ارزيابي بازده ژنتيكي در تلاقي‌هاي بين‌گونه‌اي جنس Carthamus با استفاده از شاخص تحمل تنش خشكي و گزينش تك بوته

Assessment of genetic gain in interspecific crosses of Carthamus genus using drought stress tolerance index combined with single plant selection

گونه‌هاي وحشي گلرنگ منابع مهمي از نظر دارا بودن ژن‌هاي مطلوب براي بهبود بسياري از صفات مهم گلرنگ زراعي مانند افزايش تحمل خشكي، شوري و عملكرد محسوب مي‌شوند. به همين جهت براي دستيابي به بازده ژنتيكي بالا در نسل‌هاي بعد، خويشاوندان وحشي تلاقي‌پذير با گونه اهلي گلرنگ از اهميت خاصي برخوردار هستند. در آزمايش حاضر سه گونهC. tinctorius, C. palaestinus و C. oxyacanthus با يكديگر تلاقي داده شده و سه جمعيت در حال تفرق از آنها بدست آمد. تركيب روش گزينش تك بوته (Single plant selection; SPS) و شاخص تحمل تنش (Stress tolerance index; STI) براي هر سه جمعيت مورد مطالعه در نسل‌هاي F4 و F5 انجام شد و بازده ژنتيكي براي تمامي صفات مورد ارزيابي از جمله عملكرد دانه در هر دو محيط تنش خشكي و بدون تنش بدست آمد. نتايج نشان داد كه ژنوتيپ‌ها از گروه‌هاي A و D در نسل F4، دقيقا در همان گروه‌هايA و D نمودار سه بعدي نسل F5 قرار گرفتند كه نشان دهنده كارايي بالاي گزينش مي‌باشد. پاسخ به گزينش در جمعيت‌هاي حاصل از تلاقي بين گونه‌اي در محيط‌هاي تنش و بدون تنش معيارهاي مناسبي را براي بهبود عملكرد دانه مشخص كرد. مقادير بالاي پاسخ به گزينش به همراه برآورد بالايي از وراثت پذيري عمومي براي چندين صفت، نشان دهنده مشاركت بيشتر تنوع ژنتيكي نسبت به عوامل محيطي بود. نتايج نشان داد كه تعداد دانه در طبق، قطر طبق، وزن طبق، وزن صد دانه و تعداد انشعابات جانبي با دارا بودن وراثت پذيري خصوصي بالا در شرايط تنش خشكي مي‌توانند به عنوان صفات مهم و كليدي در برنامه‌هاي اصلاحي گلرنگ مورد استفاده قرار گيرند. بر اساس نتايج اين آزمايش، تركيب STI با SPS در شناسايي ژنوتيپ‌هاي برتر در نسل‌هاي در حال تفرق تلاقي‌هاي بين گونه‌اي گلرنگ در محيط‌هاي تنش خشكي و بدون تنش مناسب است.

Wild relatives of safflower are considered a useful source of desirable genes to develop improved cultivars for important agronomic and physiologic traits such as drought and salinity tolerance as well as increasing seed yield. Among wild species, cross compatible species are highlighted to obtain high genetic gain in next generations. In the present study, Carthamus tinctorius, C. palaestinus and C. oxyacanthus were crossed with each other and three segregating populations were developed. Single plant selection (SPS) and stress tolerance index (STI) were jointly employed in F4 and F5 generations for these three populations. Genetic gain was obtained under both water stress and non-stress conditions for several traits including seed yield. Genotypes from A and D groups of the three-D plots in F4 generation were repeated exactly in the same groups in the three-D plots of F5 generation indicating a very high selection efficiency. Response to selection in different interspecific populations under water stress and non-stress conditions identified suitable criteria for improving seed yield. High response to selection plus high broad sense heritability for several traits indicated the contribution of genetic variation more than environmental factors. Number of seed per capitulum, capitulum diameter, capitulum weight, 100-seed weight and number of branches had high narrow-sense heritability, and could be suggested as important and key traits for safflower breeding programs in water limited conditions. It is concluded that combining STI with SPS method in safflower interspecific breeding may efficiently identify superior genotypes in the early segregating generations under water stress and non-stress conditions.