانس کلروفیل Fm و میزان پراکسیدهیدروژن دارای بیشترین مقادیر میانگین، واریانس خطا، واریانس ژنتیکی و واریانس فنوتیپی در مقایسه با سایر صفات مورد مطالعه بودند. آنزیم CAT نیز از بین آنزیمهای آنتیاکسیدان دارای بیشترین مقادیر واریانس خطا، واریانس ژنتیکی، واریانس فنوتیپی، ضریب تنوع ژنتیکی و فنوتیپی در مقایسه با سایر صفات مورد مطالعه بود. نتایج این تحقیق نشان میدهد که هتروزیس میتواند بهطور قابل توجهی صفات مورفولوژیکی هیبرید F1 (SC01) را بهبود ببخشد. همچنین، واریانس ژنوتیپی بالا برای اکثر صفات نشاندهنده پتانسیل بالای بهبود این صفات از طریق اصلاح نبات است. دامنه تغییرات هتروزیس نسبت به میانگین والدین بین صفات مورد ازریابی بین 04/0- تا 19/95 بود که نشان از تنوع میزان هتروزیس در بین صفات مورد ازریابی در هیبرید SC01 داشت.نتیجهگیری: با توجه به تنوع مشاهده شده در این پژوهش که نشاندهنده وجـود آللهای با اثر غالبیت در صـفات آگروفیزیولوژیکی و صفات مربوط به سیستم دفاع آنتیاکسیدانی اسـت و همچنین، وجود تنوع و وراثتپذیری مطلوب در صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان، نشان از اختلاف بین لاینهای مادری و پدری هیبرید SC01 است. چنین بهنظر میرسد که استفاده از صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان میتواند در تعیین برترین تلاقی جهت بهرهمندی حداکثری از هتروزیس در ذرت مفید باشد. هتروزیس مشاهده شده فرصتی برای توسعه هیبریدهای جدید با عملکرد و کیفیت بهتر فراهم میکند. انتخاب ژنوتیپهای با آللهای مطلوب و والدین مناسب با تنوع ژنتیکی بالا، استراتژی موثری برای اصلاح ذرت هیبرید به شمار میآید و میتواند به افزایش عملکرد دانه و بهبود کارایی فتوسنتز منجر شود.