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

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. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

تم اجراء انتخاب ثنائي الاتجاه لصفة زاوية ميل ورقة العلـم تحـت ظـروف الاجهـاد الحراري في الجيل الثاني لخمس عشائر من قمح الخبز . وتم تقدير الاستجابة المباشرة للانتخاب لصفة زاوية ميل ورقة العلم وكذلك الاستجابة المتلازمة لصفتي محصول الحبوب للنبات الواحد ووزن الألف حبة . اظهرت زاوية ميل ورقة العلم ارتباطاً موجباً ومعنوي جـداً مـع كـل مـن محصول الحبوب للنبات ووزن الألف حبة . وجدت استجابة موجبة ومعنويـة جـداً للانتخـاب لزاوية ميل ورقة العلم في كلا الاتجاهين في الخمسة عشائر ، حيث كانت الاستجابة في الاتجـاه المنخفض (بمتوسط قدره %٤١,٣١ )أعلي في المقدار من الاسـتجابة فـي الاتجـاه المرتفـع (بمتوسط قدره %٠,٢٢ )وأدي الانتخاب في الاتجاه المرتفع لزاوية ميل ورقة العلم إلى استجابة متلازمة موجبة ومعنوية في محصول الحبوب للنبات الواحد في عشيرتين فقط بمتوسـط قـدره ١٧,٥ ،%والتي كانت منخفضة في مقدارها عن متوسط الاستجابة المتلازمـة للانتخـاب فـي الاتجاه المنخفض (%٢٤,٨ )والذي تم ا لحصول عليه في أربعة عشائر . كما وجـدت اسـتجابة متلازمة ومعنوية في وزن الألف حبة عند الانتخاب لارتفاع زاوية ميل ورقة العلم فـي أربعـة عشائر بمتوسط قدره ٠٣,٤ ،%والتي كانت أقل في المقدار من الاستجابة المتلازمـة التـي تـم الحصول عليها في الاتجاه المنخفض بمتوسط قدره ٥٦,٩ .%كانت الآثار الجينية المضيفة هـي المتحكم الرئيسي في صفة زاوية ميل ورقة العلم . كما كانت قيم المكافئ الوراثي المتحقق معتدلة (بمتوسط ٥٣,٠ )ومماثلة لقيم المكافئ الوراثي التي تم الحصول عليها من خلال انحدار النـسل على متوسط الأبوين (بمتوسط ٥٠,٠ )وأدى تحليل ضم الانعزالات المتفارقة لصفة زاوية ميـل ورقة العلم باستخدام اثنا عشر واسم SSR إلى تحديد ثلاثة واسـمات هـي 2A-Xgwm294 ، 6A-Xbarc113 ، 6B-Xwmc398 كانت قادرة على تمييز المجموعـة المرتفعـة بالنـسبة لزاوية ميل ورقة العلم عن المجموعة المنخفضة في عشيرتين على الأقل . نتجت ثلاثـة حـزم خاصة بارتفاع زاوية ميل ورقة العلم وحزمتين خاصتين بانخفاضها ، والتي يمكن استخدامها في المستقبل كواسمات مرتبطة بزاوية ميل ورقة العلـم تحـت الاجهـاد الحـراري فـي القمـح . والمعلومات الناتجة من البحث يمكن أن تساعد في فهم النظام الوراثي المتحكم في صفة زاويـة ميل ورقة العلم وعلاقتها مع محصول الحبوب تحت ظروف الإجهاد الحراري. [ABSTRACT FROM AUTHOR]