تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران

همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

بررسی تنوع ژنتیکی صفات عملکرد و اجزاء عملکرد در برخی ژنوتیپ‌های سیاه‌دانه (Nigella sativa L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی شهرکرد، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 هیات علمی دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان

4 دانشیار گروه علوم باغبانی دانشگاه شهرکرد

10.22092/ijmapr.2024.131917

چکیده

سابقه و هدف: سیاه‌دانه (.Nigella sativa L) از گیاهان دارویی مهم می‌باشد که در صنایع غذایی و دارویی بسیار استفاده می‌شود. باتوجه به نیاز روزافزون به گیاهان دارویی در جهان و لزوم تولید ارقام زراعی و اصلاح شده، نیاز است که ذخایر ژنتیکی آن بررسی شود. بازدهی ناشی از انتخاب برای یک صفت به اهمیت نسبی عوامل ژنتیکی در بروز تفاوت‌های فنوتیپی واریته‌ها بستگی دارد، به‌عبارت دیگر موفقیت برنامه‌های اصلاحی به میزان تنوع ژنتیکی و قابلیت توارث صفات بستگی دارد. ازاین‌رو، این مطالعه برای بررسی تنوع ژنتیکی و وراثت‌پذیری صفات عملکرد دانه و اجزاء عملکرد در ژنوتیپ‌های مختلف سیاه‌دانه و شناسایی ژنوتیپ‌های مطلوب برای استفاده در برنامه‌های به‌نژادی انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، به‌منظور بررسی تنوع ژنتیکی صفات عملکرد دانه و اجزاء عملکرد در 20 ژنوتیپ مختلف سیاه‌دانه (ایرانی و خارجی) از نظر صفات مختلف زراعی آزمایشی به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه پژوهشی-تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد اجرا گردید. کشت ژنوتیپ‌ها در اواخر اسفندماه و به‌صورت دستی انجام شد. هر ژنوتیپ در هر تکرار به‌صورت 4 ردیف1.5 متری کشت شد که فاصله‌ بین ردیف‌های کشت 30 سانتی‌متر، فاصله بذرها روی ردیف 15 سانتی‌متر و عمق کاشت 2-1 سانتی‌متر در نظر گرفته شد. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد دانه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزاردانه، قطر کپسول، تعداد شاخه در بوته و ارتفاع بوته بود. براساس امید ریاضی، اجزاء واریانس، مقادیر واریانس محیطی و واریانس ژنتیکی و واریانس فنوتیپی محاسبه گردید و بعد ضریب تغییرات فنوتیپی ضریب تغییرات ژنتیکی و مقدار وارثت‌پذیری عمومی برآورد شد. تجزیه‌های آماری شامل تجزیه واریانس و مقایسه میانگین صفات بین ژنوتیپ‌ها با استفاده از آزمون حداقل تفاوت معنی‌دار (LSD) با استفاده از نرم‌افزار SAS 9.0 انجام شد. همبستگی پیرسون بین صفات و تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌ها با روش وارد (Ward) و بر مبنای فاصله اقلیدسی با استفاده از نرم‌افزاز 3.6.1 R انجام گردید. همچنین، برای اطمینان از صحت گروه‌بندی آزمون‌های چند متغیره و آزمون تجزیه واریانس، براساس طرح کاملاً تصادفی نامتعادل انجام شد.
نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر همه صفات زراعی اندازه‌گیری شده تفاوت معنی‌داری در سطح احتمال 1% وجود دارد. ارتفاع بوته در ژنوتیپ‌های مورد بررسی از 22 سانتی‌متر (Nige7) تا 58.4 سانتی‌متر (Nige1) متغیر بود. بیشترین تعداد کپسول در بوته در ژنوتیپ Nige53 با 20.45 کپسول و کمترین تعداد کپسول در بوته در ژنوتیپ Nige63 با5.3 کپسول مشاهده شد. از نظر صفت تعداد شاخه در بوته، دامنه تغییرات از 11.5-3.9 شاخه در بوته بود، دامنه تغییرات عملکرد در محدوده 263.56 کیلوگرم در هکتار (Nige3) تا 1409.39 کیلوگرم در هکتار ( ژنوتیپ Nige78) متغیر بود. ضریب تغییرات فنوتیپی در محدوده 48.58% (عملکرد دانه) تا 5.20 (قطر کپسول) و ضریب تغییرات ژنوتیپی در محدوده 48.29% (عملکرد دانه) تا 4.7 (قطر کپسول) تنوع نشان داد. میزان وراثت‌پذیری برآورد شده برای صفات مورد ارزیابی از 73.81 برای صفت تعداد شاخه در بوته تا 98.8% برای عملکرد دانه متغیر بود. برای صفت تعداد کپسول در بوته نیز وراثت‌پذیری 91.19% برآورد گردید. با توجه به نتایج ضریب همبستگی، عملکرد دانه در بوته با صفات تعداد کپسول در بوته (**0.87=r) و تعداد شاخه در بوته (*0.54=r) همبستگی مثبت و معنی‌داری نشان داد. در تجزیه خوشه‌ای، ژنوتیپ‌های مورد مطالعه در چهار گروه مختلف قرار گرفتند که نتایج آنالیزهای چند متغیره حکایت از گروه‌بندی مناسب و اختلاف‌های چشمگیری برای مقدار عملکرد دانه و اجزای عملکرد در بین گروه‌های حاصل از تجزیه خوشه‌ای داشت.
نتیجه‌گیری: تنوع ژنتیکی بالا در بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه بیانگر کارایی بالای این ژرم‌پلاسم برای پیشرفت ژنتیکی عملکرد دانه و صفات مختلف و کارایی بالای انتخاب در سیاه‌دانه می‌باشد. ژنوتیپ‌های Nige53، Nige78 و Nige60 دارای عملکرد دانه بالایی نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها بودند که می‌توان از این ژنوتیپ‌ها به‌منظور اصلاح و افزایش عملکرد دانه در سیاه‌دانه استفاده کرد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع
- Ahmad, A., Husain, A., Mujeeb, M., Khan, S.A., Najmi, A.K., Siddique, N.A., Damanhouri, Z.A. and Anwar, F., 2013. A review on therapeutic potential of Nigella sativa: A miracle herb. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 3(5): 337-352.
- Amirmoradi, S. and Rezvani Moghaddam, P., 2011. Effect of plant density and time of nitrogen application on morphological, phenological characteristics, yield and yield components of black cumin (Nigella sativa L.). Journal of Horticultural Sciences, 25: 251-260.
- Boskabady, M.H., Mohsenpoor, N. and Takaloo, L., 2010. Antiasthmatic effect of Nigella sativa in airways of asthmatic patients. Phytomedicine, 17(10): 707-713.
- D’Antuono, L.F., Moretti, A. and Lovato, A.F.S., 2002. Seed yield, yield components, oil content and essential oil content and composition of Nigella sativa L. and Nigella damascena L. Industrial Crops and Products, 15(1): 59-69.
- Falconer, D.S., 1996. Introduction to quantitative genetics. Pearson Education India, 365p.
- Faravani, F., Razavi, S.A. and Farsi, M., 2006. Study of variation in some agronomic and anatomic characters of Nigella sativa landraces in Khorasan. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 22(3): 193-197.
- Gholizade, A., Sharifi Olounabadi, A.R., Hosseini, S.M. and Sharifi, H., 2019. Genetic diversity analysis and character associations in black cumin (Nigella sativa L.) based on agro-morphological and phytochemical traits. Archives of Agronomy and Soil Science, 65(9): 1196-1210.
- Ghorbanzadeh Neghab, M. and Zare Mehrjerdi, M., 2018. The study of genetic diversity, correlation between traits and path analysis in black cumin (Nigella sativa L.) ecotypes. Journal of Plant Production Research, 25(3): 1-12.
- Golkar, P. and Nourbakhsh, V., 2019. Analysis of genetic diversity and population structure in Nigella sativa L. using agronomic traits and molecular markers (SRAP and SCoT). Industrial Crops and Products, 130: 170-178.
- Govindaraj, M., Vetriventhan, M. and Srinivasan, M., 2015. Importance of genetic diversity assessment in crop plants and its recent advances: An overview of its analytical perspectives. Genetics Research International, 2015:431487.
- Iqbal, M.S., Qureshi, A.S. and Ghafoor, A., 2010. Evaluation of Nigella sativa L. for genetic variation and ex-situ conservation. Pakistan Journal of Botany 42: 2489-2495.
- Kazmi, A., Khan, M.A. and Huma, A., 2019. Biotechnological approaches for production of bioactive secondary metabolites in Nigella sativa: An up-to-date review. International Journal of Secondary Metabolite, 6(2): 172-195.
- Mehri, N., Mohebodini, M. and Behnamian, M., 2018. Morphological diversity of black cumin (Nigella sativa L.) accessions using multivariate analysis methods. Journal of Crop Breeding, 10(26): 32-42.
- Mehri, N., Mohebodini, M., Behnamian, M. and Farmanpour-Kalalagh, K., 2022. Phylogenetic, genetic diversity, and population structure analysis of Iranian black cumin (Nigella sativa L.) genotypes using ISSR molecular markers. International Journal of Horticultural Science and Technology, 9(2): 151-163.
- Misra, H.O., Lal, R.K., Gupta, A.K., Kumar, B., Misra, A.N., Sarkar, S., Gupta, V., Singh, S., Gupta, P. and Zaim, M., 2013. Genetic variability, character association and path analysis for economic traits in Bishop’s weed (Ammi visnaga (L.) Lam.). Industrial Crops and Products, 49: 593-597.
- Mosazadeh, M., Baradaran, R. and Segatoleslami, M.G., 2001. Study the effect of plant density and spray fertilizer on yield, yield components and harvest index black cumin (Nigella sativa L.). Iranian Journal of Field Crops Research 8(1): 42-48.
- Mukhtar, H., Mumtaz, M.W., Tauqeer, T. and Raza, S.A., 2021. Composition of Nigella sativa seeds. Black Cumin (Nigella Sativa) Seeds: Chemistry, Technology. Functionality, and Applications, 45-57.
- Nyquist, W.E. and Baker, R.J., 1991. Estimation of heritability and prediction of selection response in plant populations. Critical Reviews in Plant Sciences, 10(3): 235-322.
- Omidbeigi, R., 2008. Approaches to the Production and Processing of Medicinal Plants (Volume 3). Astan Quds Publications, Mashhad, 397p.
- Salamati, M.S. and Zeinali, H., 2013. Evaluation of genetic diversity of some Nigella sativa L. genotypes using agro-morphological characteristics. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 29(1): 201-214.
- Toma, C.C., Olah, N.K., Vlase, L., Mogoșan, C. and Mocan, A., 2015. Comparative studies on polyphenolic composition, antioxidant and diuretic effects of Nigella sativa L. (black cumin) and Nigella damascena L. (lady-in-a-mist) seeds. Molecules, 20(6): 9560-9574.
- Wang, W., Xu, J., Fang, H., Li, Z. and Li, M., 2020. Advances and challenges in medicinal plant breeding. Plant Science, 298: 110573.
- Yadav, H.K., Shukla, S. and Singh, S.P., 2007. Genetic divergence in parental genotypes and its relation with heterosis, F 1 performance and general combining ability (GCA) in opium poppy (Papaver somniferum L.). Euphytica, 157: 123-130.
تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران
دوره 40، شماره 3 - شماره پیاپی 121
مهر 1403
صفحه 435-448
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار