عنوان

ارزیابی هیبریدهای ذرت در شرایط تنش کمبود آب و تجزیه پروتئوم برگ هیبرید SC704 و والدین آن

Number

پ۲۹۰۵۴

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

ارزیابی هیبریدهای ذرت در شرایط تنش کمبود آب و تجزیه پروتئوم برگ هیبرید SC704 و والدین آن

First Statement of Responsibility

سیده جمیله سیدزوار

Name of Publisher, Distributor, etc.

کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۷۶ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

به نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی

Date of degree

۱۴۰۱/۱۱/۱۹

Text of Note

ذرت، پس از گندم و برنج، به عنوان سومین فرآورده مهم کشاورزي در جهان، دارای اهمیت بالایی می¬باشد. این گیاه زراعی مهم در شرایط نامساعد محیطی نیز به رشد و تولید عملکرد خود ادامه می¬دهد. کمبود آب يكي از مهمترين عوامل محدودكننده رشد گياهان در سرتاسر جهان و شايع¬ترين تنش محيطي است که باعث محدودیت رشد و بقای گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک شده است. در این پژوهش به منظور انتخاب هیبریدهای متحمل به تنش کم¬آبی بر اساس صفات زراعی، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی، 18 هیبرید ذرت به صورت آزمایش کرت¬های خرد شده بر پایه طرح بلوک¬های کامل تصادفی در سه تکرار و طی دو سال متوالی مورد ارزیابی قرار گرفتند. دو سطح آبیاری (شاهد و تنش کم¬آبی) به عنوان فاکتور اصلی و هیبریدهای ذرت به عنوان فاکتور فرعی، در نظر گرفته شدند. آبیاری در شرایط شاهد بعد از 70 میلی¬متر و شرایط تنش کم¬آبی بعد از 120 میلی¬متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب نشان داد، اثر آبیاری برای تمامی صفات مورد ارزیابی در سطح احتمال یک درصد معنی¬دار بود. اثر متقابل آبیاری با هیبرید برای صفات مساحت برگ پرچم، تعداد برگ در بوته ، وزن خشک و پرولین در سطح احتمال یک درصد معنی¬دار بود و برای صفات عملکرد ، ارتفاع بوته، دانه در ردیف بلال و وزن 300 دانه در سطح احتمال پنج درصد معنی¬دار بود. مقایسه میانگین هیبریدها در شرایط آبیاری تنش کم¬آبی بر اساس روش دانکن و رتبه¬دهی بر اساس روش آروناچالام و باندیوپادهی هیبریدهای SC704، SC500، K166×K18، K3647×K18 و SC700 به ترتیب بیشترین رتبه (5/43، 5/41، 38، 34 و 5/32) را از نظر صفات مورد ارزیابی داشتند و هیبریدهای شماره AR66، K3651/2×K19، SC702، SC647 و SC701 به ترتیب کمترین رتبه (9، 5/14، 16، 5/20 و 5/21) را از نظر صفات مورد ارزیابی دارا بودند. بعد از ارزیابی هیبریدهای مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، هیبریدهای متحمل و حساس به تنش کم¬آبی از نظر انواع شاخص¬های تحمل به تنش شامل STI ، TOL، SSI، GMP،MP ، HARM، RDI، DI، YSIو SIIG مورد ارزیابی قرار گرفتند و هیبرید SC704 به عنوان متحمل¬ترین هیبرید به شرایط نامساعد کمبود آب انتخاب گردید. به¬منظور بررسی ساز و کارهای تحمل به تنش در هیبرید یاد شده در سطح پروتئوم، تغییرات الگوی پروتئوم بافت برگ این هیبرید و والدین آن، از طریق رهیافت پروتئومیکس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پروتئین¬های دارای تغییرات بیان معنی¬دار و شناسایی شده به روش طیف¬سنجی جرمی در هیبرید متحمل ذرت و والدین آن، از نظر عملکرد بیولوژیکی به پنج گروه عملکردی شامل: پروتئین¬های درگیر در متابولیسم، پروتئین¬های درگیر در فتوسنتز، پروتئین¬های درگیر در پاسخ به تنش و دفاع، پروتئین-های درگیر در رشد و تکثیر سلولی و پروتئین¬های درگیر در انتقال و پیام¬رسانی تقسیم شدند. پروتئین¬های Chitinase chem5، NAD-dependent epimerase/dehydratase، Malate dehydrogenase، Glutathione transferase 5، Small heat shock protein،Cysteine proteinase inhibitor، Translationally-controlled tumor protein 2، Alpha-galactosidase و auxin-binding protein در هیبرید متحمل و والدین آن هیبرید با افزایش بیان معنی¬دار و پروتئین¬های Triosephosphate isomerase، Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase، Oxygen evolving enhancer protein 3 وATP synthase CF1 beta subunit با کاهش بیان معنی¬دار در سطح تنش کم¬آبی همراه بودند. در هیبرید متحمل پروتئین Fructose-bisphosphate aldolase, cytoplasmic isozyme تحت تنش کم¬آبی با افزایش بیان معنی¬دار و در والدین هیبرید با کاهش بیان همراه بود. پروتئین¬های Probable protein phosphatase 2C 61 و 17.4 kDa class I heat shock protein در هیبرید متحمل و والد پدری با افزایش بیان و در والد مادری با کاهش بیان معنی¬دار همراه بودند. پروتئین¬های Ferredoxin-1,chloroplastic، Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic وSEC14 cytosolic factor family protein / phosphoglyceride transfer family protein در هیبرید متحمل و والد مادری افزایش بیان و در والد پدری کاهش بیان معنی¬دار داشتند.

