ارزیابی اجزای واریانس ژنتیکی و قابلیت‌های ترکیب‌پذیری برخی صفات کمی در ارقام گوجه‌فرنگی با استفاده از تجزیه لاین‌×‌تستر

علوم باغبانی

مقاله 10، دوره 37، شماره 3 - شماره پیاپی 59، آبان 1402، صفحه 711-722   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2023.78350.1190

نویسندگان

غفار کیانی^{* 1}؛ ساسان گل چشمه²

¹گروه اصلاح نباتات، رشته اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

²گروه اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

پژوهش حاضر با هدف برآورد اجزای واریانس ژنتیکی و قابلیت‌های ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی برخی صفات کمی در ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی با استفاده از تجزیه لاین×تستر انجام شد. لاین‌های SC و V به‌عنوان پایه مادری و تسترهای L، R و MZ به‌عنوان والدین پدری با یکدیگر تلاقی یافتند و در سال بعدی شش نتاج هیبرید به‌همراه والدین تلاقی‌ها در آزمایشی به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری کشت شدند. صفات مورد ارزیابی شامل تعداد روز تا اولین‌گل‌دهی، زودرسی (تعداد روز از جوانه‌زنی تا اولین رنگ‌گیری میوه)، تعداد میوه در بوته، وزن میوه در بوته (گرم)، عملکرد میوه (گرم)، طول و عرض میوه (سانتیمتر) بودند. نتایج تجزیه واریانس لاین×تستر نشان داد میانگین مربعات والدین و تسترها برای تمامی صفات به‌جز طول و عرض میوه و میانگین مربعات تلاقی‌ها و لاین‌ها برای تمامی صفات به‌جز طول میوه معنی‌دار بودند. اثر لاین×تستر برای تمامی صفات به‌جز تعداد میوه در بوته و طول میوه معنی‌دار بود. لاین SC برای بهبود صفات تعداد روز تا اولین گلدهی، زودرسی، ارتفاع بوته، وزن میوه در بوته و عرض میوه و لاین V برای بهبود صفت تعداد میوه در بوته ترکیب‌شونده‌های عمومی مناسبی با تسترها بودند. تستر L برای بهبود تمام صفات به‌جز عملکرد و تستر MZ برای بهبود صفت ارتفاع بوته بهترین ترکیب‌شونده‌های عمومی با لاین‌های مادری بودند. در میان تلاقی‌ها، تلاقی SC×L برای بهبود صفات زودرسی و عرض میوه و تلاقی‌های SC×R و V×MZ به‌ترتیب برای بهبود صفات ارتفاع بوته و وزن میوه در بوته ترکیب‌شونده‌های خصوصی مطلوبی بودند. بررسی متوسط وضعیت ژنوتیپ‌ها نشان داد از میان ارقام والدینی، لاین SC و از میان تلاقی‌ها، ژنوتیپ L×SC کم‌ترین میانگین‌ها را برای صفات تعداد روز تا اولین گلدهی و زودرسی داشتند. همچنین لاین SC برای صفت تعداد میوه در بوته و تلاقی L×SC برای صفات وزن میوه در بوته، عملکرد و عرض میوه بیش‌ترین میانگین‌ها را به خود اختصاص دادند. در میان والدین، لاین‌های مادری SC و V به‌ترتیب برای صفات تعداد میوه در بوته و ارتفاع بوته، تستر L برای صفت عملکرد میوه و تستر MZ برای صفات وزن میوه در بوته و عرض میوه بیش‌ترین میانگین‌ها را ثبت کردند. در میان تلاقی‌ها، تلاقی L×SC برای صفات وزن میوه در بوته، عملکرد و عرض میوه، تلاقی L×V برای صفت تعداد میوه در بوته و تلاقی V×MZ برای صفت ارتفاع بوته بیش‌ترین میانگین‌ها را به خود اختصاص دادند. به‌طور کلی، بررسی متوسط وضعیت ژنوتیپ‌ها نشان داد هیبرید L×SC برای صفات تعداد روز تا اولین گلدهی، زودرسی، وزن میوه در بوته، عملکرد میوه و طول و عرض میوه برتر از والدین خود می‌باشد. برآورد واریانس‌های افزایشی و غیرافزایشی نشان داد در صفات ارتفاع بوته و وزن میوه در بوته، واریانس افزایشی نقش اصلی داشته و گزینش از میان نسل‌های درحال تفکیک روش اصلاحی مناسبی برای صفات مذکور است. درحالی‌که برای صفات تعداد روز تا اولین گلدهی، زودرسی و عملکرد سهم واریانس غیرافزایشی بیش‌تر از واریانس افزایشی بود، لذا برای بهبود صفات مذکور تولید هیبرید توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

