بررسی عملکرد ارقام جدید و لاین‌های حاصل از برنامه به‌نژادی گندم در شرایط ارزوئیه کرمان

نوع مقاله : مقاله کامل علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ،پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی‌پور، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

2 بخش مدیریت زراعت، سازمان جهاد کشاورزی استان کرمان، کرمان، ایران

3 شرکت سوم شعبان، ارزوئیه، ایران

4 بخش مدیریت زراعت، سازمان جهاد کشاورزی شهرستان ارزوئیه، ارزوئیه، ایران

5 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

6 استادیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

7 دانشیار ، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

10.22069/ejcp.2026.24108.2712

چکیده

سابقه و هدف: بهبود عملکرد و پایداری محصولات زراعی از مهم‌ترین اهداف برنامه‌های به‌نژادی است. با توجه به افزایش جمعیت و محدودیت منابع آب و خاک، معرفی ارقام جدیدی که بتوانند در شرایط اقلیمی مختلف عملکرد مناسبی داشته باشند، ضرورت دارد. گندم یکی از مهم‌ترین غلات در سطح جهان است که که بخش قابل توجهی از کالری دریافتی روزانه را تشکیل می‌دهد و به همین دلیل تولید پایدار و افزایش عملکرد آن همواره مورد توجه سیاست‌گذاران بخش کشاورزی بوده است. توسعه گونه‌های جدید و بهبود یافته گندم با عملکرد دانه بالا و سازگار با محیط زیست برای حفظ و افزایش امنیت غذایی در مواجهه با چالش‌هایی مانند تغییرات اقلیمی و رشد جمعیت ضروری است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش دو رقم مورد کشت در منطقه (سیروان و خلیل)، 8 رقم جدید گندم نان (اوج، مهرگان، رخشان، آینه، سحر، جلال، بهاران و ستاره) 4 لاین جدید حاصل از برنامه‌های به‌نژادی گندم در دانشگاه شهید باهنر کرمان (روشن سنبله بزرگ، روشن پاکوتاه، مهدوی زودرس و اکسکلیبر پابلند) مورد مطالعه قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. هر کرت شامل 25 ردیف با طول 15 متر و فاصله ردیف‌ها 10 سانتی‌متر بود. صفات عملکرد و اجزای عملکرد، ارتفاع بوته، و صفات فنولوژیک (روز تا گلدهی، روز تا رسیدگی، طول دوره پرشدن دانه) در طول دوره رشد و در زمان برداشت اندازه‌گیری شدند.
یافته‌ها: بر اساس نتایج این پژوهش رقم اوج با ترکیب مناسبی از عملکرد بالا (61/7 تن در هکتار) و صفات فنولوژیک مطلوب، بهترین عملکرد را در شرایط ارزوئیه داشته است. این رقم با ارتفاع 75/104 سانتی‌متر، دوره گلدهی 107 روز و رسیدگی 75/143 روز، قابلیت فرار از تنش‌های انتهایی فصل را دارد که یکی از مهم‌ترین استراتژی‌های سازگاری با شرایط خشک محسوب می‌شود. همچنین، رقم مهرگان با عملکرد 18/7 تن در هکتار و ویژگی‌های مطلوب فنولوژیک، گزینه مناسب دیگری برای کشت در این منطقه محسوب می‌شود. این رقم با ارتفاع متوسط (75/104 سانتی‌متر) و دوره پر شدن دانه مناسب (38 روز)، تعادل مطلوبی بین عملکرد و سازگاری با شرایط محیطی نشان داده است. هر دو رقم نسبت به رقم شاهد سیروان اختلاف معنی داری نشان ندادند ولی رقم اوج نسبت به رقم شاهد خلیل تفاوت معنی-داری نشان داد. نتایج نشان داد ستاره با عملکرد 59/3 تن در هکتار ضعیف‌ترین رقم در این شرایط بود.
نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش نشان داد ارقام جدید و لاینهای به‌نژادی در دانشگاه باهنر هیچکدام برتری معنی‌داری نسبت به رقم شاهد سیروان نداشتند. این نتایج نشان می‌دهد در شرایط بهینه زراعی پیشرفت به‌نژادی کند شده است و افزایش معنی‌داری رخ نداده است. رقم ستاره ضعیف‌ترین رقم در شرایط ارزوئیه بود و ضعف عملکرد این رقم می‌تواند به ارتفاع خیلی کم (79 سانتی‌متر) این رقم مربوط باشد. اگرچه اختلاف عملکرد ارقام اوج و مهرگان با رقم شاهد سیروان از لحاظ آماری معنی‌دار نبود، کاشت آنها در منطقه ارزوئیه می‌تواند تنوع رقم در منطقه را افزایش دهد و این امر در پیشگیری از اپیدمی آفات و بیماریها می‌تواند موثر واقع شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the yield of new cultivars and lines from the wheat breeding program under the Orzuiyeh, Kerman conditions

نویسندگان [English]

  • AZAM NIKBAKHT-Dehkordi 1
  • Mohsen Haj Amini 2
  • Fereydoun Ahangari 2
  • Fatemeh mangeli 2
  • meghdad golestan 3
  • MOHSEN ZAMANI 3
  • Masoud Pourrahimi 3
  • Joseph pourabdollah 2
  • Farshid rudbari 4
  • reza khaliltash 4
  • aboozar bahreini 2
  • Mohammad Ghader Ghader 5
  • Ali Kazemipour 6
  • Roohollah Abdoshah 7
1 Research and Technology Institute of Plant Production, Afzalipour Research Institute, Shahid Bahonar University of Kerman
2 Department of Crop Management, Agriculture Jihad Organization (Jahad-e-Keshavarzi), Kerman Province, Kerman, Iran.
3 Sevom Shaban Company (Sevom Shaban Co.), Orzuiyeh, Iran.
4 Department of Crop Management, Agriculture Jihad Organization, orzuiyeh County, orzuiyeh, Iran
5 Department of Plant Genetics and Production Engineering, Faculty of Agriculture, Birjand University, Birjand, Iran
6 Department of Plant Genetics and Production Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid-Bahonar University, Kerman, Iran
7 Department of Plant Genetics and Production Engineering, Faculty of Agriculture, ShahidBahonar University, Kerman, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Improving the yield and sustainability of crops is one of the most important goals of breeding programs. Given the increasing population and the limitations of water and soil resources, it is necessary to introduce new cultivars capable of delivering satisfactory yield in different climatic conditions. Wheat is one of the world’s most important cereals and constitutes a significant part of the daily calorie intake; therefore, its sustainable production and yield enhancement have long been priorities for agricultural policymakers. The development of new and improved wheat varieties with high grain yield and environmental friendliness is essential to maintain and increase food security in the face of challenges such as climate change and population growth.
Materials and methods: In this study, ‘Sirvan’ and ‘Khalil’ cultivars were used as controls and 12 new cultivars from breeding programs (Ouj, Mehregan, Rakhshan, Ayene, Sehar, Jalal, Baharan, RoshanBS, RoshanD, MahdaviE, ExST and Setare) were evaluated. The experiment was conducted in a randomized complete block design with 4 replications. Each plot consisted of 25 rows 15 m in length, with a row spacing of 10 cm. The studied traits included grain yield and yield components, plant height, and phenological traits (days to flowering, days to maturity, grain filling period) were measured during the growth period and at harvest.
Results: The results of this study indicated that wheat breeding programs in Iran have successfully developed cultivars and lines that show significant superiority in grain yield and yield components compared with the control cultivars ‘Sirvan’ and ‘Khalil’. Based on these results, the Ouj cultivar with a suitable combination of high yield (7.61 t.ha-1) and favorable phenological traits has the best performance in Arzooieh conditions. This cultivar with a height of 104.75 cm, flowering period of 107 days, and maturity of 143.75 days has the ability to escape from terminal-season stresses, which is considered one of the most important strategies for adapting to dry conditions. Also, the Mehregan cultivar with a yield of 7.18 t.ha-1 and favorable phenological characteristics is another suitable option for cultivation in this region. This cultivar with an average height (104.75 cm) and favorable grain filling period (38 days) has shown a favorable balance between yield and adaptation to environmental conditions.
Conclusion: In general, based on the results of this study, the identification of lines and cultivars that have higher yields than control cultivars indicate a favorable progress in wheat breeding programs in Iran. These findings emphasize the importance of continuing targeted breeding programs to produce cultivars that are compatible with the specific climatic conditions of each region and provide the possibility of improving food security in the arid regions of the country. Given the success of the breeding program in producing superior cultivars, it is essential to continue these programs with an emphasis on selection for resistance to environmental stresses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cultivars
  • Grain yield
  • Phenological traits
  • Plant height
  • Wheat

مراجع

  1. Javaheri, M. A. (2022a). Evaluation of several novel bread wheat cultivars in Kerman province's warm regions. Agriculture, Environment & Society, 2(1), 71–76.
  2. Shahbazi Homounlu, K., Ebadi, A., Farzaneh, S., & Khodarahmi, M. (2024). Evaluation of bread wheat cultivars and lines under normal irrigation and drought stress. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 34(1), 205–219. https://doi.org/10.22034/saps.2022.53889.2939 [In Persian]
  3. FAO. (2023). The state of food security and nutrition in the world 2023 (SOFI 2023). Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  4. Dadrasi, A., Chaichi, M., Nehbandani, A., Sheikhi, A., Salmani, F., & Nemati, A. (2023). Addressing food insecurity: An exploration of wheat production expansion. PLoS ONE, 18(12), e0290684.
  5. FAO. (2021). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Retrieved July 28, 2022, from https://www.fao.org/statistics/en
  6. Mondal, S., Singh, R. P., Mason, E. R., Huerta-Espino, J., Autrique, E., & Joshi, A. K. (2016). Grain yield, adaptation and progress in breeding for early-maturing and heat-tolerant wheat lines in South Asia. Field Crops Research, 192, 78–85.
  7. Alipour, H., Bihamta, M. R., Mohammadi, V., Peyghambari, S. A., Bai, G., & Zhang, G. (2017). Genotyping-by-sequencing (GBS) revealed molecular genetic diversity of Iranian wheat landraces and cultivars. Frontiers in Plant Science, 8, 1293.
  8. Karabekovna, I. V. (2023). Evaluation of wheat (Triticum aestivum L.) lines for drought tolerance in Kyrgyzstan. Emirates Journal of Food and Agriculture, 35, 436–441.
  9. Javaheri, M. A. (2022b). Identification of bread and durum wheat varieties suitable for planting in Orzuiyeh region of Kerman province. Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 4(1), 87–95. [In Persian]
  10. Semiromi, J. T., Amirizadeh, S., & Meighani, H. (2024). New simple approach to the site-specific prediction of grapevine (Vitis vinifera) phenological phases (the case of Kerman, Iran). Agricultural and Forest Meteorology, 353, 110057.
  11. Dehghani Dashtabi, R., Mirhashemi, S., Jahani, M., & Haghighatjou, P. (2021). The role of irrigation management on wheat water productivity (case study: Arzooieh city of Kerman). Iranian Journal of Soil and Water Research, 52(7), 1931–1940. [In Persian]
  12. Omrani, A., Omrani, S., Khodarahmi, M., Shojaei, S. H., Illés, Á., Bojtor, C., Mousavi, S. M. N., & Nagy, J. (2022). Evaluation of grain yield stability in some selected wheat genotypes using AMMI and GGE biplot methods. Agronomy, 12(5), 1130.
  13. Mohammadi, R., Abdipour, M., Rahmati, M., Armion, M., Mehri, N., & Mehraban, A. (2025). Genotype × environment interaction analysis and climatic factors impacts on grain yield in rainfed durum wheat trials in Iran. BMC Plant Biology, 25(1), 1065.
  14. Johari-Pireivatlou, M., & Maralian, H. (2011). Evaluation of 10 wheat cultivars under water stress at Moghan (Iran) condition. African Journal of Biotechnology, 10(56), 10900–10905.
  15. Hosseini, A. D., Dadkhodaie, A., Heidari, B., & Kazemeini, S. A. (2020). Evaluation of a hexaploid wheat collection (Triticum aestivum L.) under drought stress conditions using stress tolerance indices. Annual Research and Review in Biology, 34(6), 1–10.
  16. Mohammadi, R., & Amri, A. (2013). Genotype × environment interaction and genetic improvement for yield and yield stability of rainfed durum wheat in Iran. Euphytica, 192(2), 227–249.
  17. Tabatabai, S. M. T., Solouki, M., Fakhery, B., Esmailzadeh-Moghaddam, M., & Mehdinezhad, N. (2017). Evaluation of grain yield of recombinant inbred lines of bread wheat (Triticum aestivum L.) derived from SeriM82/Babax cross under drought stress conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 19(4), 270–283. [In Persian]
  18. Roostaei, M., Jafarzadeh, J., Roohi, E., Nazary, H., Rajabi, R., Mohammadi, R., Khalilzadeh, G. R., Sief, F., Mirfatah, S. M. M., Sief Amiri, S., Hatamzadeh, H., & Ahmadi, M. M. (2022). Genotype × environment interaction and stability analyses of grain yield in rainfed winter bread wheat. Experimental Agriculture, 58, e37.
