Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 128-148.

The present study aimed to investigate the genetic variability underlying the morpho-physiological traits in
fenugreek genotypes grown under salinity stress along with the identification of the SNP markers associated
with the measured traits. In a pots experiment with three salt levels (0, 3000, and 6000 mgL−1) of NaCl, the
impact of salinity stress on various growth parameters of 111 fenugreek genotypes was investigated. Two
replicated pots per treatment were employed in a completely randomized block design. Chlorophyll content,
Number of leaves, Number of branches, Plant height, Total plant fresh weight, Total plant dry weight, water
content and Root depth were measured in a completely randomized block design. In another experiment, 120
Fenugreek genotypes were grown in open field conditions in the 2023-2024 growing season in Giza and
Wadi El Natrun, Egypt for control and salinity conditions, respectively. Number of branches Plant height
Pods number and seeds number were measured in three replicates. In addition, N, P, K, Na, Zn and Fe content
were estimated in seeds under both control and salinity conditions. In pot experiment, Fresh weight (FW)
exhibited non-significant treatment effects; however, genotype-by-treatment (GxT) interactions were
significant for all characteristics. There were significant SNP x environment interactions that mirrored this
GxT. An arbitrary threshold of three was used to link 212 of the 492 significant SNPs connected to the
assessed qualities to the correlated traits. When FW and dry weight were measured under three salt levels.
the same salinity treatment, some SNPs were linked to them. Between the two characteristics, there was a
0.98 correlation across the three salinity treatments. Furthermore, 280 SNPs with effects related to
conditional neutrality were mapped. Future marker-assisted breeding methods can select genotypes that are
salt-tolerant using the detected SNPs. The findings of this study provide insight into fenugreek's ability to
withstand salt. In open field experiment, results indicated that Branch number (BN), Plant height (PH), Pod
number (PN) and Seed number (SN) increases significantly under salinity stress. Genotype (G), Treatment
(T) and genotype-by-treatment (GxT) interactions were significant for all measured characteristics. Most
genotypes maintain similar levels of nitrogen (N) between control and salinity conditions. Generally,
phosphorus levels tend to decrease under salinity conditions. Potassium levels remain relatively stable
between control and salinity conditions for most genotypes. Sodium levels are generally higher under salinity
conditions. Zinc levels show some variation but remain consistent between control and salinity conditions
for most genotypes. Iron levels show considerable variation between genotypes. Results shows that salinity
has a profound impact on all measured traits. These observations can help identify genotypes that maintain
or improve nutrient uptake under salinity stress, which is crucial for breeding programs aimed at enhancing
salinity tolerance in crops. Traits under stress conditions (BN_S, PH_S, PN_S) have some markers with
higher -LOG10 (P) and R² values, possibly indicating a stronger genetic influence under stress. Markers that
are significantly associated with the traits can be investigated further to determine the biological mechanisms
underlying the observed associations. It may be beneficial to validate these markers in different populations
or environments to assess their robustness. This analysis provides a solid foundation for understanding the
genetic basis of the traits you are studying and can guide further research and breeding efforts

