عنوان

ارزیابی پارامترهای ژنتیکی صفات زراعی گندم نان در نسل‌های حاصل از تلاقی ارقام آرتا و ارگ و تغییر بیان برخی از ژن‌های رمزگردان آنزیم‌های آنتی اکسیدانی در والدین تحت تنش کم آبی,‮‭Evaluation of genetic parameters of wheat agronomic traits in the generations derived from cross between Arta and Arg cultivars and changes in expression of genes coding antioxidant enzymes in parents under water deficite stress‬

Number

‭۲۲۰۸۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

ارزیابی پارامترهای ژنتیکی صفات زراعی گندم نان در نسل‌های حاصل از تلاقی ارقام آرتا و ارگ و تغییر بیان برخی از ژن‌های رمزگردان آنزیم‌های آنتی اکسیدانی در والدین تحت تنش کم آبی

Parallel Title Proper

‮‭Evaluation of genetic parameters of wheat agronomic traits in the generations derived from cross between Arta and Arg cultivars and changes in expression of genes coding antioxidant enzymes in parents under water deficite stress‬

First Statement of Responsibility

/سیده فاطمه دانیالی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۲۰۶‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

بیوتکنولوژی کشاورزی

Date of degree

‮‭۱۳۹۷/۱۱/۱۴‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

خشکی مهمترین تنش غیرزیستی است که کمیت و کیفیت محصول گندم را تحت تاثیر قرار می‌صدهد .برای تدوین یک برنامه اصلاحی کارآمد به منظور تولید ارقام متحمل به خشکی، تعیین نحوه وراثت، مقدار اثرهای ژنی و نحوه عمل آن‌صها ضروری است .تجزیه میانگین نسل‌صها روش مطلوبی برای برآورد پارامترهای ژنتیکی محسوب می‌صشود .در این راستا، با استفاده از نسل‌صهای حاصل از تلاقی بین دو رقم ایرانی گندم آرتا) حساس (و ارگ) متحمل (آزمایش‌صهایی به صورت کرت‌صهای خرد شده بر پایه بلوک‌صهای کامل تصادفی با دو تکرار در سال‌ص‍ اول و سه تکرار در سال دوم در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز اجرا شدند .در هر سال کرت‌صهای اصلی به شرایط آبیاری) عادی و قطع آبیاری از زمان گرده‌صافشانی (و کرت‌صهای فرعی به نسل‌صها اختصاص یافتند .تجزیه واریانس مرکب پس از آزمون فرض‌صهای مربوط انجام شد و سپس تجزیه واریانس به طور جداگانه برای هر سال با توجه به معنی‌صداری اثر متقابل نسل ‌ سال انجام گرفت .نتایج نشان دهنده کنترل وراثت اکثر صفات توسط اثرهای ژنتیکی افزایشی، غالبیت و اپیستازی بودند .در این مطالعه، علاوه بر روش کمترین مربعات، از استنباط بیزی با به کارگیری روش ‮‭LASSO‬ برای شناسایی مهمترین اثرهای ژنتیکی در دو شرایط واجد و فاقد تنش کم‌صآبی در چارچوب روش تجزیه میانگین نسل‌صها استفاده شد .به منظور برآورد پارامترها، نمونه‌صبرداری از توزیع پسین از طریق الگوریتم نمونه‌صبردار ‮‭Gibbs‬ با استفاده از روش‌صهای زنجیره مارکف مونت کارلو ‮‭(MCMC)‬ انجام شد .به کمک روش ‮‭LASSO‬ اعمال انقباض و گزینش بر اثرهای مدل صورت گرفت .