  19. Mehraban, A., Tobe, A., Gholipouri, A., Amiri, E., Ghafari, A., & Rostaii, M. (2019). The effects of drought stress on yield, yield components, and yield stability at different growth stages in bread wheat cultivar (Triticum aestivum L.). Polish Journal of Environmental Studies, 28(2), 739–748. https://doi.org/10.15244/PJOES/85350
  20. Beral, A., Rincent, R., Le Gouis, J., Girousse, C., & Allard, V. (2020). Wheat individual grain-size variance originates from crop development and from specific genetic determinism. PLoS ONE, 15(3), e0230689.
  21. Wasaya, A., Manzoor, S., Yasir, T. A., Sarwar, N., Mubeen, K., Ismail, I. A., Raza, A., Rehman, A., Hossain, A., & El Sabagh, A. (2021). Evaluation of fourteen bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes by observing gas exchange parameters, relative water and chlorophyll content, and yield attributes under drought stress. Sustainability, 13(9), 4799. https://doi.org/10.3390/su13094799
  22. Brinton, J., & Uauy, C. (2019). A reductionist approach to dissecting grain weight and yield in wheat. Journal of Integrative Plant Biology, 61(3), 337–358.
  23. Moayedi, A. A., Boyce, A. N., & Barakbah, S. S. (2010). The performance of durum and bread wheat genotypes associated with yield and yield component under different water deficit conditions. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 4(1), 106–113.
  24. Moosavi, S. S., Nazari, M., Chaichi, M., & Jamshidi Goharrizi, K. (2020). The most effective yield-components associated with increasing yield of wheat (Triticum aestivum L.) under terminal drought stress conditions. Desert, 25(2), 139–146. https://doi.org/10.22059/jdesert.2020.79251
  25. Joudi, M., Ahmadi, A., & Mohammadi, V. (2017). Changes in stem and spike related traits resulting from breeding in Iranian wheat cultivars: Associations with grain yield. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 53(3), 107–113. https://doi.org/10.17221/178/2016-CJGPB
  26. Pour-Aboughadareh, A., Mohammadi, R., Etminan, A., Shooshtari, L., Maleki-Tabrizi, N., & Poczai, P. (2020). Effects of drought stress on some agronomic and morpho-physiological traits in durum wheat genotypes. Sustainability, 12(14), 5610. https://doi.org/10.3390/su12145610
  27. Gulino, D., & Lopes, M. S. (2024). Phenological adaptation of wheat varieties to rising temperatures: Implications for yield components and grain quality. Plants, 13(20), 2929. https://doi.org/10.3390/plants13202929
  28. Fleury, D., Jefferies, S., Kuchel, H., & Langridge, P. (2010). Genetic and genomic tools to improve drought tolerance in wheat. Journal of Experimental Botany, 61(12), 3211–3222.
  29. Golkari, S., Hagparast, R., Roohi, E., Mobasser, S., Ahmadi, M. M., Soleimani, K., Khalilzadeh, G., Abedi-Asl, G., & Babaei, T. (2016). Multi-environment evaluation of winter bread wheat genotypes under rainfed conditions of Iran using AMMI model. Crop Breeding Journal, 6(2), 17–31. https://doi.org/10.22092/cbj.2016.107104
  30. Mohammadi, M., Ghojigh, H., Khanzadeh, H., Hosseinpour, T., & Armion, M. (2016). Assessment of yield stability of spring bread wheat genotypes in multi-environment trials under rainfed conditions of Iran using the AMMI model. Crop Breeding Journal, 6(2), 59–66.
  31. Alhag, D. D., Rashidi, V., Aharizad, S., Farahvash, F., & Mirshekari, B. (2022). The traits affecting wheat grain yield and determining tolerant genotypes using drought indices. Cereal Research Communications, 50(4), 627–636. https://doi.org/10.1007/S42976-021-00225-2
  32. Lopes, M. S., Royo, C., Alvaro, F., Sanchez-Garcia, M., Ozer, E., Ozdemir, F., Karaman, M., Roustaii, M., Jalal-Kamali, M. R., & Pequeno, D. (2018). Optimizing winter wheat resilience to climate change in rainfed crop systems of Turkey and Iran. Frontiers in Plant Science, 9, 563.
  33. Rabieyan, E., Bihamta, M. R., Moghaddam, M. E., Alipour, H., Mohammadi, V., Azizyan, K., & Javid, S. (2023). Analysis of genetic diversity and genome-wide association study for drought tolerance related traits in Iranian bread wheat. BMC Plant Biology, 23(1), 431.
مجله تولید گیاهان زراعی
دوره 19، شماره 2
تیر 1405
صفحه 51-67

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار