بررسی ارتباط صفات موثر بر ساقه روی و عملکرد ریشه در لاین های چغندرقند در کشت پاییزه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه کشاورزیومنابع طبیعی ساری

2 استادیار بخش چغندرقند، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی.

3 استادیار دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری- گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: با توجه به گرم شدن تدریجی کره زمین، در آینده پیش بینی می‌شود که کشت پاییزه چغندره جایگزین کشت بهاره شود اما کشت پاییزه چغندرقند در بسیاری از مناطق با خطر ساقه‌روی و گل‌دهی مواجه می‌باشد. اصلاح ارقام مقاوم به ساقه روی(بولتینگ) برای کشت پاییزه چغندرقند یکی از اهداف مهم به‌نژادگران است. وجود بیش از حد ساقه‌های گل‌دهنده موجب پایین آمدن درصد قند، عملکرد ریشه و خلوص شربت خام می‌شود.
مواد و روش‌ها: به منظور تعیین مهمترین صفات موثر بر ساقه‌روی و عملکرد ریشه در ژنوتیپ‌های چغندرقند (درصد ساقه روی، درصد ساکارز، درصد نشت، درصد سبز شدن، وضعیت رشد، یکنواختی رشد، درصد تحمل به سرما، مساحت برگ، سطح ویژه برگ، ارتفاع ساقه گل دهنده، وزن کل ریشه، درصد وزن خشک، طول ریشه، قطر ریشه)، تعداد 47 لاین اصلاحی نیمه‌خواهری و 3 ژنوتیپ شاهد در طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی طرق مشهد، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی در سال زراعی 93-92 مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر ژنوتیپ بر درصدساقه روی، درصد قند، وضعیت رشد، درصد تحمل به سرما، مساحت برگ، ارتفاع ساقه‌گل‌دهنده، وزن کل ریشه، طول و قطر ریشه در سطح 1 درصد معنی‌دار بود. نتایج همبستگی نشان داد که بالاترین همبستگی مثبت بین وزن کل ریشه و قطر ریشه (784/0) و بالاترین همبستگی منفی بین درصد ساقه روی و مساحت برگ (537/0-) وجود دارد. در تجزیه رگرسیون گام به گام مشخص شد که چهار صفت قطر ریشه، درصد مقاومت به سرما، وضعیت رشد و ارتفاع ساقه گل‌دهنده به طور معنی‌داری تغییرات عملکرد ریشه را توجیه می‌کنند. همچنین صفات مهم تعیین کننده ساقه‌روی، ارتفاع ساقه گل‌دهنده و مساحت برگ بودند که مساحت برگ اثر منفی بر ساقه‌روی داشت و صفات تعیین کننده درصد ساکارز، وزن خشک ریشه، ارتفاع ساقه-گلدهنده و وزن کل ریشه بودند که ارتفاع ساقه گل‌دهنده اثر منفی بر درصد ساکارز داشت. در تجزیه به عامل‌ها به روش مولفه‌های اصلی، کل صفات مورد مطالعه را به چهار عامل، عملکرد ریشه، ساقه‌روی، خصوصیات قندی و جوانه‌زنی تقسیم نمود که 88/70 درصد از تغییرات کل واریانس داده‌ها را توجیه می‌نماید.
نتیجه گیری: اصلاح ارقام مقاوم به بولتینگ برای کشت پاییزه چغندرقند یکی ازاهداف مهم به نژادگران است. در کل با توجه به نتایج و ماهیت صفات می توان در تحقیقات آینده برای مقاومت به بولتینگ صفات جوانه زنی، بولتینگ، عملکرد کل و ساکارز برای بهتر شدن مطالعات بعدی بیشتر مورد توجه قرار داد. همچنین از صفات فیزیولوژیکی مقاومت به سرما نیز بهره برد.
واژه‌های کلیدی: چغندرقند، ساقه‌روی، تجزیه به عامل‌ها، رگرسیون گام به گام، همبستگی

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of Relationship Between Effective Traits on Bolting and Root Yield of Sugar Beet lines for Autumn Sowing

نویسندگان [English]

  • somayeh mohammadyosefi 1
  • Masoud Ahmadi 2
  • Hamid Najafi Zarini 3
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Due to the gradual warming of the planet, the future is expected to replace the cultivation of sugar beet seed crop is winter but autumn sowing sugar beet in many areas with the risk of bolting and flowering is facing. Modified sugar beet varieties resistant to bolting for fall planting is one of the main goals of such initiatives. Flowering stems incurs excessive sugar content, root yield and purity of the raw syrup.
Materials and methods: For study on relationship among bolting, yield performance and morpho-physiological traits ((% Bolting, % Sucrose; % Electrolic likage; % Green; Growth Status; Growth Uniformity; % Cold Tolerance; Growth Uniformity; Leaf Area; Specific Leaf area; Bolting Height; Root Yield; %:Dray Weight; Root Length; Root Diameter)) in winter sugar beet genotypes, 47 Halfsib breeding lines with 3 checks, were evaluated in block design in Torogh,Mashhad, Khorasan Razavi, Agricultural Research Center and Natural Resource in 2013-2014.
Results: Result of variance Analysis showed that the effect of genotype on bolting percentage, sugar content, state of growth, cold tolerance percentage, leaf area, height of bolting stem, weight of root, length and root diameter were significant at1% level. The results of correlation showed that the highest positive correlation between root yield and root diameter (0.784) and the highest negative correlation between bolting percentage and leaf area (-0.537). Stepwise regression analysis revealed that root diameter, cold tolerance percentage, state of growth and height of bolting stem significantly justify changes of root performance. height of bolting stem and leaf area were the most important traits that affecting on bolting and among them leaf area had negative effect on bolting .Also the height of bolting stem had negative effect on sugar content among all traits such as weight of dry root, the height of bolting stem and weight of root that influence sugar content. Factor analysis with principal component method showed all the characteristics split to 4 factors, Root performance, bolting, sugar specification and germination that justify 70.88% changes of the total variance.
Conclusion: Cultivars resistant to bolting for autumn sowing sugar beet breeders is an important goal for us. In general, the results and the nature of the triats can be used in future research results for resistance to bolting Germination, bolting, yield and sucrose for a better future studies further considered. Also, the physiological characteristics of cold tolerance can be used.
KeyWord: Sugar Beet, Bolting, Factor Analysis, Stepwise Regression, Correlation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Beta Vulgaris
  • Resistance to Bolting
  • Factor Analysis
  • Stepwise regression
  • correlation
Abdollahyan Noghabi, M., Mohammadian, R., Taleghani, D.F., and Sadeghzadeh Hemayati,
S. 2014. Sweett Researrch. Sugar Beet Seed Institute Press, 169p. (In Persian)
2. Abdollahyan Noghabi, M., Radei, Z., Akbari, G.H.A., and Sadatnori, A. 2011. Effects of
Severe drought stress after plant establishment on morphological characteristics, quality and
quantity of 20 sugar beet genotypes. Iran. J. Field Crop Sci. 42(3): 464-453 (In Persian)
3. Anonymous, 2011. Agricultural Statistics, Vice of Planning and Budget, Office of Statistics
and Information Ministry of Agriculture, 185p. (In Persian)
4. Araus, J.L, Slafer, G.A, Reynolds, M.P., and Royo, C. 2002. Plant breeding and drought in
C3 cereals: what should we breed for? Ann. Bot. 89: 925– 940.
5. Draycott, A.P. 2006. Sugar beet. Blackwell Publishing, Oxford, 474p, UK.
6. Farshadfar, A. 2005. Principles and Methods of Multivariate Analysis. Taghe Bostan Press.
(In Persian)
7. Gornish, M.A., Smith, M.C., and Mackay, I.J. 1990. An evaluation of single plant
randomized field trials of sugar beet (Beta vulgaris L.). Euphytica. 45: 1–7.
8. Gohari, J., and Rohi, A. 1993. Estimation of leaf area of sugar beet. J. Sci. Technol. sugar
beet. 9: 12-19. (In Persian)
9. Guendouz, A., Semcheddine, N., Moumeni, L., and Hafsi, M. 2016. The effect of
supplementary irrigation on leaf area, specific leaf weight, grain yield and water use
efficiency in durum wheat (Triticum durum Desf.) Cultivars. J. Crop Breed. Genet. 2(1): 82-
89.
10. Haj Mohammadniya, K., Nezami, A., and Kamandi, A. 2010. Study of electrolyte leakage
index for the evaluation of cold tolerance in sugar beet cultivars. Iran. J. Agric. Res. 8(3):
472-465. (In Persian)
11. Hoffmann, C.M., and Kluge-Severin, S. 2011. Growth analysis of autumn and spring sown
sugar beet. Eur. J. Agron. 34, 1–9.
12. Karimi, M., and Azizi, M. 1994. Analysis of Crop Growth (translation). Mashhad Jahad
Daneshgahi Press, 111p. (In Persian)
13. Kapur, R., Srivatava, H.M., Srivatava, B.L., and Saxena, V.K. 1985. Character associations
in sugar beet (Beta vulgaris L.). Agric. Sci. Digest. 5(1): 17-20.
14. Keating, B.A., and Carberry, P.S. 1993. Resource captures and use in intercropping: solar
radiation. Field Crops Res. 34: 273-301.
15. Khayamim, S., Mazaheri, D., Bannayan, M., Gohari, J., and Jahansooz, M.R. 2003.
Assessment of sugar beet physiologic and technologic characteristics at different plant
density and nitrogen use levels. Pajouhesh and Sazandegi, 60: 21-29. (In Persian)
16. Khayamim, S., and Taleghani, D. 2008. Short review of the sugar Beet crop calendar in Iran.
J. Sugar Beet, 24(1): 121-124 (In Persian)
17. Kirchhoff, M., Svirshchevskaya, A., Hoffmann, C., Schechert, A., Jung, C., Kopisch-Obuch,
F.J., 2012. High degree of genetic variation of winter hardiness in a panel of Beta vulgaris L.
Crop Sci. 52: 179–188.
18. Kochaki, A., and Soltani, A. 1996. Sugar Beet Crop (TranSLWtion). Mashhad Jahad
Daneshgahi Press (SID). 200p. (In Persian)
19. Jaggard, K.W., and Werker, A.R. 1998. An evaluation of potential benefits and costs of
autumn sown sugar beet in new europe. IACR- Brooms Barn، Bury st Edmunds, IP 28 6NP,
UK.
20. Jollife, I.T. 1986. Principal Component Analysis. Springer-Verlag Press, N.Y. USA.
21. Jung, C., Qian, W., Buttner, B., Hohmann, U., Mutasa-Gottgens, E., Chia, T., and Muller, A.
2007. Using genomic information for altering bolting and flowering Behavior of crop plants.
Mol. Plant Breed. 5: 156-158.
22. Milford, G., and Limb, R. 2008. Bolting in sugar beet– time to re-evaluate our advice?
British Sugar Beet Rev. 76: 3–5.
23. Milford, G.F.J., Jarvis, P.J., and Walters, C. 2010. A vernalization intensity model to predict
bolting in sugar Beet. J. Agric. Sci. 148: 127–137.
24. Munamava, M., and Riddoch, I. 2001. Responses of three sorghum [Sorghum bicolor (L.),
Moench] varieties to soil moisture stress at different developmental stages. South Afric. J.
Plant Soil. 18: 75-79.
25. Nasri, R., Kashani, A., Paknejad, F., Sadeghi Shoaei, M., and Ghorbani, S. 2012. Correlation
and path analysis of qualitative and quantitative yield in sugar Beet in transplant and direct
cultivation method in saline lands. J. Agro Plant Breed. 8(1): 213-226. (In Persian)
26. Nezami, A., Khazaei, H.R., Dashti, M., Mehrabadi, H.R., Ayshirezaei, A., and Ahmadi, M.
2013. Evaluation of morpho-physiological indices in autumn sugar beet (Beta vulgaris L.)
cultivars under freezing stress at seedling stage. J. Sugar Beet, 29(1): 15-31. (In Persian)
27. Niazian, M., Mostafavi, K., Shojaei, S.H., Fayyaz, E., and Shahbazi, A. 2011. Diallel cross
analysis in sugar beet (Beta vulgaris L.): identification of the best parents and hybrids for
resistance to bolting and cercospora leaf spot in sugar beet monogerm o-type lines. American
J. Exp. Agri, 1(4): 214-225.
28. Niazian, M., Rajabi, A., Amiri, R., Orazizadeh, M.R., and Sharifi, H. 2011. Study of
relationship factors affecting root yield and sugar content in sugar beet genotypes o-tayp for
fall planting. Plant Prod J. 35(2): 135-115 (In Persian)
29. Pakniyat, M. 2008. Genetics and Breeding of Sugar beet. Shiraz University Press, 437p. (In
Persian)
30. Ouda Sohier, M.M. 2005. Yield and quality of sugar beet as affected by planting density and
nitrogen fertilizer levels in the newly reclaimed soil. Sugar Crops Res. Inst., Agric. Res.
Center, Giza, Egypt.
31. Rajabi, A., Moghaddam, M., Rahimzadeh, F., Mesbah, M., and Ranji, Z. 2002. Evalution of
genetic diversity in sugar beet populations for agronomic traits and crop quality. Iran. J.
Agric. Sci. 33(2): 553-567. (In Persian)
32. Reinsdorf, E., Koch, H.J., and Märländer, B. 2013. Phenotype related differences in frost
tolerance of winter sugar beet (Beta vulgaris L.). Field Crops Res. 151: 27–34.
33. Reinsdorf, E., Koch, H.J., Loel, J., and Hoffmann, C.M. 2014. Yield of bolting winter beet
(Beta vulgaris L.) as affected by plant density, genotype and environment. Eur. J. Agr., 54:
1–8.
34. Rinaldi, M., and Vonella, A.V. 2006. The response of autumn and spring sown sugar beet
(Beta vulgaris L) to irrigation in Southern Italy: Water and radiation use efficiency. Field
Crops Res. 95: 103–114.
35. Sadeghian, S.Y., and Johansson, E. 1993. Genetic study of bolting and stem length in sugar
beet (BetaVulgaris L.). Euphytica, 65: 177-185.
36. Sadeghian, S.Y., Fazli, H., Taleghani, D.F., and Mohammadian, R. 1999. Drought tolerance
screening for sugar beet improvement. First Inte. Conf. on Sugar and Integrated Industries.
15-18 Feb, Egept.
37. Streibig, J.C., Ritz, C., Pipper, C.B., Yndgaard, F., Fredlund K., and Thomsen, J.N. 2009.
Sugar beet, bioethanol and climate change. IOP Conf. Series: Earth Environ. Sci. 6.
38. Tousi Mojarrad, M., Ghanadha, M.R., Khodarahimi, M., and Shahabi, S. 2005. Factor
analysis for grain yield and other attributes in bread wheat. J. Pazhohesh and Sazandegi, 66:
9-16. (In Persian)
39. Zinali, H., Naser-Abadi, E., Hossein-zadeh, H., Chugan, R., and sabokdast, M. 2004. Factor
analysis on hybrid of cultivar grain maize. Iran., J. Agric. Sci. 36: 4. 895-902. (In Persian)
40. Zinalinejad, KH., Mirlohi, A., Neamatzadeh, GH., and Rezaei, A. 2003. Genetic diversity of
rice germplasms based on morphological traits. J. Sci. Technol. Agric. Nat. Resour. Esfahan,
7(4): 199-214. (In Persian)
41. Vahedi, S., Mesbah, M., Amiri, R., Bihamta, M.R., Yosefabadi, V., and Dehghanshoar, M.
2006. Study on the relation Between agronomic traits and root morphology and
determination of traits affecting root yield and sugar content in monogerm germplasm of
sugar beet. J. Sugar Beet, 22(2): 19-34. (In Persian)