Chromosomal Study of Salinity Tolerance in Wheat Using Chromosome Substitution Lines

Document Type : Research Article

Author

Assistant Professor, Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resource, Imam Khomeini International University, Qazvin

Abstract

In order to identify the chromosomes involved in salt tolerance in growth characteristics of wheat and classification of chromosomes in terms of salt tolerance, a complete chromosome substitution line series in which chromosomes of Chinese Spring variety (recipient) have substituted with their related homologous chromosomes from Timstein (donor) were used. Plant genetic materials were evaluated through a randomized complete block design with three replications under two salinity conditions of 5 and 10 ds/m in the Imam Khomeini International University. Analysis of variance showed that there was significant difference among genotypes for height, spike length, width and weight, leaf width and length and dry weight. The results revealed Chinese Spring variety was sensitive while Timstein variety was resistant to salinity stress. The results of cluster analysis showed that in 5 ds/m salinity CS(5D), CS(3A), CS(6B) and Timstein variety and in 10 ds/m salinity CS(2D), CS(3A), CS(4A) and Timstein variety were assigned to resistant group. Therefore, in 5 ds/m salinity chromosomes 5D, 3A as well as 6B and in 10ds/m salinity chromosomes 2D, 3A and 4A from Timstein were carrying the salinity tolerance genes with more probability than other chromosomes. Plant breeders by focusing on these chromosomes can identify the exact place of salt tolerance genes and by transferring these genes into high performance but sensitive plants, can improve salt stress tolerance in wheat.

Keywords

Main Subjects

References

امینیان، ر. 1389. مطالعات ژنومی عملکرد و اجزاء آن و صفات مرتبط با تحمل خشکی در گندم نان. پایان‌نامه دکتری اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد. 240 صفحه.
امینیان، ر.، محمدی، ش.، هوشمند، س. و خدام باشی، م. 1391. تعیین محل کروموزومی ژن‌های کنترل‌کننده عملکرد مرتبط با صفات روزنه و برگ پرچم در گندم نان تحت شرایط تنش خشکی و بدون تنش با استفاده از لاین‌های جایگزین کروموزومی. نشریه زراعت (پژوهش و سازندگی)، 13 (2): 140-131.
بهنیا، م. 1376. غلات سردسیری. انتشارات دانشگاه تهران. 610 صفحه.
دشتی، ح.، یزدی صمدی، ب.، قنادها، م. ر.، عبدمیشانی، س. و صرافی، ا. 1380. تعیین کروموزوم‌های مؤثر در مقاومت به سرما با استفاده از رگه‌های جایگزین در گندم زمستانه. مجله علوم کشاورزی ایران. 32 (4): 833-825.
سعادتیان، ب.، سلیمانی، ف.، احمدوند، گ. و وجدانی آرام، س. 1391. بررسی توانایی تحمل، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم به شوری آب آبیاری در مراحل حساس رشد. نشریه پژوهش‌های زراعی ایران، 10 (4): 734-726.
فرشادفر، ع.، فرشادفر، م. و معروفی، ا. 1380. تعیین محل کروموزمی ژن‌های کنترل‌کننده شاخص‌های کمی مقاومت به خشکی در گندم. پژوهش و سازندگی، 53 (4): 45-40.
قلی‌زاده، ا. و دهقانی، م. 1394. تعیین ویژگی‌های مرتبط با تحمل به شوری ژنوتیپ‌های گندم نان در استان یزد با استفاده از رگرسیون لجستیک. نشریه تولید گیاهان زراعی، 8 (1): 77-63.
کافی، م.، برزویی، ا.، صالحی، م.، کمندی، ع.، معصومی، ع. و نباتی، ج. 1391. فیزیولوژی تنش‌های محیطی در گیاهان. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 502 صفحه.
محمدی ده‌چشمه، ش. 1387. آنالیز کروموزومی صفات فیزیولوژیکی مرتبط با مقاومت به خشکی در گندم نان با استفاده از پایه‌های ژنتیکی مونوزوم. انتشارات دانشگاه شهرکرد. 160 صفحه.
Amiri, E., Farshadfar, E. and Jowkar, M. M. 2013. AMMI analysis of wheat substitution lines for detecting genes controlling adaptability. International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 1: 9.1122-1123.
Farshadfar, E., Koszegi, B., Tischner, T. and Sutka, J. 1995. Substitution analysis of drought tolerance in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Breeding, 114: 6.542-544.
Farshadfar, E., Safari, H. and Jamshidi, B. 2012. GGE biplot analysis of adaptation in wheat substitution lines. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4: 877-881.
Jimenez, M. and Dubcovsky, J. 1999. Chromosomes location of genes affecting polyphenol oxidase activity in seeds of common and durum wheat. Plant Breeding, 118: 395-398.
King, I. P., Orford, S. E., Cant, K. A., Reader, S. M. and Miller, R. E. 1996. An assessment of the salt tolerance of wheat/Thinopyrum bessarabicum 5E addition and substitution lines. Plant Breeding, 115: 77-78.
Klindworth, D. L., Hareland, G. A., Elias, E. M., Faris, J. D., Chao, S. and Xu, S. S. 2009. Agronomic and quality characteristics of two new sets of Langdon durum-wild emmer wheat chromosome substitution lines. Journal of Cereal Science, 50: 29-35.
Mohammady, S. 2002. Inheritance of tolerance to water-stress in wheat (Triticum aestivum). Ph.D. Dissertation. University of Newcastle, UK, 200 pp.
Mohammady, S., Aminian, R., Hooshmand, S. and Khodambashi, M. 2012. Genomic analysis of carbon isotope discrimination, photosynthesis rate, stomatal conductance, and yield in wheat (Triticum aestivum L.) under water-stressed conditions. Crop and Pasture Science, 63: 513-519.
Munns, R., James, R. A. and Lauchli, A. 2006. Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals. The Journal of Experimental Botany, 57: 1025-1043.
Ram, C., Sharma, G., Ferrara, O., Crossa, J., Bhatta, M. R. and Sufian, M. A. 2007. Wheat grain yield and stability assessed through regional trials in the Eastern Gangetic Plains of Sought Asia. Euphytica, 157: 457-464.
Sears, E. R. 1954. The aneuploids of common wheat. Molecular, Agricultural and Experimental Station Research Bulletin, 572: 1-58.
Shimelis, H., Johan, J. S., Zakkie, A. P. and Maryke, T. L. 2005. Chromosome locations of leaf rust resistance genes in selected tetraploid wheats through substitution lines. Euphytica, 141: 209-216.
Siddiqui, K. A. 1972. Protein content and quality of wheat chromosomes substitution lines. Hereditas, 71: 157-160.
Volume 9, Issue 1
May 2017
Pages 153-163

Files

Share

How to cite

Statistics