Text of Note

Maize (Zea Mays L.) is the third most important agricultural product in the world after wheat and rice. This important agricultural crop continues to grow and produce its yield even in adverse environmental conditions. Lack of water is one of the most important factors limiting the growth of plants in worldwide and the most common environmental stress that has limited the growth and survival of plants in arid and semi-arid regions. In this research, an experiment was conducted to select hybrids tolerant to drought stress based on agronomic, physiological, and biochemical traits. A number of 18 corn hybrids were evaluated in arranged as a split-plot experiment based on a randomized complete block design in three replications and in two consecutive years. Two levels of irrigation (control and drought stress) were considered as the main factor and corn hybrids as a secondary factor. In control conditions, irrigation was done after 70 mm and under water stress conditions after 120 mm of evaporation from class A evaporation pan. The results of composite variance analysis showed that the effect of irrigation was significant at the probability level of 1% for all the assessed traits. The interaction effect of irrigation with hybrid was significant at the 1% probability level for the traits of flag leaf area, number of leaves per plant, dry weight and proline and For yield traits, plant height, seed in cob row and weight of 300 grains were significant at the five percent probability level. Comparison of the average of hybrids under water deficit stress irrigation conditions based on Duncan's method and ranking based on Arunachalam and Bandyopadhi's method of hybrids number two, five, four, six and one respectively with the highest ranking (43.5, 41.5, 38, 34 and 32.5) in terms of traits and hybrids No. 18, 17, 10, 14 and 15, respectively had the lowest rank (9, 14.5, 16, 20.5 and 21.5) in terms of traits were assessed. After evaluating the studied hybrids in terms of all traits, hybrids tolerant and sensitive to drought stress were evaluated in terms of drought stress tolerance indices including STI, TOL, SSI, GMP, MP, HARM, RDI, DI, YSI and SIIG. Hybrid SC704 was selected as the most tolerant hybrid to adverse water shortage conditions. To investigate the mechanisms of drought stress tolerance in the mentioned hybrid at the proteome level, the changes in the proteome pattern of the leaf tissue of this hybrid and its parents were analyzed through the proteomics approach. Proteins with significant expression changes and identified by mass spectrometry in the tolerant corn hybrid and its parents, in terms of biological function, are divided into five functional groups, including proteins involved in metabolism, proteins involved in photosynthesis, Proteins involved in response to stress and defense, proteins involved in cell growth and proliferation, and proteins involved in transport and signaling were divided. proteins of Chitinase chem5, NAD-dependent epimerase/dehydratase, Malate dehydrogenase, Glutathione transferase 5, Small heat shock protein, Cysteine proteinase inhibitor, Translationally-controlled tumor protein 2, Alpha-galactosidase and auxin-binding proteins in the tolerant hybrid and its parents was associated with a significant increase in expression. proteins of Triosephosphate isomerase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, oxygen evolving enhancer protein 3 and ATP synthase CF1 beta subunit proteins were associated with a considerable expression decrease in the level of water deficit stress. In the tolerant hybrid, fructose-bisphosphate aldolase protein, cytoplasmic isozyme was associated with a significant expression increase under water deficit stress and in the parents of the hybrid.. Probable protein phosphatase 2C 61 and 17.4 kDa class I heat shock proteins were associated with expression increased in the tolerant hybrid and the paternal parent, and these proteins were associated with a significant expression decrease in the maternal parent. Proteins of Ferredoxin-1, chloroplastic, Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic and SEC14 cytosolic factor family protein/phosphoglyceride transfer family protein were increased in the tolerant hybrid and the maternal parent and also had a significant expression decrease in the paternal parent.

Variant Title

Evaluation of maize hybrids under water deficit condition and leaf proteome analysis of the hybrid SC704 and its parents

Entry Element

‏سیدزوار

Part of Name Other than Entry Element

سیده جمیله‏

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

‏نوروزی،

Entry Element

اهری زاد،

Entry Element

مقدم واحد،

Part of Name Other than Entry Element

مجید‏

Part of Name Other than Entry Element

سعید‏

Part of Name Other than Entry Element

محمد‏

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز