كنترل ژنتيكي تحمل به شوري در گندم با استفاده از تجزيه ميانگين و واريانس نسل‌ها

Genetic Control of Salt Tolerance in Wheat Plants Using Generation Means and Variances Analysis

نحوه توارث صفات فيزيولوژيكي مرتبط با تحمل به شوري شامل مقدار تجمع سديم، پتاسيم، نسبت پتاسيم به سديم در برگ‌هاي جوان گندم و وزن خشك اندام‌هاي هوايي در شش نسل پايه(P1، ‍P2، F1، F2، BC1 و BC2) و تلاقي‌هاي معكوس حاصل از دو تلاقي كارچيا × نيك نژاد و شوراواكي × نيك نژاد در شرايط شوري بالا ( هدايت الكتريكي= 5/22 دسي زيمنس بر متر) مورد مطالعه قرار گرفتند. يك ماه بعد از اعمال شوري محتواي يوني جوانترين برگ‌ها و در انتهاي فصل رشد وزن خشك اندام‌هاي هوايي بوته‌ها اندازه‌گيري شدند. نتايج نشان داد كه تفاوت بين تلاقي‌هاي مستقيم و معكوس معني‌دار نيست به جز، براي مقدار پتاسيم در تلاقي برگشتي بين F1 حاصل از كارچيا×نيك نژاد با كارچيا كه در سطح احتمال پنج در صد معني‌دار گرديد. تجزيه ميانگين وزني نسل‌ها مدل افزايشي- غالبيت را براي سديم و وزن خشك در تلاقي بين كارچيا × نيك نژاد؛ براي سديم، نسبت پتاسيم به سديم و وزن خشك در تلاقي شوراواكي × نيك نژاد كافي دانست، اما براي ساير صفات مدل‌هاي پنج پارامتري كفايت كرد. در اكثر مدل‌ها اثر غالبيت معني‌دار و نقش مهم‌تري در كنترل صفات ايفا نمود. اثرات متقابل افزايشي × افزايشي و غالبيت × غالبيت در تلاقي كارچيا × نيك نژاد براي مقدار پتاسيم و نسبت پتاسيم به سديم معني‌دار بودند اما، در تلاقي ديگر فقط اثر متقابل غالبيت × غالبيت براي مقدار پتاسيم معني‌دار شد. نتايج حاصل از تجزيه واريانس وزني حاكي از مهم‌تر بودن واريانس غالبيت براي مقدار سديم و پتاسيم در هر دو تلاقي بود. اين نتيجه با معني‌دار شدن تفاوت واريانس تلاقي‌هاي برگشت نيز مشهود بود. در هر دو تلاقي نتايج حاكي از وجود غالبيت ناچيز براي نسبت پتاسيم به سديم بود، اما براي وزن خشك در تلاقي كارچيا × نيك نژاد غالبيت چند جهته و در تلاقي ديگر عدم وجود غالبيت براي اين صفت مشاهده گرديد. به طور كلي تنوع ژنتيكي و وراثت پذيري‌هاي عمومي و خصوصي صفات در تلاقي كارچيا × نيك نژاد خيلي بيشتر از تلاقي ديگر بود كه نشان دهنده اهميت نقش والد‌ها در ايجاد تنوع ژنتيكي در نسل‌هاي مختلف مي‌باشد. با مقايسه پارامتر‌هاي مختلف واريانس وجود اپيستازي مضاعف در كنترل صفات مقدار پتاسيم (در هر دو تلاقي) و نسبت پتاسيم به سديم در تلاقي كارچيا × نيك نژاد مشهود گشت. بنابر اين براي اصلاح تحمل به شوري بايد انتخاب دوره‌اي و به دنبال آن روش شجره‌اي و يا تلاقي دو والدي با يك روش انتخاب مناسب را در نظر گرفت. وجود اپيستازي غالبيت × غالبيت بيانگر لزوم به تعويق انداختن انتخاب براي تحمل به شوري تا چند نسل مي‌باشد تا اين اثرات تثبيت شوند.

Inheritance of physiologicaly related salt tolerance traits including Na+ and K+ contents, K+/Na+ ratio of young leaves and biological yield (BY) in six basic generations (P1, P2, F1, F2, Bc1 and Bc2) and their reciprocal crosses derived from crosses between Kharchia × Niknejad and Shorawaki × Niknejad were studied in sand culture under high salinity treatment (EC = 22.5 dS m-1). Generation means analysis indicated that a simple genetic model (including additive and dominance effects) is sufficient for Na+ and BY in Kharchia × Niknejad cross and for Na+, K+/Na+ ratio and BY in Shorawaki × Niknejad cross but, for other traits digenic interactions (additive × additive and dominance × dominance) were important parameters in the expression of salt tolerance of the various generations. Dominance genetic effects were predominant genetic components in most of the models. Weighted generation variances analysis suggested that dominance variance component was more important for Na+ and K+ content in both crosses. This result was confirmed by significant differences between back cross generations. Results also showed negligible dominance for K+/Na+ ratio in both crosses, multidirectional dominance for BY in Kharchia × Niknejad cross and absence of dominance gene action in Shorawaki × Niknejad. Kharchia × Niknejad cross showed, in general, more genetic variation, broad-and narrow sense heritabilities than Shorawaki × Niknejad cross, indicating the important role of primary differences between parents. These results revealed that recurrent selection followed by pedigree breeding or a selective diallel mating system may prove useful in improving salinity tolerance of wheat plants. The involvement of dominance × dominance interactions for some traits indicates that it is necessary to postpone selection for salt tolerance of wheat to advanced generations, when sufficient epistatic interactions have become fixed.