ارزیابی ترکیب‎پذیری ارقام توتون از نظر برخی صفات مرتبط با کیفیت در دو شرایط تنش و بدون تنش خشکی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان.

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان.

3 استاد گروه اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی تهران واحد علوم و تحقیقات. تهران. ایران.

4 استاد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.

چکیده

   تنش خشکی یکی از مهم‎ترین عوامل خسارت‎زا در تولید محصول توتون، در بیشتر مناطق دنیا از جمله در ایران می‎باشد. اطلاع از ویژگی‎های ژنتیکی صفات ارقام توتون، نحوه توارث و عکس العمل آن ها در شرایط تنش حایز اهمیت بسیار است. برای این منظور پنج رقم توتون ویرجینیا به‎صورت یک طرح دی آلل یک‎طرفه با یکدیگر تلاقی داده شد و در سال 1385 والدین و نسل F2 آن‎ها در دو آزمایش جداگانه (شرایط آبیاری عادی و تنش خشکی) در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات توتون رشت کشت شد که با استفاده از مدل دوم از روش دوم گریفینگ مورد تجزیه قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس حاکی از وجود تفاوت‎های ژنتیکی بین ژنوتیپ‎ها برای تمام صفات بود. نتایج تجزیه دی آلل نشان داد که اثر ترکیب‎پذیری عمومی (GCA) و ترکیب‎پذیری خصوصی SCA) ( برای کلیه صفات در هر دو شرایط تنش خشکی و بدون تنش معنی‎دار بود. بر اساس نتایج به دست آمده، در کنترل صفات میزان نیکوتین و میزان قند، در هر دو شرایط محیطی، واریانس غیر افزایشی از اهمیت بیشتری برخوردار بود، در حالی‎که برای صفت درصد پتاس، در شرایط نرمال از اثر غیر افزایشی کاسته شده و بر نقش اثر افزایشی افزوده گردید. رقم K394 در شرایط بدون تنش خشکی و رقم Coker254 در شرایط تنش به عنوان بهترین والدین برای کاهش میزان نیکوتین معرفی شدند. رقم Coker347 در هر دو شرایط تنش و بدون تنش به عنوان بهترین رقم برای افزایش میزان قند شناسایی شد. بهترین هیبرید برای کاهش میزان نیکوتین در هر دو شرایط تنش خشکی و بدون تنش خشکی هیبرید Coker347×Coker254 بود. بهترین هیبرید برای افزایش میزان قند در شرایط بدون تنش، هیبرید Coker347×VE1 بود، ولی در شرایط تنش خشکی، هیچ هیبریدی برای افزایش میزان قند معرفی نگردید. تحلیل گرافیکی نتایج نشان داد که کنترل ژنتیکی صفت میزان نیکوتین در هردو شرایط محیطی به‎صورت فوق غالبیت می‎باشد.   

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Combining ability of tobacco varieties for some qualitative traits under drought stress and normal condition

نویسندگان [English]

  • Seyyed Mostafa Sadeghi 1
  • habibollah Samizadeh 2
  • farrokh Darvish 3
  • mohammadreza bihamta 4
1 Assistant Professor, Faculty of Agriculture, Lahijan Branch, Islamic Azad University, of Lahijan, Iran.
2 Assosiate Professor, Faculty of Agriculture, University of Guilan.
3 Professor Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4 Professor, College of Agriculture and Natural Resourses, Tehran University, Karaj, Iran.
چکیده [English]

   Drought is one of the environmental factors which damages tobacco production in many countries as well as in Iran. Therefore, breeding for tolerance to drought stress has taken a major attention in Iran. In the present investigation, combining ability, gene action and genetic analysis of four characteristics including nicotine and sugar contents and nitrogen and K2O percent were studied in five Virginia varieties of tobacco and their ten F2 populations. The materials were evaluated in two different experiments using a Randomized Completely Block Design (RCBD) with three replications at two drought stress and normal irrigation conditions in 2006 at the Rasht Tobacco Research Center. Analysis of variance revealed significant differences among genotypes for all of the traits. Diallel cross analysis was conducted using model II of method II of Griffing. General combining ability (GCA) and the specific combining ability (SCA) effects were highly significant for all the traits in both conditions. The results showed that the non-additive genetic variance had an important role in controlling nicotine and sugar content in both conditions, while, for K2O percent in non-stress condition and nitrogen percent in stress condition, the additive variance was more important than dominance variance. K394 variety in non- drought stress condition and Coker254 in stress condition were introduced as the best parents to reduce nicotine content. Coker347 in both drought stress and non-drought stress conditions was found as the best cultivar to increase sugar content. The best hybrid for decreasing nicotine content was known in both drought stress and non-drought stress conditions of Coker347×Coker254. The best hybrid for increasing sugar content in non-drought stress condition belonged to Coker347×VE1, while, no hybrids was identified with high sugar content in drought stress condition. Hayman method was also used for graphical and genetical analysis of nicotine content and K2O percent in both conditions. Graphical analysis results showed that the over dominance genetic effects were existed for nicotine in both conditions. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tobacco
  • Combining ability
  • Drought stress
  • Diallel cross
  • Gene action
Ahfari H (1995) Comparison of morphological, physiological and quantitative and qualitative performance of Tiklak and Trabzon varieties. Tirtash tobacco Research Institute, Research Workbook, Iranian Tobacco Company. 26-16.

Butarac J (1999) Components of genetic variation of leaf parameters in Burley tobacco. Agriculture Conspectus Scientificus. 64(1): 33 – 41.                                            

Butarac J, Beljo J, Gunjaca J (2004) Study of inheritance of some agronomic and  morphological traits in Burley tobacco by graphic analysis of diallel cross. Plant Soil Environment. 50 (4): 162 – 167.

Farshadfar E (1999) Application of biometrical genetics in plant breeding (vol. 2). Razi University Press . 258pp.

Griffing B (1956a) A generalized treatment of the use of dialleel crosses in quantitative inheritance. Heredity 10: 31-51.

Griffing B (1956b) Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Australian. Journal of Biological Science 9: 463- 493.

Hayman BI (1954a) The analysis of variance of diallel tables. Biometrics 10, 235–244.

Hayman BI (1954b) The theory and analysis of diallel crosses. Genetics 39: 789- 809.

Honarnejad R, Shoaei M (1996) Combining ability and heritability of some of quantitative and qualitative characteristics in F2 population of tobacco. Iranian Journal of Seed and Plant 12(4): 49-58. [In Persian with English Abstract].

Jinks JL, Hayman BI (1953) The analysis of diallel crosses in maize genetic. Crop News. 27: 48- 54.

Krishmurty AS, Murty NC (1993) Study of FCV tobacco varieties for their nicotine content. Tobacco Research 19(2): 82-86.

Landesntalt F, Pflanzebov F (1997) Estimation of quantitative genetic parameters in a breeding population of flue – cured tobacco. Tobacco Science 2(1): 270-278.

Matzinger DF, Wernsman EA, Weeks WW (1989) Restricted index selection for total alkaloids and yield in tobacco. Crop Science 29: 74-77.

Mitreski M, Aleksoka K (1997) Regression analysis for inheritance of the more important chemical components in some verities of tobacco and their  diallel crosses. Tobacco Science . 50- 50.       

Murthy ASK, Gopalachari NC, Rao CV, Rao VVR (1988) Combining ability in crosses involving flue–cured and non-flue-cured tobacco varieties. Tobacco Reasearch, 14 (1): 7-15.

Ogilivie LS, Kozumplik VF (1995) Genetic analysis of quantitative characters in cigar and pipe tobacco. Tobacco Science 22: 73–82.

Patel YN, Patel GJ, Jaisani BG (1984) Combining ability for nicotine and sugar among the parents of FCV x non FCV crosses. Tobacco Research 10(1):4-67.

Shoaei M (2005). Study of effects and heritability of quantitative and qualitative characteristics in virginia tobacco. M.Sc.Thesis, Islamic Azad University of Ardebil, Iran [In Persian with English Abstract].

Stojanova M, Kolovansd N, Mollee F (1986) The inheritance of water soluble sugar content in some oriental tobacco cultivars. Genetic. Sel. 19(1): 15 – 22.

Tso TC (1990) Production, physiological and biochemistry of tobacco plant ideals. Inc. Maryland, USA.

Ukai Y (1991) Effects of environmental variation on the (Vr, Wr) graph and genetical components of variation in diallel analysis. Jepanese Journal of Breeding, 41: 309–323.

Xiaobing G, Lu P, Bai YF (2005) Genetic analysis for chemical constituents in flue-cured  tobacco (Nicotiano tabacum L.). Acta Agronomica Sinica. 31(12): 1557-1561.