ضرایب اثرهای غیر مهم در مدل به سمت صفر منقبض شدند و در نتیجه این اثرها از مدل بیرون رفتند .از طرف دیگر اثرهای برخوردار از انقباض کمتر مهم تلقی شده و در مدل باقی ماندند .مقایسه برآوردهای اثرهای مدل در روش متداول و روش بیزی نشان داد که برآوردهای این دو روش نزدیک یکدیگر بودند .با وجود این، تعیین بهترین مدل‌صها توسط این دو روش در اکثر موارد مشابه نبودند .در عین حال، روش ‮‭LASSO‬ بیزی نسبت به روش متداول اطلاعات بیشتری ارایه داد .در این روش احتمال‌صهای پسین در بر گیرنده اثرهای مدل نیز ارایه شدند و انتخاب مهم‌صترین اثرها در مدل‌صهای برازش یافته بر اساس یک معیار دقیق‌صتر امکان‌صپذیر شد .افزون بر این در سال اول تعداد پارامترهای مدل معادل تعداد نسل‌صهای مورد ارزیابی بودند که این امر در انجام آزمون مقیاس مشترک محدودیت ایجاد کرد ولی این مانع در تحلیل بیزی وجود نداشت .همچنین، روش بیزی خطاهای استاندارد کوچک‌صتری داشتند .این ویژگی به دلیل استفاده از اطلاعات بیشتر در باره پارامترهای مدل است که توسط توزیع پیشین فراهم می‌صشود .از آن جا که هر سه نوع عمل ژنی افزایشی، غالبیت و اپیستازی در وراثت اکثر صفات زراعی مورد مطالعه در شرایط دارای تنش کم‌صآبی و عادی درگیر بودند، روش‌صهایی که از کلیه اثرهای ژنی استفاده می‌صکنند، مانند گزینش دوره‌صای متقابل و تولید ارقام هیبرید، می‌صتواند در صورت رفع موانع تولید آن‌صها به تولید ارقام پرمحصول‌صتر و متحمل‌صتر منجر شود .در این بررسی، با استفاده از تجزیه بای پلات ژنوتیپ ‌ صفت بر اساس ترکیب دو شاخص ‮‭STI‬ و ‮‭SSI‬ ژنوتیپ‌صهای متحمل به تنش کم‌صآبی و پرمحصول شناسایی شدند .علاوه بر این، مطالعه پاسخ‌صهای ارقام متحمل) ارگ و روشن (و ارقام حساس) آرتا و نوید (از جنبه‌صهای فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی به تنش اکسیداتیو ناشی از تنش کم‌صآبی مورد ارزیابی قرار گرفت .ویژگی‌صهای فیزیولوژیکی شامل محتوای آب نسبی ‮‭(RWC)‬ و میزان اتلاف آب‮‭(WLR)‬ ، بیوشیمیایی شامل تجمع پرولین،‮‭MDA‬ ، ‮‭POX‬ و پروتئین‌صهای محلول پس از ساعت‌صهای مختلف پسابیدگی‮‭(۲‬ ،‮‭۴‬ ، ‮‭۶‬ و ‮‭۸)‬ در ارقام مذکور مورد ارزیابی قرار گرقت .تکنیک‮‭PCR - Real time‬ نیز به منظور ارزیابی سطوح بیان ژن‌صهای رمزگردان آنزیم‌صهای آنتی اکسیدانی چرخه آب- آب و آسکوربات- گلوتاتیون و ژن‌صهای‮‭MnSOD‬ ، ‮‭P۵CS‬ و ‮‭ZEP‬ مورد استفاده قرار گرفت .افزایش بیان ژن‌صهای مورد مطالعه در ارقام متحمل نسبت به ارقام حساس محافظت بیشتر علیه آسیب اکسیداتیو ناشی از تنش پسابیدگی و بهبود تحمل تنش کم آبی را سبب شد .به این صورت که در ارقام متحمل ‮‭RWC‬ بیشتر و‮‭WLR‬ ، ‮‭MDA‬ و پرولین کمتر مشاهده شد که ناشی از کاهش تخریب غشاهای سلولی، حفظ یکپارچگی و پایداری غشاها، کاهش سطح پراکسیداسیون لیپید و کاهش تجمع ‮‭H۲O۲‬ به عنوان القاگر ساخت پرولین علیه تنش اکسیداتیو است .همچنین فعالیت آنزیم ‮‭POX‬ در ارقام حساس نسبت به ارقام متحمل بیشتر بود

