بررسی برخی صفات کمی و کیفی برگ در گونه ها و هیبریدهای بین گونه ای گردو واقع در کمال شهر کرج

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران،

2 دانشیار دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران،

3 دانشیار بخش تحقیقات باغبانی، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، کرج، ایران،

4 دانشیار بخش تحقیقات علوم باغبانی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران،

5 استادیار دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه صفات مورفولوژیکی برگ گونه‌ها، ژنوتیپ‌ها و هیبریدهای بین گونه‌ای درختان گردو موجود در ایستگاه تحقیقاتی کمال شهر کرج، بخش تحقیقات باغبانی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر صورت گرفت. خصوصیات ریخــت شناســی جــزو نخســتین و پــرکــاربردتــرین نشانگرهایی هسـتند کـه از دیـر بـاز همـواره مـورد توجـه گیاهشناسان بوده‌اند که در این میان صفات ریختی بـرگ دارای جایگـــاه ویـــژه ای در رده بنـــدی گیاهـــان اســـت. اهمیت این خصوصیات تا حدی است که می‌توان با مطالعه آن‌ها به روند تنوع ژنتیکی در گیاهان کمک شایانی کرد. ‌با استفاده از این نشانگرها می‌توان گونه‌ها و حتی کلن‌های داخل یک گونه را از هم متمایز کرد.
مواد و روش‌ها: ارزیابی خصوصیات برگ هشت ژنوتیپ گردوی سیاه (N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8) هفت رقم گردوی ایرانی (دماوند، جمال Ronde de Montignac, Pedro, Hartley, Chandler, Seer, وK72, B21)، پنج ژنوتیپ از هیبریدهای بین گونه‌ای(J. hindsii × J. nigra) و چهار ژنوتیپ از هیبریدهای بین گونه‌ای(J. hindsii × J. regia) و یک ژنوتیپ از گونه J. hindsii با نمونه-گیری در تابستان از برگ‌هایی که رشد کامل رسیده بودند انجام شد. در مجموع 14 صفت شامل 7 صفت کمی (طول و عرض کلی برگ aوb ، عرض برگچه e، طول برگچهf ، طول دمبرگc ، تعداد و شاخص سطح برگ) و 7 صفت کیفی (شکل برگ و برگچه، حاشیه برگ، رنگ برگ و دمبرگ، زمان باز شدن جوانه‌های برگ، کرک دار بودن، زمان خزان برگ و دوام دمبرگ اصلی) مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج حاکی از وجود تنوع زیاد مورفولوژیکی بین گونه ها و هیبریدهای گردو است. نتایج آماری مؤید آن است که با صفات انتخابی می‌توان تا حد زیادی ژنوتیپهای گردو را از یکدیگر تفکیک نمود.
نتیجه گیری: بیشترین سطح برگ متعلق به رقم‌ 21B مربوط به گونه‌ گردوی ایرانی با 3/336 سانتیمترمربع و ‌کمترین سطح برگ نیز متعلق به گونه گردوی سیاه ژنوتیپ 8N با سطح برگ2/76 سانتیمترمربع بود. میانگین صفات کمی برگ نمونه‌های مورد بررسی نشان داد که ارقام گردوی ایرانی دارای بیشترین میانگین طول و عرض برگ و گردوی سیاه نیز دارای‌ کمترین طول و عرض بودند. همچنین میانگین بیشترین عرض و طول برگچه مربوط به گردوی ایرانی و در مقابل هیبرید بین گونه‌ای پارادوکس (J. hindsii x J. regia) نیز دارای کمترین عرض برگچه بود. کمترین طول برگچه نیز برای گونه گردوی سیاه اندازه‌گیری شد. در میان گونه‌های مورد بررسی، گردوی ایرانی دارای کمترین تعداد برگچه و برگ گونه J. hindsii ‌بیشترین تعداد برگچه را داشت. ژنوتیپ‌های گردو با استفاده از تجزیه خوشه‌ای (کلاستر) بر اساس صفات کمی و کیفی برگ مورد بررسی به سه خوشه مجزا تفکیک گردیدند. ‌خوشه اول شامل: شش ژنوتیپ مختلف گردوی سیاه، گونه J. hindsii و هیبریدهای بین گونه‌ای رویال و پارادوکس، خوشه دوم شامل ارقام مربوط به گردوی ایرانی و خوشه سوم دربرگیرنده ژنوتیپ (B21) از گردوی ایرانی بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating some qualitative and quantitative traits in species and inter-species of walnut hybrids in Kamalshahr Research Station in Karaj

