علوم آب و خاک

---

در یک شرایط محیطی ویژه، شناسایی صفات فیزیولوژیک مرتبط با عملکرد دانه، که اندازه‌گیری آنها نیز آسان باشد، باعث بهبود گزینش ژنوتیپی سورگوم و بهره‌گیری از آنها در برنامه‌های اصلاحی می‌شود. این بررسی برای سنجش وراثت‌پذیری عمومی، پیشرفت ژنتیکی مورد انتظار از گزینش، و رابطه عملکرد دانه با 11 صفت فیزیولوژیک مربوط به نمو، رشد رویشی، سرعت رشد، سرعت پرشدن دانه و توزیع ماده خشک در 21 ژنوتیپ گوناگون سورگوم دانه‌ای انجام شد.

 ژنوتیپ‌ها از نظر کلیه صفات، به استثنای عملکرد دانه، اختلاف معنی‌داری نشان دادند. وراثت‌پذیری عمومی صفات فیزیولوژیک از 6/49 درصد برای میانگین سرعت پرشدن دانه در واحد سطح، تا 4/99 درصد برای روز تا رسیدگی متغیر بود. پیشرفت ژنتیکی این صفات بین 2/9 درصد (برای میانگین روز تا انتقال از رشد رویشی به زایشی، روز تا رسیدگی، و تعداد برگ) تا 8/39 درصد (برای سرعت پرشدن دانه در واحد دانه) دامنه داشت. عموماً هم‌بستگی ژنتیکی و فنوتیپی صفات نموی و رشد رویشی با عملکرد دانه منفی و معنی‌دار بود، ولی سرعت رشد، سرعت پرشدن دانه، و شاخص برداشت ارتباط ژنتیکی و فنوتیپی مثبت و بسیار معنی‌داری با عملکرد دانه داشتند. با توجه به این که ضریب تنوع ژنتیکی و پیشرفت ژنتیکی مورد انتظار برای عملکرد دانه ناچیز بود، امکان استفاده از صفات فیزیولوژیک میانگین سرعت رشد، میانگین سرعت پرشدن دانه در واحد سطح، و شاخص برداشت، در گزینش غیرمستقیم برای عملکرد دانه وجود دارد. نتایج گویای این است که بهره‌گیری از صفات فیزیولوژیکی که اندازه‌گیری آنها نیز آسان باشد، در برنامه‌های به‌نژادی سورگوم دانه‌ای امکان‌پذیراست.

---

این پژوهش به منظور برآورد پارامترهای ژنتیکی چند صفت مهم اقتصادی در کرم ابریشم، در شرکت سهامی پرورش کرم ابریشم ایران، شعبه نطنز انجام پذیرفت. در هر نژاد 9 تلاقی بر اساس آمیزش‌های جفتی ساده انجام، و پس از پرورش در شرایط استاندارد، صفات مورد نظر در 30 نتاج از هر تلاقی اندازه‌گیری شد.

 ضرایب وراثت‌پذیری با استفاده از داده‌های مربوط به نتاج تنی برای صفات وزن یک پیله، وزن قشر ابریشمی، وزن شفیره، و درصد قشر ابریشمی به ترتیب 123/0 ±209/0، 129/0 ±228/0، 109/0± 174/0 و 042/0± 044/0، و در نژاد چینی به ترتیب 118/0± 196/0، 13/0± 234/0، 103/0± 159/0 و صفر برآورد گردید. هم‌بستگی فنوتیپی و ژنتیکی بین وزن یک پیله و وزن قشر ابریشمی به ترتیب 645/0 و 957/0، بین وزن یک پیله و وزن شفیره به ترتیب 962/0 و 982/0، بین وزن یک پیله و درصد قشر ابریشمی و ترتیب 351/0- و 123/0، بین وزن قشر ابریشمی و وزن شفیره به ترتیب 496/0 و 871/0 بین وزن قشر ابریشمی و درصد قشر ابریشمی، به ترتیب 265/0 و 457/0 و بین شفیره و درصد قشر ابریشمی به ترتیب 446/0- و 169/0 برآورد گردید. وراثت‌پذیری صفات وزن یک پیله و وزن قشر ابریشمی نشان می‌دهد که با گزینش افراد برتر در این صفات احتمالاً پیشرفت ژنتیکی مناسبی حاصل خواهد شد. با توجه به ضرایب هم‌بستگی به دست آمده میان صفات اقتصادی پیله، گزینش بر پایه وزن قشر ابریشمی، به دلیل هم‌بستگی ژنتیکی مثبت با دو صفت مهم یعنی وزن یک پیله و درصد قشر ابریشمی، نتیجه مطلوب‌تری خواهد داشت.