Text of Note

trait biplot analysis based on combination of STI and SSI drought tolerance indices was used and superior genotypes which simultaneously had higher yield potential and stress tolerance characteristics were identified. Furthermore, responses of tolerant cultivars (Arg and Roshan) and sensitive cultivars (Arta and Navid) were evaluated in terms of physiological, biochemical and molecular aspects related to oxidative stress induced drought stress. The physiological aspects including relative water content (RWC) and water loss rate (WLR), biochemical attributes including proline accumulation, MDA, POX and soluble proteins were evaluated after imposing different hours (2, 4, 6 and 8) of dehydration stress on the mentioned cultivars. The Real Time-PCR technique was used to evaluate the expression levels of genes encoding antioxidant enzymes related to water-water and ascorbate-glutathione cycles and MnSOD, P5CS and ZEP genes. Increasing the expression of studied genes in the tolerant cultivars compared to the sensitive cultivars resulted in greater protection against oxidative damage caused by dehydration stress and improved drought stress tolerance. Therefore, the tolerant cultivars as compared with sensitive cultivars, had higher RWC and lower WLR, MDA and proline due to reduced cell membrane degradation, maintaining the integrity and stability of membranes, reducing the level of lipid peroxidation and decreasing H2O2 accumulation as a proline induction inducer against oxidative stress. Also, higher activity of POX enzymes was observed in the susceptible cultivars as compared to tolerant cultivars ‌ year interaction. Generation mean analysis indicated the existence of all types of gene action (additive, dominance, espistasis) in controlling most of the traits under investigation. In this study, in addition to the mean squares, Bayesian inference using LASSO method was utilized to identify the most important gene effects under normal and water deficit stress conditions in the context of generation mean analysis. Bayesian inferences as an alternative method generates a probability distribution under the title of posterior distribution through combining the existing prior knowledge with the information obtained from the data. To estimate the parameters, sampling from the posterior distribution through Gibbs sampling algorithm was performed using Markov Chain Monte Carlo methods. LASSO is an effective method to apply shrinkage and selection on model variables. Using this method non-important effects in the model shrank toward zero and were excluded from the model. While for important effects, less shrinkage was observed. Comparison of model effects in the conventional method and Bayesian method showed that the estimates of these two methods were close to each other. However, the final types of models obtained by these two methods were not similar in most cases. However, the Bayesian LASSO method provides more information than the conventional method. In this method, the posterior possibilities are presented for the effects in the model and the selection of the most important effects in fitted models is possible based on a precise criterion. Moreover, in the first year, the number of model parameters was equal to the number of generations that limited the use of joint scale test, but this limitation was not present in the Bayesian analysis and it was possible to obtain estimates for all effects. In addition, the Bayesian method had smaller standard errors due to the use of more information about the model parameters provided by the prior distribution. Since all additive, dominance and epistatic gene actions involved in the inheritance of most of the studied traits, methods which utilize all type of gene effects, such as reciprocal recurrent selection and hybrid variety production, if barriers of hybrid seed production are removed in wheat, can be useful to produce high yielding and drought tolerant varieties. In this study, genotype ‌ Drought is the main abiotic stress influencing wheat production and quality. Identification of inheritance, relative amount of gene effects and their mode of action related to different traits are necessary in order to develop an effective breeding program for the production of drought-tolerant cultivars. Generation means analysis is considered to be an effective method for estimating genetic parameters. Hence, using generations derived from a cross between two Iranian wheat spring cultivars Arta (sensitive cultivar) and Arg (tolerant cultivar), field experiments were conducted as split plot design in which main plots assigned to irrigation treatments consisting of two levels (well-watered and cessation of irrigation at pollination stage) and sub-plots given to the generations based on randomized complete block design during two (first year) and three replications (second year) at the research station of Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran. Combined analysis of variance across years was performed after testing the necessary assumptions and then separate analysis of variance for each year was done due to the significance of the genotype

Parallel Title

‮‭Evaluation of genetic parameters of wheat agronomic traits in the generations derived from cross between Arta and Arg cultivars and changes in expression of genes coding antioxidant enzymes in parents under water deficite stress‬

دانیالی، سیده فاطمه

Danyali, Seyyedeh Fatemeh

مقدم، محمد، استاد راهنما

علوی‌کیا، سید سیامک، استاد راهنما

نوروزی، مجید، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی