بررسی تنوع جمعیت‌های علف‌باغ (Dactylis glomerata L.) از نظرعملکرد علوفه، تولید بذر و صفات مرتبط در شرایط آب و هوایی تبریز

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران

3 نویسنده مسئول مکاتبات استادیار پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی منطقه شمالغرب و غرب کشور، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران

10.22092/ijrfpbgr.2022.357006.1402

چکیده

علف باغ (Dactylis glomerata L.) گیاه علوفه­ ای و مرتعی چندساله دگرگرده­افشان متعلق به تیره گندمیان است که برای احیای مراتع، احداث چراگاه و تولید علوفه مناسب می­باشد. این پژوهش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت­ های علف باغ با استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی جهت شناسایی ژنوتیپ­ های پرمحصول اجرا گردید. برای این منظور 25 جمعیت علف­ باغ براساس طرح آزمایشی بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی واقع در تبریز، در سال­های زراعی 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به­ دست آمده از تجزیه واریانس، اختلاف معنی­ داری در صفات مورد بررسی بین جمعیت­ ها نشان داد که بیانگر تنوع ژنتیکی بالا بین جمعیت­ ها بود. بر اساس نتایج مقایسه میانگین­ ها، جمعیت­ های G2،G5 ،G14 ،G16 ،G18 ،G19 ، G24 و G25 با 312 تا 342 گرم در بوته (معادل 73/8 تا 57/9 تن در هکتار) بیشترین عملکرد علوفه خشک سالیانه و جمعیت­ های G7، G8، G2 و G16 با 27 تا 35 گرم در بوته (معادل 756 تا 980 کیلوگرم در هکتار) بیشترین تولید بذر به عنوان جمعیت­ های برتر شناسایی شدند. جمعیت G2 از شاهرود و جمعیت G16 از اصفهان دو جمعیت برتر از نظر عملکرد بذر و علوفه معرفی شدند. تجزیه خوشه ­ای با استفاده از صفات بررسی شده جمعیت­ها را در چهار گروه دسته­ بندی کرد که گروه سه با تعداد هفت جمعیت اکثر جمعیت­های برتر را در خود جا داد. در این مطالعه بیشترین فاصله ژنتیکی مربوط به جمعیت‌های گروه­های یک و سه بود که برای تولید ارقام ترکیبی بایستی گیاهان والدینی برای تلاقی‌ پلی­کراس را از بین این جمعیت‌ها انتخاب کرد.

کلیدواژه‌ها


Calzada, R. T., and Connell, M. A. 2005. Genetic diversity of drought-responsive genes in populations of the desert forage Dactylis glomerata. Journal of Plant Science. 168: 1327-1335.
Casler, M. D. and Duncan, R. R. 2003. Turfgrass: Biology, Genetics and Breeding. John Wiley & Sons, Inc. 367 p.
Casler, M. D., Fales, S. L., McElroy, A. R., Hall, M. H., Hoffman, L. D., Leath, K. T. 2000. Genetic progress from 40 years of orchardgrass breeding in North America measured under hay management. Crop Science. 40: 1019–1025.
Casler, M. D., Undersander, D.J., Papadopolous, Y. A., Bittman, S., Hunt, D., Mathison, R. D., Min, D. H., Robins, J. G., Cherney, J.H., Acharya, S.N., Belesky, D. P., Bowley, S.R., Coulman, B. E., Drapeau, R., Ehlke, N.J., Hall, M. H., Leep, R. H., Michaud, R., Rowsell, J., Shewmaker, G. E., Teutsch, C. D., Coblentz, W.K. 2014. Sparse-flowering orchardgrass represents an improvement in forage quality during reproductive growth. Crop Science. 54: 421–429.
Celebi, A., Texen, M., Acik, L., Aytac, Z. 2006. Taxonomic ralatinships in genus Fritillaria (Liliaceae): Evidence from RAPD-PCR and SDS PAGE of seed proteins. Acta. Botanica. Hungarica. 50: 325-343.
Christie, B. R., and McElory, A. R. 1995. Orchardgrass in Forages an Introduction to Grassland Agriculture, Barner, R. F., Miller, D. A., & Nelson, C. J. (Eds.). Iowa State University Press, Ames, Iowa, USA.
De Giorgio, D., Maiorana, M., Fornaro, F. 2005. Yield, quality and root growth analysis of cocksfoot (Dactylis glomerata L.) submitted to different harvest times. In: Molina Alcaide E. (ed.), Ben Salem H. (ed.), Biala K. (ed.), Morand-Fehr P. (ed.). Sustainable grazing, nutritional utilization and quality of sheep and goat products. Zaragoza: CIHEAM, 2005. p. 87-92 (Options Méditerranéennes : Série A Séminaires Méditerranéens; n. 67).
Ebrahimiyan, M., Majidi, M. M., Mirlohi, A.F. 2013. Genotypic variation and selection of traits related to forage yield in tall fescue under irrigated and drought stress environments. Grass and Forage Science. 68(1): 59-71.
Jafari, A. A. 2001. Genetic distance determination of 29 Lolium perenne genotypes by cluster analysis based on forage yield and morphological traits. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 6 (1): 79- 101 (In Persian).
Jafari, A. A.,  Bashirzadeh, A., Heidari Sharifabad, H. 2003. Evaluation of seed yield and seed yield components in 29 accessions of cocksfoot (Dactylis glomerata). Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 10 (1): 91- 129 (In Persian).
Kellogg, E. A. 1998. Relationships of cereal crops and other grasses. Proceedings of the National Academy of Sciences. 95(5): 2005-2010.
Last, L., Widmer, F., Fjellstad, W., Stoyanova, S., Kolliker, R. 2013. Genetic diversity of natural orchardgrass (Dactylis glomerata L.) populations in three regions in Europe. BMC Genetics. 14: 102.
Madesis, P., Abraham, E. M., Kalivas, A., Ganopoulos, I., Tsaftaris, A. 2014. Genetic diversity and structure of natural Dactylis glomerata L. populations revealed by morphological and microsatellite-based (SSR/ISSR) markers. Genetics and molecular research. 13(2): 4226-4240.
Mobayen, S., 1980. Iranian plants, flora of vascular plants (Vol. 1). University of Tehran Press. Issue 1500. Tehran, Iran (In Persian).
Mohammadi, R., Khayam Nekoei, M., Mirlohi, A., Razmjoo, K., 2008. Investigation of genetic variation in Dactylis glomerata L. populations. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 16(1): 14- 26 (In Persian).
Mohammadi, R., Khayam Nekouei, M., Majidi, M. M., Mirlohi, A., 2010. Estimation of yield potential and genetic variation of Orchard grass genotypes (Dactylis glomerata). Electronic Journal of crop production. 3(2): 139- 158.
Mohammadi, S. A., and Prasanna, B. M., 2003. Analysis of genetic diversity in crop plant: Salient statistical tools and considerations. Crop Science. 43: 1235- 1248.
Moradi, P., Jafari, A., 2006. Comparison of 26 Orchard grass (Dactylis glomerata) genotypes in terms of forage quality in Zanjan province in order to produce artificial varieties. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 14(3):175-180 (In Persian).
Naghavi, M., Ghareyazie, B., Hosseini salekdeh, G. 2007. Molecular markers. University of Tehran press. Tehran, Iran 324p (In Persian).
Qiao, D., Zhang, Y., Xiong, X., Li, M., Cai, K., Luo, H., Zeng, B. 2020. Transcriptome analysis on responses of orchardgrass (Dactylis glomerata L.) leaves to a short term flooding. Hereditas. 157:20–35. doi: 10.1186/s41065-020-00134-0
Roldán-Ruiz, I., Van Euwijk, F. A., Gilliland, T. J., Dubreuil, P., Dillmann, C., Lallemand, J., Baril, C. P. 2001. A comparative study of molecular and morphological methods of describing relationships between perennial ryegrass (Lolium perenne L.) varieties. Theoretical and applied genetics. 103(8): 1138-1150.
Sanderson, M. A., Skinner, R. H., Elwinger, G. F. 2002. Seedling development and field performance of prairiegrass, grazing bromegrass, and orchadgrass. Crop Science. 42(1): 224-230.
Shahabzadeh, Z., Mohammadi, R., Darvishzadeh, R., Jafari, M., Alipour, H. 2020. Investigation of genetic diversity of forage yield and morphological traits in tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) populations. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 28(1): 17- 36 (In Persian).
Tarakanovas, P., Kanapeckas, J., & Lemežienė, N. 2006. Studies of intertrait correlations in cocksfoot (Dactylis glomerata l.). Žemdirbystė. 93(4): 306-313.
Yan, D., Zhao, X., Cheng, Y., Ma, X., Huang, L., Zhang, X. 2016a. Phylogenetic and diversity analysis of Dactylis glomerata subspecies using SSR and IT-ISJ markers. Molecules. 21: 1459. https://doi.org/10.3390/molecules21111459
Yan, H., Zhang, Y., Zeng, B., Yin, G., Zhang, X., Ji, Y., Huang, L., Jiang, X., Liu, X., Peng, Y., Ma, X., Yanhong Yan, Y. 2016b. Genetic diversity and association of EST-SSR and SCoT markers with rust traits in orchardgrass (Dactylis glomerata L.). Molecules. 21: 66. https://doi.org/10.3390/molecules21010066
Zhao, X., Huang, L., Zhang, X., Wang, J., Yan, D., Li, J. M., Tang, L., Li, X., Shi, T. 2016. Construction of high-density genetic linkage map and identification of flowering-time QTLs in orchardgrass using SSRs and SLAF-seq. Scientific Reports. 6:29345.