---

عملکرد، صفتی کمی است و رسیدن به بهبود ژنتیکی در آن از طریق گزینش مستقیم، وقت‌گیر است. کاربرد شاخص‌های انتخاب می‌تواند یکی از روش‌های مؤثر انتخاب غـیر مستقیم باشد. پژوهشی در سال زراعـی 79-1378 روی 13 هـیبرید ذرت در قـالب طـرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز واقع در کوشکک و باجگاه انجام گرفت. با نمونه‌برداری در مراحل طویل شدن ساقه، ظهور کامل گل‌تاجی، شیری‌شدن دانه، خمیری سخت و رسیدن فیزیولوژیک، در نهایت 35 صفت اندازه‌گیری و محاسبه و هم‌چنین تجزیه واریانس و کوواریانس روی داده‌ها انجام شد. با کمک تجزیه علیت، 12 صفت برای تشکیل شاخص‌های انتخاب گزینش شدند. در این پژوهش دو نوع شاخص انتخاب از نوع اپتیمم به‌کار برده شد. در هر دو نوع شاخص انتخاب، 28 ترکیب مختلف از صفات به‌عنوان رابطه‌های خطی (مدل خطی چند متغیره) به‌کار برده و ضرایب مربوط به هرکدام از صفات در این ترکیب‌ها محاسبه شد. ضرایب مربوط به هرکدام از شاخص‌ها با استفاده ازb = p^-1Ga به‌دست آمـد که b، بردار ضـرایب شاخص، p^-1 معکوس ماتریس واریانس-کوواریانس فنوتیپی، G ماتریس واریانس-کوواریانس ژنوتیپی و a بردار ستونی وراثت‌پذیری صفات است. در شاخص انتخاب نوع اول، وراثت‌پذیری صفات با علامت‌های یکسان به‌عنوان ارزش‌های اقتصادی در‌نظر گرفته شد. برترین شاخص انتخاب نوع اول، شامل صفات عملکرد دانه و میزان جذب و تحلیل خالص در مرحله دوم نمونه‌برداری بود. در شاخص انتخاب نوع دوم به وراثت‌پذیری صفات به‌عنوان ارزش اقتصادی، علامتی برابر با علامت ضریب هم‌بستگی ژنوتیپی صفات مذکور با عملکرد داده شد. در نهایت برترین شاخص انتخاب نوع دوم، شامل صفات عملکرد دانه و میزان جذب و تحلیل خالص در مرحله دوم نمونه‌برداری بود. هم‌بستگی برترین شاخص در هر دو نوع شاخص انتخاب با ارزش ارثی برابر با یک به‌دست آمد که 14 درصد برتر از شاخص شماره یک که شامل عملکرد تنها بود، می‌باشد. در هر دو نوع شاخص انتخاب، شاخص‌های فیزیولوژیک شامل میزان جذب و تحلیل خالص، سرعت رشد گیاه زراعی و سرعت رشد نسبی گیاه زراعی از جمله صفات بسیار مهم تشکیل دهنده شاخص‌های برتر بودند.

---

ارزیابی دقیق صفات زراعی در آزمایش‌های مزرعه‌ای به منظور تعیین پتانسیل ژنتیکی ژنوتیپ‌ها و یا آثار تیمارها بسیار مهم بوده و تعداد تکرار در آزمایش در این راستا نقش مهمی را ایفا می‌نماید. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر تعداد تکرار در آزمایش بر دقت ارزیابی، برآورد میانگین، اجزای واریانس و وراثت پذیری عمومی صفات زراعی در بُزرک (.Linum usitatissimum L) بود. در این پژوهش از طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 8 تکرار جهت ارزیابی صفات مختلف در 9 ژنوتیپ بُزرک استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد تکرار برای کلیه صفات، واریانس خطا کاهش می‌یابد و مقدار کاهش بستگی به نوع صفت داشت. برای ارزیابی و برآورد وراثت پذیری صفت تعداد گیاهچه در واحد سطح و ارتفاع بوته به ترتیب تعداد 3 و 2 تکرار مناسب بود. برای صفت تعداد روز تا رسیدگی نیز نتایج نشان داد که افزایش بیش از 2 تکرار تأثیر چندانی در دقت ارزیابی این صفت و افزایش وراثت پذیری آن نداشت. با توجه به نتایج به‌دست آمده، برای ارزیابی صفت تعداد کپسول در بوته، 3 یا 4 تکرار و برای صفت تعداد دانه در کپسول 4 تکرار قابل پیشنهاد است. برای عملکرد دانه به عنوان مهم‌ترین صفت اقتصادی بُزرک نیز برآورد میانگین‌ها و میزان وراثت‌پذیری با 4 تا 8 تکرار تقریباً ثابت بود و 2 یا 3 تکرار نسبت به میانگین بقیه تکرارها برآورد بیشتری (حدود 11%) را از عملکرد دانه و برآورد کمتری را برای وراثت‌پذیری عمومی این صفت (به ترتیب 27% و 10% کمتر) فراهم نمودند. با 2 تکرار عملکرد دانه برابر 6/2017 کیلوگرم در هکتار و وراثت‌پذیری عمومی این صفت برابر 1/72% برآورد گردید. در ضمن میزان بازدهی ناشی از انتخاب (پیشرفت ژنتیکی) برای عملکرد دانه در واحد سطح براساس ارزیابی ژنوتیپ‌ها با 2، 3 و 8 تکرار به ترتیب 787، 796 و 798 کیلوگرم در هکتار برآورد گردید که نشان می‌دهد در برنامه‌های به نژادی بُزرک می‌توان از 2 تکرار نیز جهت ارزیابی عملکرد دانه ژنوتیپ‌ها استفاده نمود.

---

در این تحقیق از داده‌های زایش اول سال‌های 1380-1370 مربوط به 25471 رأس گاو شیری نژاد هلشتاین در 523 گله استفاده شد. صفات تولید شامل رکوردهای تصحیح شده 305 روز و دوبار دوشش شیر، چربی و درصد چربی و صفات تولید مثل شامل سن زایش اول، فاصله دو زایش، طول دوره آبستنی و تعداد تلقیح به ازای آبستنی دوم بود. صفت تعداد روزهای خشک بین زایش اول ودوم نیز بررسی شد. وراثت پذیری شیر، چربی، درصدچربی، سن زایش اول، روزهای خشک، فاصله دو زایش، طول دوره آبستنی و تعداد تلقیح به ازای آبستنی به ترتیب 31/0، 23/0، 31/0، 14/0، 03/0، 05/0، 10/0 و 01/0 برآورد شد. هم‌بستگی ژنتیکی صفت تولید شیر، مقدار چربی و درصد چربی با سن زایش اول به ترتیب 14/0-، 16/0-، 03/0، با تعداد روزهای خشک 31/0-، 23/0-، 15/0، با فاصله دو زایش 54/0، 44/0، 21/0-، با طول دوره آبستنی 01/0، 11/0 و 09/0 و با تعداد تلقیح به ازای آبستنی 38/0، 20/0، 25/0- بود.

---

نحوه توارث صفات فیزیولوژیکی مرتبط با تحمل به شوری شامل مقدار تجمع سدیم، پتاسیم، نسبت پتاسیم به سدیم در برگ‌های جوان گندم و وزن خشک اندام‌های هوایی در شش نسل پایه(P₁، ‍P₂، F₁، F₂، BC₁ و BC₂) و تلاقی‌های معکوس حاصل از دو تلاقی کارچیا × نیک نژاد و شوراواکی × نیک نژاد در شرایط شوری بالا ( هدایت الکتریکی= 5/22 دسی زیمنس بر متر) مورد مطالعه قرار گرفتند. یک ماه بعد از اعمال شوری محتوای یونی جوانترین برگ‌ها و در انتهای فصل رشد وزن خشک اندام‌های هوایی بوته‌ها اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که تفاوت بین تلاقی‌های مستقیم و معکوس معنی‌دار نیست به جز، برای مقدار پتاسیم در تلاقی برگشتی بین F₁ حاصل از کارچیا×نیک نژاد با کارچیا که در سطح احتمال پنج در صد معنی‌دار گردید. تجزیه میانگین وزنی نسل‌ها مدل افزایشی- غالبیت را برای سدیم و وزن خشک در تلاقی بین کارچیا × نیک نژاد؛ برای سدیم، نسبت پتاسیم به سدیم و وزن خشک در تلاقی شوراواکی × نیک نژاد کافی دانست، اما برای سایر صفات مدل‌های پنج پارامتری کفایت کرد. در اکثر مدل‌ها اثر غالبیت معنی‌دار و نقش مهم‌تری در کنترل صفات ایفا نمود. اثرات متقابل افزایشی × افزایشی و غالبیت × غالبیت در تلاقی کارچیا × نیک نژاد برای مقدار پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم معنی‌دار بودند اما، در تلاقی دیگر فقط اثر متقابل غالبیت × غالبیت برای مقدار پتاسیم معنی‌دار شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس وزنی حاکی از مهم‌تر بودن واریانس غالبیت برای مقدار سدیم و پتاسیم در هر دو تلاقی بود. این نتیجه با معنی‌دار شدن تفاوت واریانس تلاقی‌های برگشت نیز مشهود بود. در هر دو تلاقی نتایج حاکی از وجود غالبیت ناچیز برای نسبت پتاسیم به سدیم بود، اما برای وزن خشک در تلاقی کارچیا × نیک نژاد غالبیت چند جهته و در تلاقی دیگر عدم وجود غالبیت برای این صفت مشاهده گردید. به طور کلی تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری‌های عمومی و خصوصی صفات در تلاقی کارچیا × نیک نژاد خیلی بیشتر از تلاقی دیگر بود که نشان دهنده اهمیت نقش والد‌ها در ایجاد تنوع ژنتیکی در نسل‌های مختلف می‌باشد. با مقایسه پارامتر‌های مختلف واریانس وجود اپیستازی مضاعف در کنترل صفات مقدار پتاسیم (در هر دو تلاقی) و نسبت پتاسیم به سدیم در تلاقی کارچیا × نیک نژاد مشهود گشت. بنابر این برای اصلاح تحمل به شوری باید انتخاب دوره‌ای و به دنبال آن روش شجره‌ای و یا تلاقی دو والدی با یک روش انتخاب مناسب را در نظر گرفت. وجود اپیستازی غالبیت × غالبیت بیانگر لزوم به تعویق انداختن انتخاب برای تحمل به شوری تا چند نسل می‌باشد تا این اثرات تثبیت شوند.

---

شش واریته ایرانی برنج به نام‌های بینام، دمسیاه، شاه پسند، سپیدرود، خزر و والد 46 در سال 1368 در موسسه تحقیقات برنج کشور در رشت به صورت طرح دای آلل کامل با یکدیگر تلاقی و نتاج F1 آنها به همراه والدین در قالب یک طرح بلوک‌های کامل تصادفی در کرت‌هایی به‌طول 5 متر و عرض 75/0 متر با فاصله بوته 25 × 25 سانتی‌متر (60 بوته در هر کرت) و در سه تکرار ارزیابی شدند. بخشی از نتایج این تحقیق در سال 1373 به صورت یک طرح نیمه دای آلل منتشر گردیده و از اطلاعات مربوط به طرح دای آلل کامل، با به کارگیری روش‌های چهارگانه گریفینگ، برای پژوهش حاضر استفاده گردید. نتایج به دست آمده مورد تجزیه واریانس قرار گرفت و با توجه به معنی‌دار بودن واریانس ژنوتیپ‌ها، از میانگین‌های موجود مشتمل بر 6 والد ، 15 تلاقی مستقیم و 15 تلاقی معکوس به منظور برآورد واریانس‌های ژنتیکی و ترکیب‌پذیری صفات، با روش‌های چهارگانه گریفینگ تجزیه دای آلل به عمل آمد. تجزیه واریانس ساده در هر یک از چهار روش دای آلل گریفینگ روی عملکرد دانه در گیاه و صفات زراعی دیگر نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها تفاوت‌های معنی‌داری در سطح 1٪ وجود دارد. بدین ترتیب می‌توان نتیجه گرفت که توان ژنتیکی لازم در ژنوتیپ‌های مورد بررسی وجود دارد. تجزیه واریانس ترکیب پذیری نشان داد که در هر چهار روش دای آلل ترکیب پذیری عمومی (GCA) لاین‌ها از نظر تمامی صفات معنی‌دار می‌باشد. این امر حاکی از اهمیت واریانس افزایشی(V_A) در توارث این صفات است. در روش‌های 1 و 3 گریفینگ ترکیب پذیری خصوصی (SCA) تمامی صفات تحت بررسی معنی‌دار بود ولی در روش‌های 2 و 4 صفات وزن هزار دانه و تعداد پنجه در بوته تفاوت‌های معنی‌داری را از نظر ترکیب پذیری خصوصی نشان ندادند. این نتایج نشان داد که برای بیشتر صفات تحت بررسی به‌جز صفات مذکور جزء واریانس غالبیت (V_D) نیز مهم می‌باشد. تفاوت بین تلاقی‌های معکوس نیز در روش‌های 1 و 3 گریفینگ آزمون گردید که تمامی صفات مورد بررسی به استثنای تعداد دانه پوک در خوشه و نسبت طول به عرض دانه قهوه‌ای برنج تفاوت معنی‌داری را نشان دادند. معنی‌دار بودن میانگین تلاقی‌های معکوس نشان داد که احتمال وجود آثار سیتوپلاسم پایه مادری وجود دارد. برآورد وراثت پذیری خصوصی (h²_ns) که نشان دهنده نسبت واریانس افزایشی(V_A) به واریانس فنوتیپی (V_P) می‌باشد به علت منفی بودن واریانس افزایشی (فقدان واریانس افزایشی) برای صفات تعداد دانه در خوشه و روزهای نشاء کاری تا رسیدگی کامل دانه معادل صفر بود. برای سایر صفات وراثت پذیری خصوصی متناسب با میزان واریانس افزایشی کم یا زیاد برآورد گردید. برای مثال وراثت پذیری خصوصی برای نسبت طول به عرض دانه قهوه‌ای برنج برای چهار روش دای آلل بین 65٪ تا 71٪ و نسبتاً زیاد بود در حالی که صفاتی مانند طول خوشه و عملکرد دانه در گیاه در هر چهار روش دای آلل به برآورد وراثت پذیری نسبتا کم منجر شد (13٪ تا 48٪). هم‌بستگی‌های موجود بین پارامترهای ژنتیکی(V_A, V_D, D , h²_ns) برآورد شده با روش‌های چهارگانه دای آلل نوعا قوی و از نظر آماری معنی‌دار بودند.

---

به منظور برآورد وراثت‌پذیری وتعیین تعداد ژن‌های کنترل‌کننده عملکرد دانه و برخی صفات مرتبط با آن در جو، نسل‌های₁ F₂،  F و ₃ Fحاصل از تلاقی دو رقم افضل و رادیکال تهیه و همراه با والدین در شرایط مزرعه و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار کاشته شدند. صفات وزن سنبله، طول سنبله، تعداد سنبله، تعداد سنبلچه، طول ریشک، وزن صد دانه، تعداد دانه درسنبله، وزن کاه سنبله، شاخص برداشت و عملکرد دانه در نسل‌های مختلف مورد اندازه‌گیری و یادداشت برداری قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که میانگین مربعات نسل‌ها برای تمامی صفات معنی‌دار بود، لذا تجزیه میانگین نسل‌ها برای صفات مورد بررسی صورت گرفت و نتایج نشان داد که صفت طول ریشک توسط آثار افزایشی و غالبیت کنترل می‌شود و در کنترل سایر صفات علاوه بر آثار مذکور، اثر اپیستازی نیز موثر می‌باشد. هم‌چنین مشخص شد که واریانس غالبیت بیشترین نقش را در کنترل توارث صفات به عهده دارد، ضمناً برای صفات مورد بررسی متوسط توارث‌پذیری عمومی بین 69/0تا89/0 تخمین زده شد و تعداد ژن برای صفات مذکور حدوداً 1 تا 6 ژن برآورد گردید.