Evaluation of traits and selection of superior fruit quality in some Asian pear cultivars under Karaj climatic conditions using the adjusted selection index of ideal genotype

Document Type : Original Article

Authors

1 Professor, Department of Genetic Engineering and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.

2 Postdoctoral Researcher, Plant breeding, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.

3 Assistant Professor, Temperate Fruits Research Center, Horticultural Sciences Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran.

10.30466/rip.2021.53649.1186

Abstract

Asian pear (Pyrus serotina Rehd.) is one of the pear species recently introduced into the country. In order to evaluate the superior and compatible cultivars in Karaj climatic conditions, eight Asian pear cultivars were used along with two control cultivars of European pear species (Pyrus communis L.). These cultivars were evaluated in a randomized complete block design with three replications during four consecutive growing seasons (2011-2014) at the Karaj Horticultural Research Station. For this purpose, fruit set and fruit characteristics of the studied cultivars, including fruit set percentage, yield, fruit weight, fruit length, fruit diameter, length to diameter ratio, fruit firmness, acidity, total soluble solids (TSS), pH, fruit color, ripening date and fruit aroma, were recorded. Combined data analysis showed significant differences among the cultivars for all traits (P≤0.01). The highest yield was recorded in cultivar KS13 with 12.91 kg per tree, while the highest fruit set percentage (12.00%) was observed in cultivar KS7. A significant positive correlation was found between fruit weight and fruit set percentage (P≤0.01). To identify the most promising cultivar in terms of fruit quantity and quality, the adjusted selection index of the ideal genotype (ASIIG) method was used. According to this index, it was determined that the cultivar KS7 was the most ideal cultivar due to the maximum value of this index among the studied cultivars. Along with this cultivar, the KS13, KS14 and KS10 cultivars were collectively located at the favorable quarter, and therefore, these four cultivars were introduced as the most ideal cultivars based on the results of this study.
 

Keywords


ارزانی، ک. 1385. وارد نمودن، تکثیر، بررسی قرنطینه‌ای و شروع مطالعات سازگاری برخی از ارقام گلابی آسیایی Rehd.) (Pyrus serotina با شرایط آب وهوایی ایران فاز 1: وارد نمودن و ازدیاد ژرم ­پلاسم. گزارش نهایی پروژه (شماره ثبت 4225) دانشگاه تربیت مدرس و شورای پژوهش­ های علمی کشور، 140 ص.
ارزانی، ک. 1400. وارد نمودن، تکثیر، بررسی قرنطینه ­ای و شروع مطالعات سازگاری برخی از ارقام گلابی آسیایی Rehd.) (Pyrus serotina با شرایط آب و هوایی ایران فاز 2: ارزیابی سازگاری در شرایط مختلف آب و هوایی. گزارش نهایی پروژه ملی گلابی آسیایی به شماره ثبت 84006، دانشگاه تربیت مدرس و صندوق حمایت از پژوهشگران کشور.
ارشادی، ا. 1376. بررسی و مقایسه اثرات پیوند چهار رقم سیب تجارتی ‘گلاب کهنز’، ‘شفیع‌آبادی’، ‘رد دلیشز’ و‘گلدن اسموتی’ روی شش پایه رویشی مالینگ و مالینگ مرتون. دانشگاه تهران، تهران، پایان‌نامه کارشناسی ­ارشد.
آتشکار، د. و قاسمی، ا.ع. ١٣٩٥. گزارش نهایی پروژه بررسی سازگاری ارقام گلابی آسیائی در شرایط اقلیمی کرج و اصفهان. انتشارات موسسه تحقیقات علوم باغبانی. شماره فروست ٤٩٨٠٧ مورخ 23/4/1395.
خان‌شقاقی، ا.، پیری، س. و اکبری، ک. ١٣٩٤. بررسی خصوصیات میوه ارقام گلابی آسیایی در شرایط آب و هوایی ابهر. کنفرانس بین المللی علوم و مهندسی، ٢٠١٥ . دبی- امارات.
خوش­ قلب، ح.، ارزانی، ک. و کریم ­زاده، ق.1382. بر همکنش اثرات پایه و پیوندک در تعیین اندازه درخت، موفقیت پیوند، استقرار اولیه، ویژگی­های رویشی و کارآیی جذب عناصر غذایی در برخی از ارقام گلابی آسیایی (Pyrus  serotine Rhd.) در شرایط آب و هوایی تهران. سومین کنگره علوم باغبانی ایران10- 12 شهریور، کرج (خلاصه مقالات 21-22).
دهقانی، ب.، ارزانی، ک.، ساریخانی، ح. و خرمی، س. ١٣٩١ .ارزیابی پومولوژیک و تغییرات فصلی رشد و نمو میوه برخی از ارقام گلابی آسیایی در شرایط آب و هوایی تهران. مجله به ­زراعی نهال و بذر، ٤: 419-433.
رضایی، ع.، ارزانی، ک. و ساریخانی‌خرمی، س. 1399. ارزیابی مورفولوژیک و شناسایی ژنوتیپ‌های برتر گردو (‏Juglans regia L.‎‏) ‏در شمال استان همدان. ایران. علوم باغبانی ایران، 51(2): 441-457.
زالی، ح. و براتی، ع. 1399. بررسی شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده­آل (SIIG) به منظور گزینش لاین‌های امیدبخش جو با عملکرد بالا و خصوصیات زراعی مطلوب. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی، ۱۲(۳۴): 93-104.
زالی، ح.، سفالیان، ا.، حسنلو، ط.، زین­ال عابدینی، م. و اصغری، ع. 1398. بررسی ارتباط بین تعدادی از صفات فیزیولوژیک و مرفولوژیک کلزا با نشانگرهای مولکولی SSR در شرایط تنش خشکی. تنش‌های محیطی در علوم زراعی، 12(4): 1017-1029.
شاهی‌قره‌لر، ع.، زمانی، ذ.، فتاحی‌مقدم، م.ر.، بوذری، ن. و خدیوی‌خوب، ع. 1389. بررسی تنوع ژنتیکی برخی از ژنوتیپ­های وحشی زیرجنس Cerasus با استفاده از خصوصیات رویشی و بذر. مجله علوم باغبانی ایران، 4: 359-373.
صفرپورشورباخلو، م.، بهار، م.، طباطبائی، س.ب. و عبداللهی، ح. 1388. تعیین تنوع ژنتیکی ارقام گلابی (Pyrus spp.) با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره‌ای. مجله علوم و فنون باغبانی، 9: 113-128.
عبدالهی، ر.، حاجی‌لو، ج.، زین‌العابدینی، م.، مهنا، ن. و غفاری، م.ر. 1398. ارزیابی صفات کیفی پوست و گوشت برخی از ارقام و ژنوتیپ‌های هلو. علوم باغبانی ایران، 50(1): 151-162.
فرشادفر، ع. 1394. اثر متقابل ژنوتیپ و محیط در اصلاح نباتات. انتشارات دانشگاه رازی کرمانشاه، 532 ص.
کوشش‌صبا، م.، ارزانی، ک. و جلالی‌جواران، م. ۱۳۸۷. مطالعه آلل­های ناسازگاری برخی ژنوتیپ­های گلابی آسیایی (Pyrus serotina Rehd.)  به کمک روش PCR . به­زراعی نهال و بذر (نهال و بذر سابق)، 24: 445-456.
هناره، م. و حسنی، ق. 1398. ارزیابی خصوصیات رویشی و پومولوژیک و عملکرد میوه برخی از ارقام گلابی آسیایی در شرایط اقلیمی ارومیه. نهال و بذر، 35(1): 73-94.
