بررسی ترکیب‌پذیری عمومی خصوصیات مورفولوژی و فیتوشیمیایی در جمعیت‌های مختلف آویشن ‏دنایی (‏Thymus daenensis Celak‏) در آزمون پلی‌کراس

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

2 استادیار، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

3 دانشیار، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

4 دانشیار، پژوهشکدۀ گیاهان و مواد اولیۀ دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

5 استاد، مؤسسه ‏JKI‏ آلمان، برلین

چکیده

آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak) یکی از گونه‌های اندمیک ایران است که به‌دلیل داشتن درصد بالای اسانس و همچنین میزان بالای تیمول در اسانس اهمیت دارد و در صنایع دارویی و غذایی استفاده آن رو به گسترش است. به‌منظور ارزیابی خصوصیات ژنتیکی و ترکیب‌پذیری عمومی (GCA)، 12 جمعیت آویشن دنایی از طرح آمیزشی پلی‌کراس استفاده شد. خزانه پلی‌کراس در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 6 تکرار در سال‌های 1393 و 1394 اجرا شد. سپس آزمون نتاج پلی‌کراس در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار در سال‌های 1395 و 1396 در ایستگاه تحقیقاتی گروه مهندسی علوم باغبانی و فضای سبز دانشگاه تهران واقع در کرج مورد مطالعه قرار گرفت. صفات رشدی و عملکردی، درصد و عملکرد اسانس و میزان تیمول و کارواکرول مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد که از نظر صفات مؤثر در عملکرد مانند ارتفاع بوته، وزن تر و خشک بوته و وزن خشک برگ جمعیت‌های ایلام، اصفهان 2، مرکزی 1 و 2 میزان ترکیب‌پذیری عمومی بالایی را نشان دادند و جمعیت‌های ایلام و ملایر 2 بیشترین ترکیب‌پذیری عمومی را برای درصد اسانس و عملکرد اسانس نشان دادند. به‎طورکلی، نتایج این پژوهش حاکی از تنوع بالای جمعیت‌های مورد مطالعه از نظر خصوصیات مورفولوژیک و فیتوشیمیایی بود و در نهایت می‌توان از جمعیت های ایلام، ملایر 2، مرکزی 1 و مرکزی 2 جهت ایجاد رقم سنتتیک و یا خزانه ژنتیکی جدید برای گزینش ژنوتیپ های برتر استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on general combining ability of morphological and phytochemical traits in ‎different populations of Thymus daenensis in polycross test

نویسندگان [English]

  • Siavash Mohammadi 1
  • Leila Tabrizi 2
  • Majid Shokrpour 3
  • Javad Hadian 4
  • Hratwig Schulz 5
1 Ph.D. Candidate, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, ‎Karaj, 31587-11167, Iran
2 Assistant Professor , College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, 31587-11167, Iran
3 Associate Professor, College of Agriculture and Natural Resources, ‎University of Tehran, Karaj, 31587-11167, Iran
4 Associate Professor, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
5 Professor, Julius Kühn-Institut (JKI), 14195 Berlin, Germany
چکیده [English]

