Phenotypic Selection and Bulked Segregant Analysis for Flag Leaf Angle under Heat Stress in Bread Wheat (Triticum aestivum L.)

Document Type : Original Article

Abstract

Divergent phenotypic selection was performed for flag leaf angle (FLAN) under heat stress in five F2 populations of bread wheat (Triticum aestivum L.). Direct responses for FLAN and correlated responses for grain yield per plant (GYP) and thousand kernel weight (TKW) were measured. FLAN was positively and significantly correlated with GYP and TKW under heat stress. Positive and highly significant (P<0.01) responses to selection for FLAN were obtained in both directions for the five populations, which were higher in magnitude in the low direction (averaged 31.41) than those obtained in the high direction (averaged 22.0%). Selection for high FLAN produced concurrent positive and significant (P<0.05) responses in GYP in only two populations, with an average of 5.17%, which was lower in magnitude than averaged correlated responses (8.24%) obtained in GYP for lower FLAN in four populations. Significant (P<0.05) correlated responses to selection in TKW for higher FLAN were obtained in four populations (averaged 4.03%) and were smaller in magnitude than those obtained for lower FLAN (averaged 9.56%). Additive gene effects were found to be mainly controlling FLAN. Moderate realized heritability estimates obtained for FLAN (averaged 0.53) were similar to heritability obtained by parent-offspring regression (averaged 0.50). Bulked segregant analysis (BSA) using twelve simple sequence repeats (SSR) markers for FLAN identified three SSR markers, namely Xgwm294-2A; Xbarc113-6A and Xwmc398-6B were able to distinguish high from low bulks in at least two populations. Three bands specific for high and two specific for low FLAN were generated, that could be used in the future as markers associated with FLAN under heat stress in wheat. The information presented here could help in understanding the genetic system controlling FLAN and its relationship with grain yield under heat stress.

Keywords

Main Subjects

Article Title [العربیة]

الانتخاب المظهری وتحلیل ضم الانعزالات المتفارقة لصفة زاویة میل ورقة العلم تحت الاجهاد الحراری فی قمح الخبز

Abstract [العربیة]

تم اجراء انتخاب ثنائی الاتجاه لصفة زاویة میل ورقة العلم تحت ظروف الاجهاد الحراری فی الجیل الثانی لخمس عشائر من قمح الخبز. وتم تقدیر الاستجابة المباشرة للانتخاب لصفة زاویة میل ورقة العلم وکذلک الاستجابة المتلازمة لصفتی محصول الحبوب للنبات الواحد ووزن الألف حبة. اظهرت زاویة میل ورقة العلم ارتباطاً موجباً ومعنوی جداً مع کل من محصول الحبوب للنبات ووزن الألف حبة. وجدت استجابة موجبة ومعنویة جداً للانتخاب لزاویة میل ورقة العلم فی کلا الاتجاهین فی الخمسة عشائر, حیث کانت الاستجابة فی الاتجاه المنخفض (بمتوسط قدره 31.41%) أعلی فی المقدار من الاستجابة فی الاتجاه المرتفع (بمتوسط قدره 22.0%). وأدی الانتخاب فی الاتجاه المرتفع لزاویة میل ورقة العلم إلى استجابة متلازمة موجبة ومعنویة فی محصول الحبوب للنبات الواحد فی عشیرتین فقط بمتوسط قدره 5.17%, والتی کانت منخفضة فی مقدارها عن متوسط الاستجابة المتلازمة للانتخاب فی الاتجاه المنخفض (8.24%) والذی تم الحصول علیه فی أربعة عشائر. کما وجدت استجابة متلازمة ومعنویة فی وزن الألف حبة عند الانتخاب لارتفاع زاویة میل ورقة العلم فی أربعة عشائر بمتوسط قدره 4.03%، والتی کانت أقل فی المقدار من الاستجابة المتلازمة التی تم الحصول علیها فی الاتجاه المنخفض بمتوسط قدره 9.56%. کانت الآثار الجینیة المضیفة هی المتحکم الرئیسی فی صفة زاویة میل ورقة العلم. کما کانت قیم المکافئ الوراثی المتحقق معتدلة (بمتوسط 0.53) ومماثلة لقیم المکافئ الوراثی التی تم الحصول علیها من خلال انحدار النسل على متوسط الأبوین (بمتوسط 0.50). وأدى تحلیل ضم الانعزالات المتفارقة لصفة زاویة میل ورقة العلم باستخدام اثنا عشر واسم SSR إلى تحدید ثلاثة واسمات هی Xgwm294-2A ، Xbarc113-6A ، Xwmc398-6B کانت قادرة على تمییز المجموعة المرتفعة بالنسبة لزاویة میل ورقة العلم عن المجموعة المنخفضة فی عشیرتین على الأقل. نتجت ثلاثة حزم خاصة بارتفاع زاویة میل ورقة العلم وحزمتین خاصتین بانخفاضها ، والتی یمکن استخدامها فی المستقبل کواسمات مرتبطة بزاویة میل ورقة العلم تحت الاجهاد الحراری فی القمح. والمعلومات الناتجة من البحث یمکن أن تساعد فی فهم النظام الوراثی المتحکم فی صفة زاویة میل ورقة العلم وعلاقتها مع محصول الحبوب تحت ظروف الإجهاد الحراری.

Keywords [العربیة]

  • جهاد الحراري
  • واختيار
  • ورقة العلم
  • سر
  • تريتيکوم إستيفوم L

Files

Share

How to cite

Statistics