Genetic improvement of essence percent and dry flower yield using indirect selection in German chamomile (Matricaria chamomilla L.)

Document Type: Original article

Authors

1 Department of Agronomy and Plant Breeding, Khorasgan (Isfahan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran;

2 Research Center of Medicinal Plants and Ethno-veterinary, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran;

Abstract

Background & Aim: German chamomile is one of the most important medicinal plants. So, assessment of genetic diversity and relationship among the traits are very essential in chamomile breeding programs. Determination of the best indirect selection criteria for genetic improvement of essence percent and dry flower yield of German chamomile (Matricaria chamomilla L.) populations was investigated using some morphological, agronomical and phonological characteristics. Experimental: In this experiment, statistical design of RCBD with three replications was used. Number of flower plant-1, fresh flower yield plant-1, days to budding, days to 50 and 100% of flowering, number of flowering stem, plant height, number of tiller plant-1, dry flower yield plant-1 and essence percent were measured. Results & Discussion: Analysis of variance showed highly significant differences among chamomile populations for all the studied traits. This assigns genetic diversity for mentioned traits and possibility of genetic improvement of these via selection. Assessment of correlation coefficients revealed positive and significant relationship of the majority of traits with dry flower yield as well as some traits with essence percent. Path analysis indicated applicability of indirect selection through the traits days to 50% flowering, No. flower plant-1, fresh flower yield plant-1 and days to budding for genetic improvement of dry flower yield specifically in early breeding generations. Industrial and practical recommendations: The traits 50% flowering and No. flower plant-1 also were introduced as the best indirect selection criteria for improvement of essence percent based on path analysis results.

Keywords


Article Title [Persian]

بهبود ژنتیکی درصد اسانس و عملکرد گل خشک با استفاده از انتخاب غیرمستقیم در بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla L)

Authors [Persian]

  • احمدرضا گل‌پرور 1
  • عبداله قاسمی پیربلوطی 2
1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان، اصفهان،
2 مرکز پژوهش‌های گیاهان دارویی و دام‌پزشکی سنتی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: بابونه آلمانی یکی از مهم ترین گیاهان دارویی در سرتاسر دنیاست. بهبود ژنتیکی درصد اسانس و عملکرد گل خشک و افزایش تولید در واحد سطح از اهمیت زیادی در اصلاح این گیاه مهم دارویی برخوردار می باشد. تعیین بهترین شاخص های انتخاب غیر مستقیم به منظور بهبود ژنتیکی درصد اسانس و عملکرد گل خشک جمعیت های بابونه آلمانی با استفاده از برخی از صفات مورفولوژیک، زراعی و فنولوژیک در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت. روش تحقیق: در این تحقیق از طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. صفات مورد اندازه گیری عبارت از تعداد گل در بوته، عملکرد گل تر در بوته، روز تا غنچه دهی، روز تا 50 و 100 درصد گل دهی، تعداد ساقه گل­دهنده، ارتفاع بوته، تعداد پنجه در بوته، عملکرد گل خشک در بوته و درصد اسانس بودند. نتایج و بحث: نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده تفاوت بسیار معنی دار بین جمعیت های مورد بررسی از نظر صفات مورد بررسی بود که حاکی از وجود تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه برای این صفات در بابونه آلمانی و امکان بهبود ژنتیکی آن ها از طریق گزینش می باشد. بررسی ضرایب همبستگی نشان داد که اکثر صفات دارای همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد گل خشک می باشند. از سوی دیگر، درصد اسانس با تعداد کمتری از صفات دارای همبستگی مثبت و معنی دار بود. توصیه کاربردی/ صنعتی: با انجام تجزیه علیت مشخص شد که برای بهبود ژنتیکی عملکرد گل خشک در بابونه آلمانی می توان از انتخاب غیرمستقیم برای صفات روز تا 50 درصد گل دهی، تعداد گل در بوته، عملکرد گل تر در بوته و روز تا غنچه دهی به عنوان شاخص های انتخاب به ویژه در نسل های مقدماتی استفاده نمود. در مورد درصد اسانس نیز صفات روز تا 50 درصد گل دهی و تعداد گل در بوته به عنوان بهترین شاخص های انتخاب قابل توصیه می باشند.

