شناسايي منابع متحمل به تنش گرما در خويشاوندان گندم

Identification of heat tolerance resources in wheat relatives

چكيده گونه‌هاي خويشاوند گندم منابع ژني ارزشمندي براي تحمل به تنش‌هاي زيستي و غيرزيستي مي‌باشند. به منظور شناسايي نمونه‌هاي ژنتيكي متحمل به تنش گرما در كلكسيون گندم نان بانك ژن گياهي ملي ايران، 512 توده گندم در اهواز مورد بررسي قرار گرفتند. توده‌هاي مذكور در قالب دو آزمايش جداگانه در شرايط معمولي و تنش گرما بصورت آگمنت كشت شدند. تنش گرما از طريق تاخير در كشت اعمال گرديد. از بين گونه‌هاي خويشاوندان گندم مورد بررسي، 46 نمونه ژنتيكي، شامل 32 نمونه گندم دوروم (T. turgidum ssp. durum)، هشت نمونه گندم تورجيدوم (T. turgidum ssp. turgidum)، پنج نمونه گندم كامپكتوم (T. compactum) و يك نمونه گندم ديكوكوم (T. dicoccum) بقا يافتند. برخي از صفات مهم زراعي و فنولوژيكي نمونه‌هاي مذكور اندازه‌گيري شد. مقدار شدت تنش 71/0 برآورد گرديد. بيشترين عملكرد دانه پنج سنبله در شرايط بدون تنش گرما (Yp) و تنش گرما (Ys) به ترتيب متعلق به نمونه‌هاي ژنتيكي 40 و 9 (هر دو از زير گونه دوروم) بود. نمونه ژنتيكي 34 (دوروم) داراي بيشترين مقدار عددي براي شاخص‌هاي MP، GMP و STI بود. از بين شاخص‌هاي تحمل به تنش، STI و GMP همبستگي قابل قبولي با Yp و Ys داشتند و به عنوان مناسب‌ترين شاخص‌هاي تحمل به تنش گرما در نظر گرفته شدند. تاثير صفات ارزيابي شده بر تغييرات شاخص‌هاي STI و GMP با استفاده از رگرسيون مرحله‌اي مورد بررسي قرار گرفت. صفات وارد شده در مدل رگرسيون براي هر دو شاخص STI و GMP يكسان و عبارت اند از تعداد دانه در سنبله در شرايط تنش و بدون تنش، وزن صد دانه در شرايط تنش و بدون تنش و قطر ساقه در شرايط تنش بود كه اهميت اين صفات را در تحمل به تنش گرما نشان مي‌دهد. در هر دو مدل رگرسيون STI و GMP، صفت وزن صد دانه در شرايط تنش داراي بزرگترين ضريب بود و نشان ‌دهنده اهميت بيشتر آن است. نمونه‌هاي ژنتيكي در نمودار سه بعدي بر اساس Yp، Ys و STI تفكيك گرديدند. 12 نمونه ژنتيكي شامل نمونه‌هاي 2 (ديكوكويدس)، 6، 9، 15، 21، 34، 40، 42 (دوروم)، 22، 28 (تورجيدوم)، 3 و 5 (كامپكتوم) در ناحيه A (با Yp و Ys بالاتر) قرار گرفتند و به عنوان متحمل‌ترين نمونه‌ها به تنش گرما شناسايي شدند.

Abstract Bread wheat relatives are valuable sources for tolerance to biotic and abiotic stresses. In order to identify heat tolerant accessions in wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran, 512 wheat accessions were evaluated in Ahwaz, Iran. The accessions were planted in two separate experiments of heat stress and non-stress in augmented design. Heat stress was induced by late sowing. Fourty-six accessions out of the total wheat relative species survived comprising 32 accessions of T. turgidum ssp. durum, eight accessions of T. turgidum ssp. turgidum, five accessions of T. compactum and one accession of T. dicoccum. Some important agronomic and phonological traits were measured. The amount of stress intensity was evaluated 0.71. The largest grain yield of five spikes in non-stress condition (Yp) and in heat stress condition belonged to accessions 40 and 9 (both durum), respectively. The accession 34 (durum) had the largest amount for MP, GMP and STI. STI and GMP, among the studied stress tolerance indices had acceptable correlation with Yp and Ys and were identified as suitable indices. The impact of the evaluated traits on STI and GMP was investigated by stepwise regression. The traits entered in regression model were the same for both STI and GMP comprising number of grains per spike in stress and non-stress conditions, 100-grain weight in stress and non-stress conditions and stem diameter in stress condition. The trait 100 grain weight in both regression models of STI and GMP had the largest coefficient indicating its importance. The accessions were distributed in 3D plot of Yp, Ys and STI. Twelve accessions were located in A region (higher Yp and Ys) including accessions 2 (diccoccum) 6, 9, 15, 21, 34, 40 and 42 (durum), 22, 28 (durum), and 3 and 5 (compactum) and were identified as the most heat tolerant ones.