Genetic Analysis of Seedling Traits under Drought Stress Conditions in Bread Wheat

Document Type : Original Article

Authors

Department of Genetics, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut, Egypt

Abstract

In the present study, a laboratory experiment was conducted to study the gene action and estimate general (GCA) and specific (SCA) combining ability of seedling traits in a half diallel cross of bread wheat. Eight bread wheat genotypes and their F1 hybrids were evaluated under drought stress induced by the treatment with Polyethylene Glycol-6000. The studied traits were shoot length (SHL), root length (ROL), number of lateral roots (NOR), fresh weight of seedling (FRW) and dry weight of seedling (DRW). Highly significant (P<0.01) differences were observed among studied genotypes for all seedling traits under drought stress conditions. Highly significant (P<0.01) mean squares due to GCA and SCA effects were observed for all seedling traits, indicating the importance of both additive and non-additive gene actions. Obviously, GCA mean squares were larger in magnitude than that of SCA, indicating the importance role of the additive gene action in the inheritance of the studied traits. Compared to their parents, F1 hybrids produced longer roots under drought stress conditions, indicating the presence of heterosis. The regression analysis indicated a partial adequacy of an additive-dominance model for ROL, NOR, FRW and DRW, while non adequate model was observed for SHL. Based on GCA effects, the parental genotypes P1, P2 and P3 were the best general combiners for most studied traits under drought stress conditions. The highest desirable SCA effects were obtained from the crosses P1×P3, P1×P6, P1×P8, P2×P5 and P2×P7 for most studied traits, indicating their usefulness as best promising combinations under drought stress conditions.

Keywords


Article Title [العربیة]

التحليل الوراثي لصفات البادرة تحت ظروف إجهاد الجفاف في قمح الخبز

Authors [العربیة]

  • سها أحمد سيد أحمد
  • محمد إبراهيم محمد حسن
  • محمود أبو السعود الراوي
  • السيد نبوي السيد حامد
قسم الوراثة، كلية الزراعة، جامعة أسيوط، مصر.
Abstract [العربیة]

في الدراسة الحالية، أجريت تجربة معملية لدراسة الفعل الجيني وتقدير القدرة العامة والخاصة على الائتلاف لصفات البادرة في تهجين نصف دائري من قمح الخبز. تم تقييم ثمانية طرز وراثية وثمانية وعشرون هجين جيل أول تحت ظروف الجفاف الناجم عن المعاملة بمادة البولي إيثيلين جلايكول-6000. كانت الصفات المدروسة هي طول السويقة وطول الجذر وعدد الجذور الثانوية والوزن الرطب والجاف للبادرة. لوحظت فروق معنوية جداً بين الطرز الوراثية لجميع الصفات تحت ظروف إجهاد الجفاف. كانت قيم متوسط المربعات الراجعة للقدرة العامة والخاصة على الائتلاف معنوية جداً لجميع الصفات، مما يشير إلى أن كل من الفعل الجيني المضيف وغير المضيف كان له دور في وراثة الصفات المدروسة. كانت قيم متوسط المربعات الراجعة للقدرة العامة على الائتلاف أكبر من تلك الراجعة للقدرة الخاصة على الائتلاف، مما يشير إلى أهمية دور الفعل الجيني المضيف في وراثة تلك الصفات. بالمقارنة مع آبائهم، أنتجت هجن الجيل الأول جذوراً أطول تحت ظروف الجفاف، مما يشير إلى وجود قوة هجين. أشار تحليل الانحدار إلى ملائمة جزئية لنموذج إضافة-سيادة بالنسبة لصفات طول الجذر وعدد الجذور الثانوية والوزن الرطب والجاف للبادرة، في حين لوحظ عدم ملائمة النموذج لصفة طول السويقة. اعتمادا على القدرة العامة على الائتلاف، كانت الطرز الوراثية P1 وP2   و P3 أفضل الآباء ائتلافاً لمعظم الصفات تحت ظروف الجفاف. تم الحصول على أفضل تأثيرات مرغوبة للقدرة الخاصة على الائتلاف من الهجن  P1×P3و P1×P6 و P1×P8 وP2×P5  و P2×P7 لمعظم الصفات، مما يشير إلى فائدتها كأفضل التوليفات الواعدة تحت ظروف الجفاف. وبالتالي، فإن إدراج تلك الطرز الوراثية المتفوقة في برامج التربية يمكن أن يكون مفيدا لتحسين تحمل الجفاف في القمح.

Keywords [العربیة]

  • الجفاف
  • صفات البادرة
  • قمح الخبز
  • التحليل الدائري
  • القدرة على الائتلاف