Iranian Society of Crops and Plant Breeding Sciences

fa ایجاد گروه‌های هتروتیک برای به‌نژادی گیاهان زراعی دورگ با تاکید بر گیاهان علوفه‌ای Developing heterotic groups for hybrid breeding in crop plants with emphasizing on forage crops تخصصي Special مروری Review بهره‌گیری از هتروزیس و ایجاد ارقام دورگ (هیبرید) از پیشرفت‌های شاخص در به‌نژادی گیاهی محسوب شده و هدف اصلی آن انتخاب ژنوتیپ‌های والدینی مطلوب برای حصول حداکثر میزان هتروزیس است. به دلیل طولانی بودن مدت زمان مورد نیاز برای تولید ارقام دورگ و ساختگی پرمحصول که گران قیمت نیز هستند، پیشگویی دقیق گروه‌های هتروتیک حاصل از لاین‌های خویش‌آمیخته برای تولید ارقام دورگ برتر اولویت بالایی دارد. فاصله ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های والدینی مهم‌ترین عامل در تعیین هتروزیس بوده و احتمال ظهور هتروزیس را افزایش می‌‌دهد. تعیین فاصله ژنتیکی یک روش کارآمد است که روش‌های متداول را برای گروه‌بندی تعداد زیادی لاین خویش‌آمیخته حاصل از منابع ژرم پلاسمی مختلف به گروه‌های هتروتیک تقویت می‌کند. علاوه بر فاصله ژنتیکی والدین، میزان هتروزیس مشاهده شده به شرایط محیطی نیز بستگی دارد. تنش‌های محیطی ممکن است بر نمود والدین، نمود نتاج دورگ و رابطه میان فاصله ژنتیکی والدین و هتروزیس نتاج اثرگذار باشند، بنابراین بسته به نوع صفت و مواد ژنتیکی مورد مطالعه، میزان هتروزیس می‌تواند افزایش یا کاهش یابد. در شرایط تغییر اقلیم و محدودیت آب و با در نظر گرفتن تنوع ژنتیکی بالا در جوامع گیاهان علوفه‌ای که آن‌ها را مستعد سازگاری به دامنه وسیعی از شرایط محیطی می‌سازد، اصلاح و ایجاد ارقام متحمل به خشکی که عملکرد مناسبی داشته باشند، اقدام موثری در راستای توسعه و احیای مراتع کشور محسوب می‌شود. در این رابطه یکی از مهم‌ترین راهکارها استفاده از منابع ژنتیکی متنوع برای انتخاب والدین به منظور استفاده از پدیده هتروزیس و اصلاح ارقام ترکیبی مطلوب می‌باشد. کارایی نشانگرهای مولکولی در گزینش والدین و اثر فاصله ژنتیکی والدین بر نمود ارقام ترکیبی در گیاهان علوفه‌ای، مبین وجود اثرات هتروتیک در ارقام ترکیبی بوده و ضرورت استفاده از نشانگرهای مولکولی در انتخاب والدین پلی‌کراس برای حصول حداکثر عملکرد و تحمل به تنش‌های محیطی در نسل‌های بعدی را نشان می‌دهد.   Exploitation of heterosis in hybrid breeding and development of synthetic cultivars is an essential procedure in plant breeding programs. The main goal of hybrid breeding programs is to select desirable parental genotypes to maximize the expression of heterosis. However, since development of high yielding hybrids and synthetic cultivars are costly and time-consuming, the accurate prediction of heterotic groups of parental inbred lines for obtaining superior hybrid cultivars is of high priority. Generally, parental genetic distance is the most critical factor in determining the heterosis, from which one may expect to maximize its value. It is, hence, an efficient method which enhances conventional methods for categorizing a large number of inbred lines originated from diverse germplasm sources into heterotic groups. In addition to the parental genetic distance the relative rate heterosis also depends on environmental factors. Environmental stresses may variably influence the performance of parental lines and hybrids, and the relationship between parental distance and heterosis, thereby the rate of heterosis can either increase or decrease depending on traits and genetic materials. Under conditions of climate change, water is likely to become more limited in many areas of Iran agricultural lands. Considering that forage crops show high genetic diversity in their populations, which makes them adaptable to a wide range of environmental conditions, breeding these crops and developing drought-tolerant cultivars with high yield potential is an effective approach towards the development and rehabilitation of part of the country's degraded rangelands. In this way, one of the most important strategies is to use diverse genetic resources to select parents and take advantage of their differentiated diversity toward exploitation of heterosis for development of desirable hybrids and synthetic cultivars. The efficiency of molecular markers in parental selection and the effect of parental genetic distance on progeny performance in forage crops suggest the existence of heterotic effects in hybrids and synthetic cultivars and emphasizes the benefit of marker-assisted breeding for selecting polycross parents to achive maximum yield and improve drought tolerance in successive generations.   ارقام ترکیبی, تنش خشکی, فاصله ژنتیکی, گیاهان علوفه‌ای, نشانگرهای مولکولی و هتروزیس Drought stress, Forage crops, Heterosis, Genetic distance, Molecular markers and Synthetic cultivars 93 117 http://agrobreedjournal.ir/browse.php?a_code=A-10-441-2&slc_lang=fa&sid=1 Aghafakhr Mirlohi آقافخر میرلوحی mirlohi@iut.ac.ir 10031947532846009167 10031947532846009167 Yes Professor, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان mozhgan abtahi مژگان ابطحی mozhganabtahi@yahoo.com 10031947532846009168 10031947532846009168 No Postdoctoral Researcher, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان mohammad majidi majidi محمدمهدی مجیدی majidi@iut.ac.ir 10031947532846009169 10031947532846009169 No Professor, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان