ارزیابی هیبرید‌های جدید چغندرقند براساس شاخص‌های تحمل به تنش در شرایط شور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو ی سابق دکترا اصلاح نباتات - دانشگاه صنعتی اصفهان و محقق مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان

2 استاد دانشگاه صنعتی

3 دانشیار دانشگاه صنعتی

4 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان

چکیده

به منظور بررسی هیبریدهای جدید چغندرقند از نظر تحمل به شوری، 20 هیبرید سینگل کراس حاصل از تلاقی 5 والد گرده‌افشان دیپلوئید با 4 والد نرعقیم (حاصل از طرح ژنتیکی فاکتوریل) به همراه والدین تلاقی در ایستگاه تحقیقات شوری رودشت در دو سال زراعی 1392-1391 ارزیابی شدند. در هرسال ژنوتیپ‌ها در دو آزمایش تحت شرایط تنش شوری (هدایت الکتریکی آب و خاک به ترتیب حدود 12 و 8 دسی زیمنس بر متر) و بدون تنش (هدایت الکتریکی آب و خاک حدود 4 دسی زیمنس بر متر) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 2تکرار (در سال اول) و 3 تکرار (در سال دوم) مطالعه شدند. بر مبنای عملکرد قند در شرایط تنش و بدون تنش، چهار شاخص تحمل به تنش (STI)، پتانسیل ظهور مزرعه (FEP)، شاخص تحمل چغندرقند (BTI) و تحمل به خشکی (DTI) محاسبه شدند. تحلیل رگرسیونی عملکرد قند در دو شرایط با شاخص‌های مذکور نشان داد که شاخص‌های تحمل STI و BTI به علت دارا بودن بیشترین ضریب رگرسیون با عملکرد قند در هر دو شرایط، مناسب‌ترین شاخص‌ها برای شناسایی هیبرید‌های متحمل به شوری شناخته شدند. بر اساس نتایج بدست آمده از تجزیه خوشه‌ای، هیبرید‌های 3×2، 1×3، 3×5 و 4×5 به عنوان هیبرید‌های متحمل با پتانسیل عملکرد بالا برای محیط‌های دارای تنش شوری و هیبرید‌های 1×1، 4×2، 3×4، 2×3و 2×5 به عنوان هیبرید‌های حساس با پتانسیل عملکرد پایین برای محیط‌های شور معرفی گردیدند.

