برآورد اجزای واریانس فنوتیپی، قابلیت توارث و روابط بین صفات عملکردی میوه و ویژگی‌های فتوسنتزی در گوجه‌فرنگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکتری، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

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

3 استاد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

4 استادیار، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی پور، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

5 استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

چکیده

هدف: این پژوهش به‌منظور بررسی ارتباط میان عملکرد میوه و صفات فتوسنتزی و مورفولوژیکی در گوجه‌فرنگی و همچنین ارزیابی سهم ژنتیکی در کنترل این صفات انجام شد. هدف نهایی، شناسایی ژنوتیپ‌هایی با ویژگی‌های مطلوب است که به بهبود عملکرد میوه گوجه‌فرنگی کمک کند.
مواد و روش‌ها: این آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، دانشگاه شهید باهنر کرمان اجرا شد. در این آزمایش ۲۵ ژنوتیپ گوجه‌فرنگی با منشا جغرافیایی از کشورهای مختلف و متنوع از نظر شکل و رنگ، کشت گردیدند و صفات تعداد گل در بوته، تعداد میوه در بوته، عملکرد میوه، وزن تک میوه، تعداد کاسبرگ، طول میوه، عرض میوه، تعداد روز تا رسیدگی، میزان کلروفیل، میزان CO2 زیر روزنه­ای، میزان تعرق، هدایت روزنه­ای، سرعت فتوسنتز، طول برگ مرکب، طول دمبرگ، عرض برگ مرکب و تعداد برگچه بالغ اندازه‌گیری شدند. علاوه بر تجزیه واریانس و مقایسه میانگین صفات، همبستگی­های ژنتیکی و فنوتیپی، ضریب تنوع ژنتیکی و فنوتیپی، وراثت‌پذیری عمومی برای هر صفت و تجزیه علیت برای بررسی اثرات مستقیم و غیرمستقیم صفات بر عملکرد میوه انجام شد.
نتایج: نتایج نشان داد که صفاتی مانند تعداد روز تا رسیدگی، سرعت فتوسنتز، عملکرد میوه و تعداد گل در بوته بالاترین وراثت‌پذیری را داشتند، در حالی که صفات هدایت روزنه‌ای و طول دمبرگ کمترین وراثت‌پذیری را نشان دادند. همچنین تنوع ژنتیکی و فنوتیپی صفاتی چون عملکرد میوه و وزن تک میوه، تعداد کاسبرگ، سرعت فتوسنتز و تعداد گل بیشتر از سایر صفات بود. برخی صفات مانند وزن میوه اثر مستقیم مثبت و صفاتی مانند سرعت فتوسنتز، طول دمبرگ و عرض برگ اثر مستقیم منفی بر عملکرد میوه داشتند.
نتیجه‌گیری: این مطالعه اهمیت رابطه بین صفات مورفولوژی، فتوسنتزی و عملکردی را برای بهبود عملکرد میوه گوجه‌فرنگی نشان داد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ‌هایی با ویژگی‌هایی مانند وزن تک میوه بالا، هدایت روزنه‌ای مناسب و کنترل فرآیندهای فتوسنتزی می‌توانند محصولی با عملکرد بالا تولید کنند. برتری ژنوتیپ آناناسی در صفات عملکردی، ژنوتیپ قرمز دندانه‌دار در صفات مورفولوژی و ژنوتیپ آریا در صفات فتوسنتزی، حاکی از پتانسیل آن‌ها برای استفاده در برنامه‌های اصلاحی برای بهبود عملکرد میوه گوجه­فرنگی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of Phenotypic Variance Components, Heritability, and Relationships Between Fruit Yield Traits and Photosynthetic Characteristics in Tomato

نویسندگان [English]

  • Maryam Nazari 1
  • Azam Nikbakht Dehkordi 2
  • Ghasem Mohammadi-Nejad 3
  • Sepideh Ghotbzadeh-Kermani 4
  • Mehdi Mohayeji 5
1 PhD student, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran.
2 Assistant Professor, Research and Technology Institute of Plant Production, Afzalipour Research Institute, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
3 Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
4 Assistant Professor, Research and Technology Institute of Plant Production, Afzalipour Research Institute, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
5 Assistant Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran
چکیده [English]

Abstract
Objective
This study aimed to investigate the relationship between fruit yield and photosynthetic and morphological traits in tomatoes and evaluate the genetic control of these traits. The ultimate goal was to identify genotypes with desirable characteristics that could improve fruit yield.
Materials and Methods
The experiment was conducted using a randomized complete blocks design (RCBD) with three replications in the research greenhouse of the Research Technology of Plant Production Institute at the Shahid Bahonar University of Kerman. A total of 25 tomato genotypes with diverse geographical origins and varying fruit shapes and colors were cultivated. The measured traits included the number of flowers per plant, number of fruits per plant, fruit yield, single fruit weight, number of sepals, fruit length, fruit width, days to maturity, chlorophyll content, intercellular CO2 concentration, transpiration rate, stomatal conductance, photosynthesis rate, leaf length, petiole length, leaf width, and number of leaflets. In addition to variance analysis and mean comparisons, genetic and phenotypic correlations, coefficients of genetic and phenotypic, broad-sense heritability for each trait, and path analysis were performed to assess the direct and indirect effects of traits on fruit yield.
Results
The results showed that traits such as days to maturity, photosynthesis rate, fruit yield, and the number of flowers per plant exhibited the highest heritability. At the same time, stomatal conductance and petiole length displayed the lowest heritability. Moreover, genetic and phenotypic diversity for traits such as fruit yield, single fruit weight, number of sepals, photosynthesis rate, and number of flowers were more significant than other traits. Traits like fruit weight had a positive direct effect on fruit yield, while traits such as photosynthesis rate, petiole length, and leaf width negatively affected fruit yield.
Conclusion
This study highlighted the importance of the relationship between morphological, photosynthetic, and yield traits for improving tomato fruit yield. The results indicated that genotypes with traits such as increased single fruit weight, optimal stomatal conductance, and efficient regulation of photosynthetic processes can produce higher-yielding crops. The superior performance of the Ananasi genotype in yield traits, the Red Serrated genotype in morphological traits, and the Arya genotype in photosynthetic traits underscores their potential for use in breeding programs to enhance tomato fruit yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Broad-sense heritability
  • genetic and phenotypic correlation
  • path analysis
  • phenotypic and genetic coefficients