Other language title
ارزيابي تنوع ژنتيكي تحمل به تنش خشكي در ژنوتيپهاي گندم نان و دوروم با استفاده از شاخصهاي متداول و جديد تحمل به خشكي
Title of article
Genetic diversity evaluation for drought stress tolerance in bread and durum wheat genotypes using common and new drought tolerance indices
Author/Authors
Saeidi, Mohsen Department of Plant Production and Genetics - Faculty of Agricultural Sciences and Engineering - Campus of Agriculture and Natural Resources - Razi University, Kermanshah, Iran , Abdoli, Majid Department of Plant Production and Genetics - Faculty of Agriculture - University of Maragheh, Maragheh, Iran
Pages
12
From page
19
To page
30
Abstract
To evaluate the genetic diversity and the effect of drought stress on grain yield of wheat, 56 wheat
genotypes were evaluated for terminal drought stress tolerance in field environments in the Kermanshah of Iran during the 2010-2011 cropping season. The experiments were conducted at the Campus of Agriculture and Natural Resources,
Razi University using alpha-lattice design with two replicates under two different water regimes included non-stress
(normal irrigation at all stages of growth) and drought stress (end-season after flowering stage) conditions. Several new
stress tolerance indices were evaluated. So that, ten drought tolerance indices including stress tolerance index (STI),
relative drought index (RDI), yield index (YI), yield stability index (YSI), drought resistance index (DI), abiotic tolerance
index (ATI), stress susceptibility percentage index (SSPI), sensitive drought index (SDI), modified stress tolerance index
in normal irrigation (K1STI), and modified stress tolerance index in stress irrigation (K2STI) were calculated based on
grain yield under drought (GYs) and irrigated (GYp) conditions. The result of analysis of variance indicated high
significant differences among genotypes for grain yield trait. In general, terminal drought stress reduced 27.2% of grain
yield. The Shiroudi, Rassoul, Darab-2, Marvdasht, Argh, and Shiraz genotypes which are high reduction of grain yield
(61.1, 51.3, 48.4, 44.1, 43.1, and 43.0%, respectively) and also genotypes 318, Ghohar, 330, Mahdavi, and Alamout which
are low reduction of grain yield with drought stress (4.1, 4.7, 7.0, 7.5, and 10.2%, respectively). Furthermore, results
showed that wheat genotypes can be classified as normal and stress situations using cluster analysis. The correlation
analysis among grain yield under non-stress and drought stress conditions with different drought tolerance indices showed
that STI, YI, K1STI, and K2STI indices were appropriate indicators to identify the high grain yield genotypes. Based on
these indicators, Mughan-1, Golestan, Navid, 330, Darab-2, and Bahar genotypes had the highest grain yield under both
experimental conditions. Therefore, these wheat genotypes are suitable for cultivation in Mediterranean regions that are
constantly exposed to drought stress at the end of the growing season, and areas with similar climatic conditions. Also, they are recommended to be used as parents for the improvement of drought tolerance in other wheat genotypes.
Farsi abstract
به منظور ارزيابي تنوع ژنتيكي و تأثير تنش خشكي بر عملكرد دانه گندم، 56 ژنوتيپ گندم از نظر تحمل به تنش خشكي انتهاي فصل 1389 مورد ارزيابي قرار گرفتند. اين آزمايش در پرديس كشاورزي و منابع طبيعي - در شرايط مزرعه اي در كرمانشاه طي فصل زراعي 90 دانشگاه رازي با استفاده از طرح آلفا-لاتيس با دو تكرار در دو رژيم مختلف آبي شامل بدون تنش (آبياري نرمال در تمام مراحل رشد) و تنش خشكي (انتهاي فصل پس از گلدهي) انجام شد. چندين شاخص جديد تحمل به تنش مورد ارزيابي قرار گرفتند. به طوري كه 10 شاخص پايداري ،(YI) شاخص عملكرد ،(RDI) شاخص خشكي نسبي ،(STI) شاخص تحمل به خشكي شامل شاخص تحمل تنش
شاخص ،(SSPI) شاخص درصد حساسيت به تنش ،(ATI) شاخص تحمل غيرزنده ،(DI) شاخص مقاومت به خشكي ،(YSI) عملكرد و شاخص تحمل تنش اصلاح شده در تنش (K1STI) شاخص تحمل تنش اصلاح شده در آبياري نرمال ،(SDI) حساسيت به خشكي برآورد شدند. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه اختلاف (GYp) و آبياري (GYs) بر اساس عملكرد دانه در شرايط تنش (K2STI) 27 درصدي / معنيداري بين ژنوتيپها از نظر صفت عملكرد دانه وجود دارد. به طور كلي، تنش خشكي انتهاي فصل سبب كاهش 2 ،48/4 ،51/3 ،61/ عملكرد دانه شد. ژنوتيپهاي شيرودي، رسول، داراب- 2، مرودشت، ارگ و شيراز بيشترين كاهش عملكرد دانه ( 1 ،7/0 ،4/7 ،4/ 43 درصد) و همچنين ژنوتيپهاي 318 ، گوهر، 330 ، مهدوي و الموت كمترين كاهش عملكرد دانه ( 1 / 43/1 و 0 ،44/1 10 درصد) را در اثر تنش خشكي داشتند. بعلاوه، نتايج نشان داد كه ميتوان ژنوتيپهاي گندم را با استفاده از تجزيه و تحليل / 7/5 و 2 خوشهاي در شرايط نرمال و تنش طبقهبندي كرد. تجزيه و تحليل همبستگي بين عملكرد دانه در شرايط بدون تنش و تنش خشكي با
شاخصهاي مناسبي براي شناسايي K2STI و K1STI ،YI ،STI شاخصهاي مختلف تحمل به خشكي نشان داد كه شاخصهاي ژنوتيپهاي با عملكرد دانه بالا بودند. بر اساس اين شاخصها، ژنوتيپهاي مغان- 1، گلستان، نويد، 330 ، داراب- 2 و بهار در هر دو شرايط آزمايشي بيشترين عملكرد دانه را داشتند. بنابراين، اين ژنوتيپهاي گندم براي كشت در مناطق مديترانهاي كه در پايان فصل رشد دائماً با تنش خشكي مواجه هستند و در مناطقي با شرايط آب و هوايي مشابه، مناسب هستند. همچنين، توصيه ميشود از آنها بعنوان والدين براي بهبود تحمل به خشكي در ساير ژنوتيپهاي گندم استفاده شود.
Keywords
Grain yield , Genetic variations , Water deficit stress , Wheat , Stress tolerance indices
Journal title
Journal of Plant Molecular Breeding
Serial Year
2020
Record number
2707006
Link To Document