کلیدواژه‌ها


References
 
[1] Ebrahimian, H. R. (2010). Breeding for development of sugar beet salt tolerant Diploid pollinators. Sugar Beet Seed Institute, Final Report, 31 pages, (in Farsi).
[2]. Ebrahimian, H. R., Ranji, Z., Rezaei. M. & Abbasi, Z. (2008). Screening of sugar beet genotypes under salt condition in greenhouse and field. Sugar beet research, 24, 1-21.
[3]. Ahmadi, M. (2012). Study on characteristics related to drought tolerance in improved sugar beet population. PhD Thesis, College of Agriculture, Islamic Azad University of Science and Research of Tehran, (in Farsi).
[4]. Fotuhi, K., Mesbah, M., Sadeghian, S.Y., Ranji, Z., & Orazizadeh, M. (2007). Evaluation of salinity tolerance in sugar beet genotypes. Sugar Beet Research, 22, 1-18, (in Farsi).
[5]. Abbasi, Z. & Rezaei. M. (2014). Development of sugar beet salt tolerant triploid hybrids. Sugar Technology, DOI: 10. 1007/s 12355–014–0309-2.
[6]. Ahmadi, M., Majidi Heravan, E., Sadeghian, S.Y., Mesbah, M. & Darvish, F. (2011). Drought tolerance variability in S1 pollinator lines developed from a sugar beet open population. Euphytica, 178, 339-349.
[7]. Annicchiarico, P. (2002). Genotype × environment interactions. Challenges and opportunities for plant breeding and cultivar recommendations, In: Kang MS (Ed.), Quantitative genetics, genomics and plant breeding, CABI Publishing, Wallingford.
[8]. Betran, F.J., Beck, D., Banziger, M. & Edmeades, G.O. (2003). Genetic analysis of inbred and hybrid grain yield under stress and non stress environments in tropical maize. Crop Science, 43, 807-817.
[9]. Beyene, Y., Mugo, S., Semagn, K., Asea, G., Trevisan, W., Tarekegne, A. & Chavangi., A. (2013). Genetic distance among doubled haploid maize lines and their testcross performance under drought stress and non-stress conditions. Euphytica, 192, 379-392.
[10]. Blum, A., Sinmena, B., & Ziv, O. (1980). An evaluation of seed and seedling drought tolerance screening tests in wheat. Euphytica, 29(3), 727-736.
[11]. Dadkhah, A. (2011). Effect of salinity on growth and leaf photosynthesis of two sugar beet (Beta vulgaris L.) cultivars. Journal of Agricultural Science and Technology, 13, 1001-1012.
[12]. Genc, Y., McDonald, G. K. & Tester, M. (2007). Reassessment of tissue Na+ concentration as a criterion for salinity tolerance in bread wheat. Plant, Cell & Environment, 30, 1486-1498.
[13]. Ghoulam, C., Foursy, A.& Fares. K. (2002). Effects of salt stress on growth, inorganic ions and proline accumulation in relation to osmotic adjustment in five sugar beet cultivars. Environmental and Experimental Botany, 47, 39-50.
[14]. Hasthanasombut, S., Ntui, V., Supaibulwatana, K., Mii, M. & Nakamura, I. (2010) Expression of Indica rice OsBADH1 gene under salinity stress in transgenic tobacco. Plant Biotechnology Reports, 4, 75-83.
[15]. Hu, T., Zhang, X. Z., Sun, J. M., Li, H. Y., & Fu, J. M. (2014). Leaf functional trait variation associated with salt tolerance in perennial ryegrass. Plant Biology, 16(1), 107-116.
 [16]. Juste, A., Lievens, B., Frans, I., Marsh, T.L., Klingeberg, M., Michiels, C.W. & Willems, K.A. (2008) Genetic and physiological diversity of Tetragenococcus halophilus strains isolated from sugar- and salt-rich environments. Microbiology, 154, 2600-2610.
[17]. Kopittke, P. M., Blamey, F. P. C., Kinraide, T. B., Wang, P., Reichman, S. M., & Menzies. N. W. (2011). Separating multiple, short-term, deleterious effects of saline solutions on the growth of cowpea seedlings. New Phytologist, 189, 1110-1121.
[18]. Läuchli, A. & Epstein, E. (1990). Plant responses to saline and sodic conditions, In: Tanji KK (Ed.), Agricultural salinity assessment and management, ASCE manuals and reports on engineering practice, ASCE New York, pp. 113-137.
[19]. McGrath, J. M., Elawady, A., El-Khishin, D., Naegele, R. P., Carr, K.M., & Reyes,.B., (2008). Sugar beet germination: Phenotypic selection and molecular profiling to identify genes involved in abiotic stress response. Proc. IVth IS on seed. Transplant and Stand Establishment of Hort. Crops. Ed. D.I.Leskovar. Acta Hort.782 .ISHS 2008
[20]. Mohammadi, R., Amri, A. & Nachit, M. (2011b) Evaluation and Characterization of International Durum Wheat Nurseries under Rainfed Conditions in Iran. International Journal of Plant Breeding, 5, 94-100.
[21]. Mohammadi, R., Armion, M., Kahrizi, D. & Amri, A. (2010). Efficiency of screening techniques for evaluating durum wheat genotypes under mild drought conditions. International Journal of Plant Production, 4(1), 11-24.
[22]. Najafian, G. (2009) Drought tolerance indices, their relationships and manner of application to wheat breeding programs. In: Mohammadi R, Haghparast R (Eds) Plant Science in Iran. Middle Eastern and Russian Journal of Plant Science and Biotechnology, 3, 25-34.
[23]. Nouri, A., Etminan, A., Teixeira, da Silva, J. A., & Mohammadi, R. (2011) Assessment of yield, yield-related traits and drought tolerance of durum wheat genotypes (Triticum  turjidum var. durum Desf.). Australian Journal of Crop Science, 5 (1), 8-16.
[24]. Ober, E. S., Clark, C. J. A., Bloa, M. L., Royal, A., Jaggard, K. W., and Pidgeon, J. D. (2004). Assessing the genetic resources to improve drought tolerance in sugar beet: agronomic traits of diverse genotypes under droughted and irrigated conditions. Field Crop Research, 90, 213-234.
[25]. Ober, E.S. & Rajabi, A. (2010). Abiotic Stress in Sugar Beet. Sugar Technology, 12, 294-298. [26]. Rajabi, A., Griffiths, H., E. S., Ober, W., Kromdijk, and J. D. Pidgeon, 2008. Genetic characteristics of water-use related traits in sugar beet. Euphytica, 160, 175-187.
[27]. Saccomani, M., Stevanato, P., Trebbi, D., McGrath, J.M. & Biancardi, E. (2009) Molecular and morpho-physiological characterization of sea, ruderal and cultivated beets. Euphytica, 169,19-29.
[28]. Sadeghian, S.Y., Fazli, T., Mohamadian, R.& Taleghani, D. (2000) Genetic variation for drought stress in sugarbeet. Journal of Sugar Beet Research, 37, 55-77, (in Farsi).
[29]. Schneider, K., Schäfer-Pregl, R., Borchardt, D. C., and Salamini, F. (2002). Mapping QTLs for sucrose content, yield and quality in a sugar beet population fingerprinted by EST-related markers. Theoretical and Applied Genetics, 104,1107-1113.
[30]. Shiri, M., Aliyev, R. T., and Choukan, R., (2010). Water stress effects on combining ability and gene action of yield and genetic properties of drought tolerance indices in Maize. Research Journal of Environmental Sciences,(4), 75-84.
[31]. Tavakoli, E., Fatehi, F., Rengasamy, P., & Glenn, K. M., (2012). A comparision of hydroponic and soil-based screening methods to identify salt tolerance in the field in barley. Journal of Experimental Botany, 63, 3853-3868.
[32]. Wu, G.-Q., Liang, N., Feng, R.-J. & Zhang, J.-J. (2013). Evaluation of salinity tolerance in seedlings of sugar beet (Beta vulgaris L.) cultivars using proline, soluble sugars and cation accumulation criteria. Acta Physiology Plant, 35, 2665-2674.