هدفت الدراسة الحالية إلى دراسة التباين الوراثي الكامن وراء السمات المورفولوجية الفسيولوجية في جينات الحلبة المزروعة تحت ضغط الملوحة مع تحديد علامات SNP المرتبطة بالسمات المقاسة. في تجربة أصص بثلاثة مستويات من الملح (0 و 3000 و 6000 مجم / لتر) من كلوريد الصوديوم، تم دراسة تأثير ضغط الملوحة على معايير نمو مختلفة لـ 111 جينًا من الحلبة. تم استخدا مكررين لكل معاملة في تصميم كتلة عشوائية كاملة. تم قياس محتوى الكلوروفيل وعدد الأوراق وعدد الفروع وارتفاع النبات والوزن الطازج الكلي للنبات والوزن الجاف الكلي للنبات ومحتوى الماء وعمق الجذر. في تجربة أخرى، تمت زراعة 120 جينًا من الحلبة في ظروف الحقل المفتوح في موسم النمو 2023-2024 في الجيزة ووادي النطرون بمصر لظروف الكنترول والملوحة على التوالي. عدد الفروع ارتفاع النبات تم قياس عدد القرون وعدد البذور في ثلاث مكررات. بالإضافة إلى ذلك، تم تقدير محتوى النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والصوديوم والزنك والحديد في البذور في ظل ظروف الكونترول والملوحة. في تجربة الأصيص، أظهر الوزن الطازج (FW) تأثيرات غير معنوية؛ ومع ذلك، كانت تفاعلات النمط الجيني بالمعالجة (GxT) مهمة لجميع الخصائص. كانت هناك تفاعلات كبيرة بين SNP والبيئة تعكس هذا GxT. تم استخدام رصد 212 من 492 SNPs مهمة مرتبطة بالصفات المقيمة بالسمات المرتبطة. عندما تم قياس الوزن الطازج والوزن الجاف تحت ثلاثة مستويات من الملح. نفس معاملة الملوحة، ارتبطت بعض SNPs بها. بين الخاصيتين، كان هناك ارتباط 0.98 عبر معاملات الملوحة الثلاثة. علاوة على ذلك، تم رسم خرائط لـ 280 SNPs ذات تأثيرات تتعلق بالحياد الشرطي. يمكن لطرق التربية بمساعدة العلامات المستقبلية اختيار النمط الجيني الذي يتحمل الملح باستخدام SNPs المكتشفة. تقدم نتائج هذه الدراسة نظرة موضحة لقدرة الحلبة على تحمل الملوحة. في تجربة الحقل المفتوح، أشارت النتائج إلى أن عدد الفروع (BN) وارتفاع النبات (PH) وعدد القرون (PN) وعدد البذور (SN) يزداد بشكل كبير تحت ضغط الملوحة. كانت تفاعلات النمط الجيني (G) والمعاملة (T) والنمط الجيني بالمعاملة (GxT) مهمة لجميع الخصائص المقاسة. تحافظ معظم الأنماط الجينية على مستويات مماثلة من النيتروجين (N) بين ظروف التحكم والملوحة. بشكل عام، تميل مستويات الفوسفور إلى الانخفاض في ظل ظروف الملوحة. تظل مستويات البوتاسيوم مستقرة نسبيًا بين ظروف التحكم والملوحة لمعظم الأنماط الجينية. تكون مستويات الصوديوم أعلى بشكل عام في ظل ظروف الملوحة. تظهر مستويات الزنك بعض التباين ولكنها تظل متسقة بين ظروف التحكم والملوحة لمعظم الأنماط الجينية. تظهر مستويات الحديد تباينًا كبيرًا بين الأنماط الجينية. تُظهر النتائج أن الملوحة لها تأثير عميق على جميع السمات المقاسة. يمكن أن تساعد هذه الملاحظات في تحديد النمط الجيني الذي يحافظ على امتصاص العناصر الغذائية أو يحسنها تحت ضغط الملوحة، وهو أمر بالغ الأهمية لبرامج التربية التي تهدف إلى تعزيز تحمل الملوحة في المحاصيل. حتوي السمات تحت ظروف الإجهاد (BN_S، PH_S، PN_S) على بعض العلامات ذات قيم -LOG10 (P) وR² أعلى، مما يشير ربما إلى تأثير وراثي أقوى تحت الإجهاد. يمكن إجراء مزيد من التحقيق على العلامات المرتبطة بشكل كبير بالسمات لتحديد الآليات البيولوجية الكامنة وراء الارتباطات الملحوظة. قد يكون من المفيد التحقق من صحة هذه العلامات في مجموعات سكانية أو بيئات مختلفة لتقييم قوتها. يوفر هذا التحليل أساسًا متينًا لفهم الأساس الجيني للسمات التي تدرسها ويمكن أن يوجه المزيد من الجهود البحثية والتربية

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.