Keywords [Persian]

  • بابونه آلمانی تنوع ژنتیکی انتخاب غیرمستقیم شاخص انتخاب تجزیه علیت
امید بیگی، ر. 1378. بررسی تیپ های شیمیایی بابونه های خود روی ایران و مقایسه آنها با نوع اصلاح شده . مجله علوم کشاورزی مدرس، 53-45 :1.

پیرخضری، م.، حسنی، م. ا. و طباطبایی، م. ف. 1387. بررسی تنوع ژنتیکی برخی از توده های بابونه المانی با استفاده از تعدادی صفات مرفولوژیکی و زراعی. مجله علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی)، 99-87 : (2)22.

جایمند، ک.، رضایی، م. ب.، عسگری، ف. و مشکی زاده، س. 1377. بررسی ترکیبات شیمیایی اسانس بابونه. فصل­نامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، صفحه 125-105.

زینلی، ح.، باقری خولنجانی، م.، گلپرور، ا.ر.، جعفرپور، م. و شیرانی‌راد، ا. ح. 1387. اثر تاریخ کاشت و مقادیر مختلف کود نیتروژن بر عملکرد گل و اجزای آن در بابونه (Matricaria recutita). مجله علوم زراعی ایران. 230-220 :(3)10.

زینلی، ح.، اصفا، م.، مظفریان، و.، سفیدکن، ف.، رضایی، م. ب. و صفایی، ل. 1386. ارزیابی ژنوتیپ های بابونه آلمانی از لحاظ عملکرد و اجزای عملکرد گل، سومین همایش گیاهان دارویی، تهران. صفحه 275.

مهدی­خانی، ه.، سلوکی، م.، زینلی، ح.، و امام جمعه، ع. 1386. بررسی تنوع ژنتیکی توده های بابونه آلمانی بر اساس صفات مورفولوژیکی، سومین همایش گیاهان دارویی، دانشگاه شاهد، تهران، صفحه 17.

میرزایی ندوشن، ح.، رضایی، م.ب.، جایمند، ک.، و جمزاد، ز. 1380. بررسی روابط بین صفات مؤثر بر تولید اسانس در گونه هایی از نعناع. پژوهش و سازندگی. 25-22 :52.

Alexandra, S. 2005. German chamomile (Matricaria chamomilla L.) population morphological and chemical diversity. Budapest Doktorin thesis. Budapest University, Department of Horticulture.

 Andrea, L. 2002. Variation of morphology, yield and essential oil components in common chamomile (Chamomilla recutita (L.) Rauschert) cultivars Grown in Southern Italy. J. Herbs, Spices Med Plant, 9(4): 359 – 365.

Cirecelav, G., De Mastro G., D'Andrea, L. & Nano, G.M. 2002. Comparison of chamomile biotypes Chamomilla recutita (L.) Rauschert. ISHS Acta Horticulturae 330: WOCMAP I - Medicinal and Aromatic Plants Conference. pp: 44.

Dewey, D.R. & Lu, K.H. 1959. A correlation and path-coefficient analysis of components of crested wheat-grass and production. Agronomy Journal, 51: 515-518.

Falconer, D.S. 2002. Introduction to quantitative genetics. Ronald Press, New York. pp: 725.

Letchamo, W. 1993. Nitrogen application affects on yield and content of active substances in chamomile genotypes. Pp. 636-639. In Janick, J. E. Simon (Eds.). New Crops. Willey. New York.

Marinho, M.P. Larissa De Biaggi, V., Klezia Morais, S.B., Cid Aimbire, M.S. & Almeriane, M.W.S. 2006. Comparison of chemical constituents of Chamomilla recutita (L.) Rauschert essential oil and its anti-chemotactic activitry. Braz. Arch. Boil. Technol, 49(5): 234-240.

Salamon, I. 1992. Chamomile: A Medicinal Plant The Herb, Spice, and Medicinal Plant Digest.10 (1): 345-354.

Taviana, P. 2001. Variation for agronomic and essential oil traits among wild populations of Chamomilla recutita (L.) Rausch. from Central Italy. J. Herb, Spice Med Plant, 9: 1049-6475.

Vildova, A. & Stolcova, M. 2005. Quality characterization of chamomile in organic and traditional agriculture. International Symposium on Chamomile Research. Presove. Slovakia. 7-10 June, 2006. pp: 130.