مطالعه توارث مقاومت به زنگ قهوه‌اي در برخي ژنوتيپ‌هاي گندم نان به روش داي‌آلل

Study on inheritance of resistance to leaf rust in some bread wheat genotypes by diallel cross

سابقه و هدف: گندم در طول دوره‌ي رشد مورد حمله بسياري از عوامل بيماري‌زا از جمله زنگ‌ها قرار مي‌گيرد. عامل بيماري زنگ قهوه‌اي گندم قارچي با نام Puccinia recondita f. sp. Tritici مي‌باشد كه به ‌نام زنگ برگي نيز معروف است. مهمترين راه كنترل بيماري زنگ قهوه‌اي استفاده از ارقام مقاوم اصلاح شده است كه به‌طور موثري باعث كنترل اين بيماري شده و خسارت آن را كاهش مي‌دهد. بررسي نحوه‌ي توارث مقاومت به زنگ قهوه‌اي در ارقام مختلف گندم و برآورد پارامتر‌هاي ژنتيكي با استفاده از تلاقي داي‌آلل از اهداف اين پژوهش مي‌باشد. مواد و روشها: شش رقم گندم نان شامل ژنوتيپ‌هاي گنبد، شيرودي، دريا، اترك و مغان3 به همراه رقم حساس بولاني و 15 نتاج F1 حاصل از تلاقي داي‌آلل يك طرفه مورد بررسي قرار گرفت. اين پژوهش در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در شرايط مزرعه و گلخانه انجام شد. صفات مورد بررسي شامل تيپ آلودگي، شدت آلودگي، سطح زير منحني پيشرفت بيماري و دوره كمون بودند. تجزيه داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارهاي SAS ver 9.1 و Excel و برآورد پارامترهاي ژنتيكي و نحوه توارث صفات مورد بررسي از طريق تجزيه‌ي داي آلل با استفاده از روش دوم گريفينگ با مدل ثابت و روش جينكز و هيمن صورت گرفت. يافته‌ها: نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه بين ژنوتيپ‌ها براي تمام صفات اختلاف معني‌داري وجود داشت كه نشان‌دهنده وجود تنوع ژنتيكي براي اين صفات بود و در نتيجه مي‌توان تجزيه ژنتيكي را انجام داد. ميانگين مربعات تركيب‌پذيري عمومي و خصوصي براي تمامي صفات معني‌دار بود كه مبين اهميت هر دو اثرات افزايشي و غالبيت ژن‌ها در توارث اين صفات بود. نسبت بيكر، براي صفت دوره كمون بيانگر اهميت يكسان اثرات افزايشي و غالبيت بود و براي صفات مذكور ديگر بيانگر اهميت بيشتر اثرات افزايشي بود. برآورد پارامترهاي ژنتيكي به روش جينكز و هيمن نشان داد كه براي هر چهار صفت، مقدار جزء افزايشيD نسبت به اجزاء غالبيت(H1 و H2)كمتر بود كه بيانگر اهميت بيشتر جزء غالبيت نسبت به جزء افزايشي در كنترل اين صفات مي‌باشد. علامت F براي تمام صفات مثبت بود، در نتيجه مي‌توان گفت كه فراواني آلل‌هاي غالب نسبت به آلل‌هاي مغلوب بيشتر بود. آماره wr-vr براي تمام صفات مورد بررسي معني‌دار شد كه به منزله وجود اثرات غيرآللي (اپيستازي) مي‌باشد. به عبارت ديگر معني‌دار شدن اين آماره نشان دهنده عدم صحت مدل افزايشي- غالبيت براي صفات مي‌باشد. نتيجه‌گيري: براساس صفات ارزيابي شده در مزرعه ؛ رقم اترك و در گلخانه، رقم گنبد مقاومت خوبي به بيماري زنگ قهوه‌اي داشتند. وراثت‌ پذيري خصوصي صفات بين 51 تا 86 درصد برآورد گرديد.برآورد پارامتر هاي ژنتيكي نشان داد كه مدل افزايشي- غالبيت كفايت نمي كند. به عبارت ديگر حداقل دوژن مقاومت در ارقام مقاوم قابل پيش بيني است.

Background and objectives: Wheat is attacked by many pathogens during the growing season, including rust. The causative agent of fungal wheat brown rust called Puccinia recondita f. sp. is also known as leaf rust. The most important way to control brown rust disease is to use resistant cultivars that effectively control and reduce its damage. The most important way to control brown rust disease is to use resistant cultivars that effectively control and reduce its damage. The aim of this study was to investigate the inheritance of brown rust resistance in different wheat cultivars and estimation of genetic parameters using diallel crossing. Materials and methods: Six bread wheat cultivars including Gonbad, Shiroudi, Darya, Atrak and Moghan 3 genotypes with susceptible Bolani cultivar and 15 F1 progenies from one-way diallel crosses were studied. his study was conducted as a randomized complete block design with three replications in field and greenhouse conditions. Traits included infection type, severity of infection, area under disease progression curve and incubation period. Data analysis was performed using SAS ver 9.1 and Excel software and estimation of genetic parameters and heritability of traits were studied by diallel analysis using Griffing's second method with fixed model and Jinks and Hayman method. Results: Analysis of variance showed that there was a significant difference among genotypes for all traits, indicating genetic variation for these traits and thus genetic analysis could be performed. The mean squares of general and private combining ability were significant for all traits, indicating the importance of both enhancing effects and dominance of genes in inheriting these traits. The Baker ratio indicated the same importance of additive effects and dominance for the incubation period and for the other traits indicated greater importance of additive effects. Estimation of genetic parameters by Jinks and Hayman method showed that for all four traits, the amount of D component was lower than the dominance components (H1 and H2), indicating that the dominance component was more important than the additive component in controlling these traits. The sign of F was positive for all traits, so the frequency of dominant alleles was higher than that of recessive alleles. Wr-vr statistic was significant for all studied traits, indicating the presence of inorganic effects (epistasis). In other words, the significance of this statistic indicates the inaccuracy of the additive-dominance model for traits. Conclusion: Based on the traits evaluated in field, Atrak cultivar and in greenhouse, Gonbad cultivar had good resistance to brown rust. Narrow-sense heritability of traits was estimated to be between 51 and 86%. Estimation of genetic parameters showed that additive-dominance model was not sufficient. In other words, at least resistance is predictable in resistant cultivars.