تستر؛ گوجه‌فرنگی؛ لاین؛ واریانس افزایشی؛ واریانس غیرافزایشی

مراجع

1. Akram, A., Khan, T.N., Minhas, N.M., Nawab, N.N., Javed, A., Rashid, S., Atif, M.J., & Shah, S.U.S. (2019). Line × tester analysis for studying various agronomic and yield related traits in field tomato (Solanum lycopersicum). Pakistan Journal of Botany, 51(5), 1-6.
2. Arefi, S., Nabipour, A., & Samizadeh, H. (2015). Evaluation of combining ability of Sunflower lines based on Line × Tester analysis under water stress and non-stress conditions. Journal of Crop Breeding, 7(15), 115-125. (In Persian with English abstract)
3. Arora, H., Jindal, S.K., & Chawla, N. (2022). Combining ability analysis for yield and quality traits in exotic lines of tomato (Solanum lycopersicum). Agricultural Research Journal, 59(3), 394-399.
4. Behzadi, B., & Rakhshanderoo, M. (2014). Determination of the best planting pattern of drip-tape irrigated tomatoes. Seed and Plant Production Journal, 30(4), 389-400. (In Persian with English abstract)
5. Burdik, E. (1954). Genetics of heterosis for earliness in tomato. Genetics, 39, 488-505.
6. Carsono, , Desiana, N., Nurrizqi, F.M., Elfakhriano, I.F., Santika, A., Kusumiyati, S., Ohsawa, R., Shimono, A., & Ezura H. (2022). Evaluation of agronomic and fruit quality traits of miraculin transgenic tomato. Biodiversitas, 23(4), 2004-2009.
7. Choukan, R. (2008). Methods of Genetical analysis of Quantitative Traits in Plant Breeding. Ministry of Jihad-e-Agriculture, Agricultural Extension, Education and Research Organization Seed and Plant Improvement Institute, Chapter 5. pp: 83-95. (In Persian)
8. Ene, C.O., Abtew, W.G., Oselebe, H.O., Ozi, F.U., Ogah, O., Okechukwu, E.C., & Chukwudi, U.P. (2023). Hybrid vigor and heritability estimates in tomato crosses involving Solanum lycopersicum × S. pimpinellifolium under cool tropical monsoon climate. International Journal of Agronomy, 2023, 1-17. https://doi.org/10.1155/2023/3003355
9. Farsi, M., & Bagheri, A. (2013). Principles of Plant Breeding. Iranian Student Book Agency, Mashhad, Iran, Chapter 10. pp: 160-166. (In Persian)
10. GolCheshmeh, S., Kiani, G., KazemiTabar, S.K., & Navabpour, S. (2022). Investigation of morphological diversity and evaluation of tomato lines yield using multivariate statistical analysis. Journal of Horticultural Science, 36(1), 415-427. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/JHS.2021.70173.1048
11. Gowthami, K.J., Raut, N., Jawadagi, R.S., Chittapur, R., & Haveri, N. (2022). Assessment of combining ability in tomato genotypes (Solanum lycopersicum) for quality traits. Emergent Life Sciences Research, 8(1), 63-69. https://doi.org/10.31783/elsr.2022.816369
12. Hasan, M.J., Kulsum, M.U., Ullah, M.Z., Rahmana, A.H.M.A., & Eleyash-Mahmuds, M. (2014). Combining ability analysis for yield and yield contributing traits in Tomato (Solanum lycopersicum). Annals of Bangladesh Agriculture, 18(l), 27-36.
13. Hosseini, S.F., Choukan, R., Bihamta, M.R., & Mohammadi, A. (2013). Estimation of combining ability and gene effect in maize lines using line × tester analysis under drought stress conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 15(1), 60-70. (In Persian with English abstract)
14. Izzo, A.M., Khojah, H., & Murie, A.M. (2022). Combining ability and heterosis for yield and some fruit traits of tomato. DYSONA Applied Science, 3, 15-23. https://doi.org/10.30493/DAS.2021.295501
15. Javed, A., Nawab, N.N., Gohar, S., Akram, A., Javed, K., Sarwar, M., Tabassum, M.I., Ahmad, N., & Mallhi, A.R. (2022). Genetic analysis and heterotic studies in tomato (Solanum lycopersicum) hybrids for fruit yield and its related traits. Journal of Breeding and Genetics, 54(3), 492-501. http://doi.org/10.54910/sabrao2022.54.3.3
16. Kayak, N., Kiymaci, G., Kal, U., Dal, Y., & Turkmen, O. (2022). Determination of morphological characteristics of some prominent tomato genotypes. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 36(1), 106-113.
17. Kempthorne, O. (1975). An Introduction to Genetic Statistics. John Wiley and Nordskoy, Inc, London, Chapman and Hall, Ltd, pp: 231.
18. Kiani, G., Nematzadeh, G.A., Kazemitabar, S.K., & Alishah, O. (2007). Combining ability in cotton cultivars for agronomic traits. International Journal of Agriculture and Biology, 9(3), 521-522.
19. Kimura, S., & Sinha, N. (2008). Crossing tomato plants. Cold Spring Harbor Protocols, 3(11), 1-19. https://doi.org/10.1101/pdb.prot5082
20. Kumar, K., Sharma, D., Singh, J., Sharma, T.K., Kurrey, V.K., & Minz, R.R. (2018). Combining ability analysis for yield and quality traits in tomato (Solanum lycopersicum). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 7(6), 1002-1005.
21. Kumar, S., & Ramanjini-Gowda, P.H. (2016). Estimation of heterosis and combining ability in tomato for fruit shelf life and yield component traits using Line × Tester method. International Journal of Agronomy and Agricultural Research, 9(3), 10-19.
22. Lone, S., Hussain, K., Malik, A., Masoodi, K.Z., Dar, Z.A., Nazir, N., Zahed, Z., & Ali, G. (2022). Combining ability studies in cherry tomato for yield and yield attributing traits in open and protected conditions. The Pharma Innovation Journal, 11(3), 782-793.
23. Mirshamsi-Kakhki, A., Farsi, M., Shahriari-Ahmadi, F., & Nemati, H. (2008). Use of random amplified polymorphic DNA markers to estimate heterosis and combining ability in tomato hybrids. Pakistan Journal of Biological Sciences, 11, 499-507. https://doi.org/10.3923/pjbs.2008.499.507
24. Narasimhamurthy, K., & Ramanjini-Gowda, P.H. (2013). Line × Tester analysis in tomato (Solanum lycopersicum L.) identification of superior parents for fruit quality and yield-attributing traits. International Journal of Plant Breeding, 7(1), 50-54.
25. Noori, M., Motallebi-Azar, A., Saidi, M., Panahandeh, J., Zare-Hghi, D., & Rasuli-Azar, S. (2020). Combining ability estimates for yield some traits in tomato (Lycopersicon esculentum) by Line×Tester. Journal of Crop Breeding, 11(32), 22-32. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.29252/jcb.11.32.22
26. Pattnaik, P., Singh, A.K., Kumar, B., Mishra, D., Singh, B.K., Barman, K., & Pal, A.K. (2020). Analysis of heterotic pattern of F₁’s in tomato (Solanum lycopersicum) for the improvement of yield and quality traits. International Journal of Chemical Studies, 8(4), 3160-3165.
27. Rachman, F., Trikoesoemaningtyas, T., Wirnas, D., & Reflinur, R. (2022). Estimation of genetic parameters and heterosis through line × tester crosses of national sorghum varieties and local Indonesian cultivars. Biodiversitas, 23(3), 1588-1597. https://doi.org/10.13057/biodiv/d230349.
28. Rehanaa, S., Harun-Or-Rashid, M., Zebac, N., Ullahd, M.Z., Narzisc, N., Husnac, A., & Siddique, A.B. (2022). Study on combining ability for yield and yield contributing traits in water stress tolerant genotypes of tomato (Solanum lycopersicum). Big Data in Agriculture, 4(1), 28-31. http://doi.org/10.26480/bda.01.2022.28.31
29. Saeed, A., Hassan, N., Shakeel, A., Saleem, M.F., Khan, N.H., Ziaf, K., Manzoor-Khan, R.A., & Saeed, N. (2014). Genetic analysis to find suitable parents for development of tomato hybrids. Life Science Journal, 11(12), 30-35. https://doi.org/10.7537/marslsj1112s14.06
30. Saidi, M., Warade, S.D., & Prabu, T. (2008). Combining ability estimates for yield and its contributing traits in tomato (Lycopersicon esculentum). International Journal of Agriculture and Biology 10(2): 238-240.
31. Saleem, M.Y., Akhtar, K.P., Iqbal, Q., Asghar, M., & Shoaib, M. (2015). Development of high yielding and blight resistant hybrids of tomato. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 52(2), 293-295.
32. Saleem, M.Y., Asghar, M., Haq, M.A., Rafique, T., Kamran, A., & Khan, A.A. (2009). Genetic analysis to identify suitable parents for hybrid seed production in tomato (Lycopersicon esculentum). Pakistan Journal of Botany, 41(3), 1107-1116.
33. Sankhala, P.M., Patil, S.S., & Abhishek, D. (2022). Combining ability analysis of fruit yield and quality traits in tomato (Solanum lycopersicum). Journal of Agriculture Research and Technology, 47(2), 178-182.
34. Singh, R.K., & Chaudhary, B.D. (1979). Biometrical Methods in Quantitative Genetic Analysis. Kalyani Publishers, New Delhi, India. pp: 276-286.
35. Singh, S., Singh, A.K., Singh, B.K., Singh, V., & Shikha, K. (2021). Line × tester analysis for yield and component traits in tomato (Solanum lycopersicum). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 10(1), 2044-2049.
36. Solieman, T.H.I., El-Gabry, M.A.H., & Abido, A.I. (2013). Heterosis, potence ratio and correlation of some important characters in tomato (Solanum lycopersicum). Scientia Horticulturae, 150(4), 25–30. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2012.10.024
37. Tamta, S., & Sing, J.P. (2017). Heterosis in tomato for growth and yield traits. International Journal of Vegetable Science, 24(2), 169-179. https://doi.org/10.1080/19315260.2017.1407857
38. Zengin, S., Kabaş, A., Oğuz, A., Eren, A., & Polat, E. (2015). Determining of general combining ability for yield, quality and some other traits of tomato (Solanum lycopersicum) inbred lines. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 28(1), 1-4.