نویسندگان [English]

  • Maryam Mesivand 1
  • Vahide Payamenour 2
  • Darab Hasani 3
  • Mohammad Jafaraghai 4
  • Jahangir Mohammadi 5
5 Agricultural Sciences and Natural Resources University of Gorgan
چکیده [English]

Background and aim: This study was conducted in order to evaluate and compare the morphological traits of species leaflet, genotypes and inter-species hybrids of walnut tree in the Research Center of Kamal-Shahr, Karaj, Iran, Horticultural Research station, Seed and Plant Improvement Institute. Morphological characteristics are one of the first and most widely used markers that have always been considered by botanists in the past. In this regard, morphological traits of leaf have a special place in the classification of plants. The importance of morphological characteristics is such an extent that the study of them can be helpful to process genetic diversity in plants. Using these markers, species and even clones within a species can be distinguished from one another.
Materials and Methods: Evaluation of traits from following genotypes was performed with sampling in the summer from the leaves that were grown fully: eight genotypes of black walnut (N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8), seven cultivars / genotypes of Iranian walnut (Seer Damavand, Jamal, Chandler, Hartley, Pedro, Ronde de Montignac, B21 and K72), five genotypes of inter-specific hybrids (J. hindsii × J. nigra) and four genotypes of inter-specific hybrids (J. hindsii × J. regia) and a genotype of J. hindsii species. In total, 14 traits were evaluated including 7 quantitative traits (length and width of leaves (a and b), leaf width (e), leaflet length (f), petiole length (c), number and leaf area) and 7 qualitative traits (shape of the leaflet, leaf edge, leaf and petiole color, time of opening leaf bud, having wool, time of falling leaf and main petiole durability).
Results: The results indicated that there was much morphological diversity among above species and hybrids. Statistical results showed that this species can be distinguished with selected traits.
Conclusions: The highest leaf area was belonged to B21 genotype of Iranian walnut species with 336.3 cm2 and the lowest leaf area was measured for N8 genotype of black walnut with 76.2 cm2. The average of quantitative traits for leaf samples showed that Iranian walnut cultivars had the maximum mean of leaf length and width and black walnut had the minimum length and width of leaf. The mean of maximum width and length of leaflet was observed in Iranian walnut and the lowest leaflet width was observed in paradox (J. hindsii x J. regia) inter-specific hybrid. The minimum of leaflet length were measured in black walnut. Among the evaluated species, the minimum and maximum number of leaflets was achieved in Iranian walnut and J. hindsii species, respectively. Genotypes were studied and grouped using cluster analysis and based on quantitative and qualitative characteristics of leaves. The genotypes were separated into three distinct clusters. The first cluster includes: six different genotypes of Black Walnut, J. hindsii species and inter-specific hybrids of Royal and paradox, a second cluster includes the cultivar of Iranian walnut and third cluster includes (B21) genotypes of Iranian walnuts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Walnut
  • Morphological traits
  • Leaf area
  • Leaflet

مراجع

  1. Aas, G., Aier, J., Baltisberger, M., and Matzger, S. 1994. Morphology, isozyme variation, cytology, and reproduction of hybrids between Sorbus aria (L) Crantz and S. torminalis (L). Crantz. Helv.104: 195-214.
  2. Agrawal, A.A., and Fishbein, M. 2006. Plant deface syndromes. Ecology.87: 132-149.
  3. Bacillieri, R., Ducocusso, A., and Kremer, A. 1995. Genetic, morphological, cological and phenological differentiation between Quercus petraea (Matt.) Liebl. and Quercus robur L. in a mixed stand of northwest of France. Silvae Genetica. 44: 1. 1-10.
  4. Browicz, K. 1976. Juglandaceae. In: Rechinger K.H., (Eds.). Flora Iranica. Nr. (121): 1-5, Akademische Druck-U Verlagsanstalt, Graz Austria.
  5. Carpenter, S.B. 1974: Variation in leaf morphology in Black Walnut (Juglans igra L.) and its possible role in photosynthetic efficiency. Proceedings of the 8th Central States Forest Tree Improvement Conference, Pp: 24-27.
  6. Chechowitz, N., and Chappell, D.M. 1990. Morphological, Dakota and Wyoming, Can. J. Bot. 68: 2185-2194.
  7. Cock, K.D., Lybeer, B., Vander Minsbrugge, K., Zwaenepoel, A., Van Peteghem, P., Quataert, P., Breyne, P., Goetghebeur P., and Van Slycken, J. 2003. Diversity of the Willow complex Salix alba-S. X rubens- S. fragilis, Silvae Genetica. 52: 3-4. 148-153.
  8. Ehteshamnia, A., Sharifani, M., Vahdati, K., Erfani, V., Musavizadeh S.J., and Mohsenipoor, S. 2009. Investigation of morphological diversity among native populations of walnut (Juglans regia) in Golestan province. Gorgan, J. Agric. Sci. Natur. Resour. 16:3. 29-48. (In Persian)
  9. Haghjoyan, R. 2003. Analysis of genetic diversity among some Persian walnut (Juglans regia L.) populations of Toyserkan using morphological and molecular markers. M.Sc. Thesis. Islamic Azad University. Tehran, Iran.
  10. Hansen, K.T., Elven, R., and Brochmann, C. 2000. Molecular and morphology in concert: tests of some hypotheses in arctic Potentilla (Rosaceae), Amer. J. Bot. 87: 10. 1466-1479.
  11. Ghanadha, M.R., Zahravi, M., and Vahdati, K. 2003. Breeding Horticultural Crops. Dibagaran Tehran Press, 344p. (Translated In Persian)
  12. Gurevitch, J. 1992. Sources ofvariation in leaf shape among two population of Achillea lanulosa, Genetics. 130: 385-394.
  13. IPGRI. 1994. Descriptors for Walnut (Juglans spp.). International Plant Genetics Resources Institute, Rome.
  14. Jafari-Sayadi, M.H., Marvi-Mohajer, M.R., Mozaffari, J., and Sobhani, H. 2006. Morphological Leaf characteristics of Persian walnut (Juglans regia L.). Iran. J. For. Pop. Res. 14: 1. 1-19. (In Persian)
  15. Leislie, C., and McGranahan, G. 1998. The origin of the walnut. In: Ramos. D.E. (ed). Walnut orchard management. Publication 3337, Divisin of Agriculture and Natural Resources. University of California. Davis. Pp: 3-7.
  16. Malvolti, M.E., Paciucci, M., Cannata, F., and Fineschi, S. 1994. Genetic variation in Italian populations of Juglans regia L. Acta Hort. 311: 86-94.
  17. Mitchell, A. 1976. Tree Genera- 4.The Walnut Family. Arboricul. J.2: 10. 457-461.
  18. Nekresova, V.L. 1936. Juglandaceae, In: Komarov V.L., (Ed.). Flora of the USSR. (5): 195-199. Institute of the Academy of Sciences of the USSR, Translated by Israel Program for Scientific Translations (1970).
  19. Parsa, A. 1949. Flora de L, Iran (Volume IV). Publications Du Ministere De L’Education: Museum D’Htistoire Naturelle De Tehran, Iran.
  20. Perez-Perez, J.M., Serrano-Cartagena, J., and J. Micol, L. 2002. Genetic analysis of natural variation in architecture of Arabidopsis thaliana vegetative leaves, Genetics. 162: 893-915.
  21. Potter, D. 1997. Morphological and Molecular Characters for Identifying Parental Lineages of Paradox Seedlings Department of Pomology, 1045 Wickson Hall, University of California, olume. 65: 65-68.
  22. Potter, D., Gao, F., Baggett, S., R McKenna, J., and McGranahan, G. 2002. Defining the sources of Paradox: DNA sequence markers for North American walnut (Juglans L.) species and hybrids, Department of Pomology, 1045 Wickson Hall, University of California, One Shields Avenue, avis, CA 95616, USA. 94: 1-2. 157-170.
  23. Townsend, C.C. 1966. Juglandaceae, In: Townsend C.C. and Guest, E., (Ed.). Flora of Iraq. 4: 56-59.
  24. Vahdati, K. 2003. Nursery Management and Walnut Grafting. Khaniran, Press. 128p. (In Persian)
  25. Wang, G.H., Zhou, G.S., Yang, L.M., and Li, Z.Q. 2003. Distribution, species diversity and life form spectra of plant communities along an altitudinal gradient in the northern slopes of Qilianshan Mountains, Gansu, China. Plant Ecology. 165: 2. 169-181.
  26. Ziegenhaden, B., Fady, B., Kuhlenkamp, V., and Liepelt, S. 2005. Differentiating Groups of Abies Species with a Simple Molecular Marker. J. Silvae Genetica.54: 3. 123-126.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار