Genetic Analysis of Two Durum Wheat Crosses under Normal Irrigation and Water Stress Conditions

Koubisy, Yaser S. I.; Soliman, Gamal M. M.

doi:10.21608/ajas.2025.350502.1452

Genetic Analysis of Two Durum Wheat Crosses under Normal Irrigation and Water Stress Conditions

Document Type : Original Article

Authors

Wheat Research Department, Field Crops Research Institute, Agriculture Research Center, Giza, Egypt.

10.21608/ajas.2025.350502.1452

Abstract

The six genetic parameters of two durum wheat hybrids, were estimated under two experimental conditions (normal irrigation, N and water stress, D). This research was accomplished at the Experimental Farm of Shandaweel Agricultural Research Station, ARC throughout 2021/2022 to 2023/2024 seasons. Additionally, it aimed to evaluate the suitability of the genetic model controlling the inheritance patterns of seven economically significant attributes in durum wheat. The scaling test revealed evidence of non-allelic interactions across all traits investigated. The significance of additive and prevalence influences varies across traits and hybrids in both standard irrigation and water stress conditions. For all examined attributes in both crosses under the two irrigation conditions, dominance effects were generally more pronounced than additive effects. Exceptions included plant height in cross 1 under water stress while heading time, spikes plant^-1, kernels spike^-1 and biological yield plant^-1 in cross 2 under normal irrigation. This indicates that, in addition to the additive genes, dominant genes have a significant influence on the inheritance of such attributes. In most traits, the dominance × dominance interaction was more prominent compared to both additive × additive and additive × dominance interactions, implying that non-allelic and dominance interactions significantly influence these traits. Thus, it is recommended to delay selection to later generations where there is higher level of homozygosity. Heterosis significantly surpassed the superior parent scores for the attributes examined in the two crosses across both irrigation treatments, except for biological yield in cross 1 in normal irrigation. In most instances, heritability in both broad and narrow senses, along with genetic advancement, varied between moderate and high levels. These findings suggest that screening within differentiating generations can be a successful approach for developing early maturing lines with high yield potential under water stress conditions.

Keywords

Main Subjects

Agronomy

Article Title [العربیة]

التحليل الوراثي لهجينين من قمح الديورم تحت ظروف الري العادي والاجهاد المائي

Authors [العربیة]

ياسر سيد ابراهيم قبيصي
جمال محمد محمد سليمان

قسم بحوث القمح، معهد بحوث المحاصيل الحقلية، مركز البحوث الزراعية، الجيزة، مصر.

Abstract [العربیة]

أجريت هذه الدراسة بمحطة بحوث شندويل خلال ثلاثة مواسم زراعية 2021/2022 حتى 2023/2024 بغرض دراسة طبيعة الفعل الجيني ونظام التحكم الوراثي والموديل الوراثي الملائم والتنبؤ بالتراكيب الوراثية المبشرة في الأجيال الانعزالية والتي تفوق حدود الآباء الداخلة في التهجين وذلك لسبع صفات اقتصادية لهجينين من قمح الديورم تحت ظروف الري العادي والإجهاد المائي باستخدام موديل العشائر الست لتقدير المقاييس الوراثية ونوع فعل الجين المتحكم في وراثة صفة المحصول ومكوناته وبعض الصفات الأخرى.
أظهرت نتائج تحليل اختبار المقياس وضوح تأثير التفاعلات غير الأليلية في معظم الصفات ماعدا صفة عدد أيام حتى طرد السنابل في الهجين الثاني تحت ظروف الري العادي، وطول النبات في الهجين الأول تحت ظروف الاجهاد المائي، (عدد السنابل للنبات، عدد حبوب السنبلة والمحصول البيولوجي) في الهجين الثاني تحت ظروف الري العادي.
اختلفت الأهمية النسبية لتأثير كل من الفعل الوراثي المضيف والسيادي تبعا للصفات والهجن تحت ظروف الري العادي الاجهاد المائي.
كان التأثير السيادي بصفة عامة أكبر من التأثير المضيف لجميع الصفات المدروسة فيما عدا )عدد الأيام حتى طرد السنابل، عدد حبوب السنبلة والمحصول البيولوجي) في الهجين الثاني تحت ظروف الري العادي، طول النبات في الهجين الأول تحت ظروف الاجهاد المائي مؤكدا على الأهمية الأكبر للتأثير السيادي للجينات في وراثة هذه الصفات بجانب التأثير المضيف. وكان المكون السيادي × السيادي ذو تأثير أكبر من تأثير كل من المضيف × المضيف والمضيف × السيادي في معظم الصفات موضحا الدور الأكبر للتأثير السيادي والتفاعلات غير الأليلية، لذلك من المفضل تأخير الانتخاب حتى الأجيال الانعزالية المتأخرة لزيادة الأصالة الوراثية. كانت تقديرات قوة الهجين بالمقارنة بالأب الأفضل عالية المعنوية وموجبة لكل الصفات المدروسة فيما عدا المحصول البيولوجي للنبات في الهجين الاول تحت ظروف الري العادي. تباينت قيم كلاً من درجة التوريث بالمعنى الواسع والضيق وكذلك التحسين الوراثي المتوقع من متوسطة لمرتفعة في معظم الحالات. وفي ضوء هذه النتائج يمكن الاستفادة من هذه الهجن لاستنباط سلالات قمح مبكرة النضج عالية المحصول تحت ظروف الإجهاد المائي.

Keywords [العربیة]