Thymus daenensis, one of the endemic thyme in Iran, is very important in the pharmaceutical and food industries due to high percentage of essential oils and high levels of thymol in essential oils. In order to evaluate genetic parameters and general combining ability (GCA) in 12 populations of T. daenensis, a polycross design has been used. Polycross test in a randomized complete block design with 6 replications in 2014 and 2015, and polycross progeny test in a randomized complete block design with 3 replications in 2016 and 2017 were carried out in the Horticultural Department, University of Tehran. Karaj. Iran. Morphological traits, essential oil content and yield, thymol and carvacrol were evaluated. Results revealed that, the high level of GCA for important traits such as plant height, plant fresh and dry weight and leaf dry weight were obtained in populations of Ilam, Isfahan 2, Markazi 1 and Markazi 2 and for essential oil percentage and yield were obtained in populations of Ilam and Malayer 2. Overall, the results of this study indicated a high diversity for morphological and phytochemical traits in studied populations. Also, Ilam, Malayer 2, Markazi 1 and Markazi 2 populations with positive and high GCA provide good opportunities for creating synthetic varieties or new genetic source for selection of superior genotypes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Essential oil
  • genetic parameters
  • thyme breeding
  • Thymol
  1. Amini, F. (2015). General combining ability of half-sib families of tall fescue (Festuca arundinaceum Schreb). Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 2(23), 215-225. (in Farsi)
  2. Araghi, B. (2011). Estimation of general combining ability and genetic parameters of different traits through polycross test in Dactylis glomerata and Bromus inermis. MSc. Thesis, Faculty of Agriculture. Isfahan University of Technology, Iran. (in Farsi)
  3. Pharmacopoeia, B. (1988). Bernan Press. London: HMSO, 2, 137-138.
  4. Eghlima, GH., Hadian, J. & Motallebi Azar A. (2015). The heritability of yield and morphological traits of clones Satureja rechingeri Jamzad. Journal of Applied Crop Breeding, 3 (2), 243-256. (in Farsi)
  5. Estilai, A. B., Ehdaie, B., Naqvi, H. H., Dierig, D. A., Ray, D. T. & Thompson, A. E. (1992). Correlations and path analysis of agronomic traits in guayule. Crop Science, 32, 953-957.
  6. Frandsen, H. N. (1940). Some breeding experiments with timothy. Imp. Bur. Joint Publ. 30: 80-92.
  7. Hanson, A. A. (1988). Alfalfa and Alfalfa Improvement. Madison, Wisconsin, USA.
  8. Hassani, M., Saeidi, G. & Rezai, A. (2005). Estimation of genetic parameters and combining ability for yield and yield components in bread wheat. Journal of Water and Soil Science, 9 (1), 157-171. (in Farsi)
  9. Hassiotisa, C.N., Tarantilis, P.A., Daferera, D. & Polissiou, M.G. (2010). Etherio, a new variety of Lavandula angustifolia with improved essential oil production and composition from natural selected genotypes. Industrial Crops and Products, 32, 77-82.
  10. Heuberger, H. (2010). Cultivation and breeding of Chinese medicinal plant in Germany. Planta Medica. 76: 1956-1962.
  11. Jamzad, Z. (2009), Thymus and Satureja Species of Iran. Research institute of Forests and Rangelands. 172 p. (in Farsi)
  12. Kasperbauer, M. J. (1990).  Biotechnology in tall fescue improvement. CRC Press, Boca, Raton. Florida. US.199 p.
  13. Kermanshahani, M., Dehshiri, A. & Asare M. H. (2018). Selection of superior parents by using polycross test to produce coriander synthetic varieties.‏ In: Proceedings of 4th National Conference on Seed Science and Technology. Karaj, Iran. (in Farsi)
  14. Kölliker, R., Boller, B. & Widmer, F. (2005). Marker assisted polycross breeding to increase diversity and yield in perennial ryegrass (Lolium perenne L.). Euphytica, 146(1-2), pp.55-65.
  15. Lothrop, J. E., Atkins, R. E. & Smith, O. S. (1985). Variability for yield and yield components in IAPIR grain sorghum random mating population II. Correlations, estimated gain from selection, and correlated responses to selection. Crop Science, 25, 240-244.
  16. Mansouri, S. M., Mobli, M., Ebadi, R. & Rezai A. (2008). Polycross effects on agronomical characteristics and yield of nine onion genotypes in Isfahan. Journal of Water and Soil Science, 12(45), 615-625. (in Farsi)
  17. Monirifar, H. (2010). Half-sib progeny test for selection of best parents for development of a synthetic variety of alfalfa. Iranian Journal of Crop Sciences, 12 (1), 66-75. (in Farsi)
  18. Nguyen, H. T. & Sleper, A. (1983). Theory and application of half-sib matings in forage breeding. Theoretical and Applied Genetics, 64, 187-196.
  19. Omid Beigi, R. (2004).  Production and Processing of Medicinal Plants. Astan Ghods Razavi Publications. 424 p. (in Farsi)
  20. Roustaei, A. (2009). The effect of climatic condition on morphological and phytochemical characteristics of Thymus daenensis. PhD thesis, Faculty of Agriculture. University of Tehran. Karaj, Iran. (in Farsi)
  21. Shahnazari, M., Siahsar B., Khayyam-Nekouei M. & Mohammadi, R. (2010). Investigation of genetic parameters and general combining ability of genotypes of tall fescue. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 2 (18), 249-266.
  22. Taherian, A. A., Babae, M., Vafaei, A. A., Jarrahi, M., Jadidi, M. & Sadeghi, H. (2009). Antinociceptive effects of hydroalcoholic extract of Thymus vulgaris. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences, 83-89.
  23. Tohidi, B., Rahimmalek, M. & Arzani, A. (2017). Essential oil composition, total phenolic, flavonoid contents, and antioxidant activity of Thymus species collected from different regions of Iran. Food Chemistry, 220, 153-161.‏
  24. Tourchi, M., S. Aharizad, M. Moghaddam, F. Etedali & Tabataba Vakili S. H. (2007). Determination of genetically parameters and combining ability of native sainfoin ecotypes for forage yield. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 40, 213-222. (in Farsi)
  25. Vogel, K. P. & Mitchell, R. B. (2008). Heterosis in switchgrass: biomass yield in swards. Crop Science, 48(6), 2159-2164.
  26. Wricke, G. & Weber, W. E. (1986). Quantitative Genetic and Selection in Plant Breeding. Walter De Gruyter. New York.
  27. Yavari, A., Shokrpour, M., Tabrizi L.  & Hadian, J. (2015). Analysis of morphological variation and general combining ability in half sib families of Echinacea purpurea L. Iranian Journal of Horticultural Science, 47 (4), 617-630. (in Farsi)
  28. Zarabian, M. & Majidi, M. (2010). Evaluation of drought tolerance in germination stage of Onobrychis sativa in polycross test. In: Proceedings of 11th Iranian Crop Sciences Congress. Tehran. Iran. (in Farsi)