Arzani, K. 2001. The position of pear breeding and culture in Iran: Introduction of some Asian pear (Pyrus serotina Rehd.) cultivars. In International Symposium on Asian Pears, Commemorating the 100th Anniversary of Nijisseiki Pear, 587: 167-176.
Arzani, K. 2002. The effect of european pear (Pyrus communis l.) and quince (Cydonia oblonga l.) seedling rootstocks on growth and performance of some asian pear (Pyrus serotina rehd.) cultivars. In I International Symposium on Rootstocks for Deciduous Fruit Tree Species, 658: 93-97.
Arzani, K. 2004. Progress in the national Asian pear project: A study on the adaptation of some Asian pear (Pyrus serotina Rehd) cultivars to Iranian environmental conditions. In IX International Pear Symposium, 671: 209-212.
Arzani, K., Bahadori, F. and Piri, S. 2009. Paclobutrazol reduces vegetative growth and enhances flowering and fruiting of mature ‘JH Hale’and ‘Red Skin’peach trees. Horticulture Environment and Biotechnology, 50(2): 84-93.
Arzani, K., Khoshghalb, H., Malakouti, M.J. and Barzegar, M. 2008. Postharvest fruit physicochemical changes and properties of Asian (Pyrus serotina Rehd.) and European (Pyrus communis L.) pear cultivars. Horticulture Environment and Biotechnology, 49(1): 244-252.
Beutel, J.A. 1990. Asian Pear. PP. 304-309. In: Janick, J. E. Simon (Eds.), Poland Timber Press, USA.
Crisosto, C., Garner, D., Crisosto, G., Sibbett, G. and Day, K. 1994. Early harvest prevents internal browning in Asian pears. California Agriculture, 48(4): 17-19.
Elshihy, O.M., Sharaf, A.N. and Muzher, B.M. 2004. Morphological, anatomical and biochemical characterization of Syrian pear (Pyrus syriaca Boiss) genotypes. Arab Journal of Biotechnology, 7(2): 209-218.
Hanamoto, Y. 2001. Leap of Tottori 'Nijisselki' Pear to the World. In International Symposium on Asian Pears, Commemorating the 100th Anniversary of Nijisseiki Pear, 587: 127-127.
Hiwasa, K., Nakano, R., Hashimoto, A., Matsuzaki, M., Murayama, H., Inaba, A. and Kubo, Y. 2004. European, Chinese and Japanese pear fruits exhibit differential softening characteristics during ripening. Journal of Experimental Botany, 55(406): 2281-2290.
Hwang, C.L. and Yoon, K. 1981. Multiple attributes decision making methods and applications, Springer, Berlin Heidelberg, pp: 58-191.
Kadkhodaei, S., Arzani, K., Yadollahi, A., Karimzadeh, G. and Abdollahi, H. 2021. Genetic Diversity and Similarity of Asian and European Pears (Pyrus Spp.) Revealed by Genome Size and Morphological Traits Prediction. International Journal of Fruit Science, 21(1): 619-633.
Katayama, H. and Uematsu, C. 2006. Pear (Pyrus spp) genetic resources in Iwate, Japan. Genetic Resources and Crop Evolution, 53(3): 483-498.
Krause, S., Hammer, K. and Buerkert, A. 2007. Morphological biodiversity and local use of the Himalayan pear (Pyrus pashia) in Central Bhutan. Genetic Resources and Crop Evolution, 54(6): 1245-1254.
Ma, S.S. and Chen, P.M. 2003. Storage disorder and ripening behavior of ‘Doyenne du Comice’pears in relation to storage conditions. Postharvest Biology and Technology, 28(2): 281-294.
Shen, T. 1980. Pears in China. HortScience 15: 13-17.
Yan, W. and Kang, M.S. 2002. GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists. CRC press, Boca Raton, FL, USA.
Zali, H., Sofalian, O., Hasanloo, T., Asghari, A. and Hoseini, S.M. 2015. Appraising of drought tolerance relying on stability analysis indices in canola genotypes simultaneously, using selection index of ideal genotype (SIIG) technique: Introduction of new method. Biological Forum, 7(2): 703-711.