دوره 17، شماره 2 - ( تابستان 1404 )
جلد 17 شماره 2 صفحات 151-140 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sadegh Ghol Moghadam R, Saba J, Shekari F, Roustaii M. (2025). Determining the Traits Affecting Grain Yield in Bread Wheat under Rainfed Conditions. J Crop Breed. 17(2), 140-151. doi:10.61882/jcb.2024.1538
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1538-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1538-fa.html
صادق قول مقدم رامین، صبا جلال، شکاری فرید، روستایی مظفر.(1404). تعیین صفات مؤثر بر عملکرد دانه در گندم نان تحت شرایط دیم پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 17 (2) :151-140 10.61882/jcb.2024.1538
1- گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2- موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران
2- موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران
چکیده: (730 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: از جمله ارکان اصلی توسعه پایدار هر کشور، تأمین غذای کافی با قیمت مناسب برای افراد آن جامعه است. غلات و تولیدات آن بخش اصلی اکثر رژیم‌های غذایی انسان در کشورهای توسعه‌یافته و درحال توسعه هستند که بخش عمده‌ای از انرژی و مواد مغذی رژیم غذایی را تشکیل می‌دهند. گندم یکی از مهمترین گیاهان زراعی در دنیا است که بالاترین تولید بعد از ذرت به آن تعلق دارد. گندم تقریباً 20 درصد از کالری و پروتئین را برای 4/5 میلیارد نفر در اشکال مختلف تأمین می‌کند. تغییرات آب و هوایی یک تهدید بزرگ برای اکثر محصولات کشاورزی هستند که در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری در سطح جهان رشد می‌کنند. تنش خشکی یکی از پیامدهای تغییرات اقلیمی است که تأثیر منفی بر رشد و عملکرد گندم دارد. پیش‌بینی‌های مدل‌های تغییرات آب و هوایی نشان می‌دهند که میانگین دمای جهانی تا پایان سال 2100 بین 0/5 تا 3/7 درجه سلسیوس افزایش می‌یابد. با توجه به تأثیرات همزمان افزایش دما و کاهش بارندگی، انتظار می‌رود که شدت و فراوانی خشکسالی افزایش یابد. همچنین انتظار می‌رود که تأثیرات تغییرات آب و هوایی بر تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران شدیدتر باشند. از این‌رو تولید ارقام جدید با عملکرد بالا در مناطقی که با خشکی مواجه هستند، ضروری است. بنابراین، به منظور تعیین صفات زراعی مورفولوژیکی موثر بر عملکرد دانه در شرایط دیم در ارقام گندم زمستانه، 24 لاین و رقم گندم نان مورد ارزیابی قرار گرفتند.
مواد و روش‌ها: آزمایش حاضر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار تحت شرایط دیم انجام گردید. در این تحقیق، 12 لاین پیشرفته بههمراه لاین WAZ و 11 رقم گندم دیم پاییزه به نام‌های سرداری، هما، آذر2، تکاب، اوحدی، رصد، هشترود، باران، سائین، صدرا و کراس سبلان در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال زراعی 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. به این منظور، صفات روز تا آبستنی، روز تا ظهور سنبله، روز تا گرده‌افشانی، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، اختلاف دمای کانوپی، ارتفاع، طول سنبله، طول پدانکل، طول بیرون آمدگی پدانکل، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت اندازه‌گیری شدند. بعد از اندازه‌گیری صفات، تجزیه و تحلیل داده‌ها انجام و میانگین‌ها به روش دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. به منظور بررسی روابط بین صفات، تجزیه‌های آماری چندمتغیره شامل تجزیه همبستگی، تجزیه رگرسیون و تجزیه به مؤلفه‌های اصلی انجام شدند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین نشان دادند که بین ژنوتیپ‌ها از لحاظ تمامی صفات به غیر از محتوای نسبی آب برگ، اختلاف دمای کانوپی، تعداد سنبله در متر مربع و وزن هزار دانه اختلاف معنی‌داری وجود داشت که بیانگر تنوع بالا میان ژنوتیپ‌ها برای اکثر صفات اندازه‌گیری شده بود. نتایج مقایسه میانگین آزمون دانکن نشان دادند که بیشترین میزان عملکرد دانه مربوط به رقم هشترود بود. رقم کراس سبلان به عنوان دیررس‌ترین رقم و لاین شماره 8 بهعنوان زودرس‌ترین ژنوتیپ در این بررسی شناسایی شدند. در بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی، لاین شماره 2 پابلندترین ژنوتیپ بود. نتایج تجزیه همبستگی نشان دادند که همبستگی مثبت بالا و معنی‌داری بین عملکرد با تعداد دانه در سنبله و همبستگی منفی و معنی‌داری بین عملکرد و طول سنبله وجود داشت. تعداد دانه در سنبله همبستگی مثبت و معنی‌داری با شاخص برداشت داشت. همچنین، تعداد دانه در سنبله همبستگی منفی و معنی‌داری با وزن هزار دانه و تعداد سنبله در متر مربع داشت. محتوای نسبی آب برگ با طول پدانکل همبستگی مثبت و معنی‌داری را نشان داد. نتایج تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام نشان دادند که چهار متغیر تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در متر مربع، وزن هزار دانه و طول سنبله 93/8 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند. نتایج حاصل از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان دادند که پنج مؤلفه اول دارای مقدار ویژه بالاتر از یک بودند و بیشترین میزان واریانس را به‌خود اختصاص دادند بهطوریکه پنج مؤلفه اول 80/21 درصد از واریانس کل را توجیه کردند. علاوه بر این، مؤلفه‌های اول، دوم، سوم، چهارم و پنجم به‌ترتیب 22/03، 19/12، 17/46، 13/05 و 8/55 درصد از واریانس کل را به‌خود اختصاص دادند. بر اساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، صفات تعداد دانه در سنبله، عملکرد و شاخص برداشت با ضریب مثبت با مؤلفه دوم مرتبط بودند.
نتیجه‌گیری: در شرایط دیم، رشد رویشی زیاد و تولید زیست توده بالا سبب تخلیه کامل رطوبت در اوایل فصل رشد شد که گیاه بعد از مرحله گرده‌افشانی با تنش شدید مواجه شد و عملکرد به شدت کاهش یافت. از طرفی، ژنوتیپ‌هایی که طول سنبله کوتاه‌تر اما تعداد سنبله در متر مربع بیشتر با تعداد دانه در متر مربع بیشتر داشتند، عملکرد دانه بالاتری داشتند که می‌توان از این ژنوتیپ‌ها برای تلاقی در برنامه‌های به نژادی آینده استفاده کرد.
مقدمه و هدف: از جمله ارکان اصلی توسعه پایدار هر کشور، تأمین غذای کافی با قیمت مناسب برای افراد آن جامعه است. غلات و تولیدات آن بخش اصلی اکثر رژیم‌های غذایی انسان در کشورهای توسعه‌یافته و درحال توسعه هستند که بخش عمده‌ای از انرژی و مواد مغذی رژیم غذایی را تشکیل می‌دهند. گندم یکی از مهمترین گیاهان زراعی در دنیا است که بالاترین تولید بعد از ذرت به آن تعلق دارد. گندم تقریباً 20 درصد از کالری و پروتئین را برای 4/5 میلیارد نفر در اشکال مختلف تأمین می‌کند. تغییرات آب و هوایی یک تهدید بزرگ برای اکثر محصولات کشاورزی هستند که در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری در سطح جهان رشد می‌کنند. تنش خشکی یکی از پیامدهای تغییرات اقلیمی است که تأثیر منفی بر رشد و عملکرد گندم دارد. پیش‌بینی‌های مدل‌های تغییرات آب و هوایی نشان می‌دهند که میانگین دمای جهانی تا پایان سال 2100 بین 0/5 تا 3/7 درجه سلسیوس افزایش می‌یابد. با توجه به تأثیرات همزمان افزایش دما و کاهش بارندگی، انتظار می‌رود که شدت و فراوانی خشکسالی افزایش یابد. همچنین انتظار می‌رود که تأثیرات تغییرات آب و هوایی بر تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران شدیدتر باشند. از این‌رو تولید ارقام جدید با عملکرد بالا در مناطقی که با خشکی مواجه هستند، ضروری است. بنابراین، به منظور تعیین صفات زراعی مورفولوژیکی موثر بر عملکرد دانه در شرایط دیم در ارقام گندم زمستانه، 24 لاین و رقم گندم نان مورد ارزیابی قرار گرفتند.
مواد و روش‌ها: آزمایش حاضر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار تحت شرایط دیم انجام گردید. در این تحقیق، 12 لاین پیشرفته بههمراه لاین WAZ و 11 رقم گندم دیم پاییزه به نام‌های سرداری، هما، آذر2، تکاب، اوحدی، رصد، هشترود، باران، سائین، صدرا و کراس سبلان در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال زراعی 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. به این منظور، صفات روز تا آبستنی، روز تا ظهور سنبله، روز تا گرده‌افشانی، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، اختلاف دمای کانوپی، ارتفاع، طول سنبله، طول پدانکل، طول بیرون آمدگی پدانکل، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت اندازه‌گیری شدند. بعد از اندازه‌گیری صفات، تجزیه و تحلیل داده‌ها انجام و میانگین‌ها به روش دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. به منظور بررسی روابط بین صفات، تجزیه‌های آماری چندمتغیره شامل تجزیه همبستگی، تجزیه رگرسیون و تجزیه به مؤلفه‌های اصلی انجام شدند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین نشان دادند که بین ژنوتیپ‌ها از لحاظ تمامی صفات به غیر از محتوای نسبی آب برگ، اختلاف دمای کانوپی، تعداد سنبله در متر مربع و وزن هزار دانه اختلاف معنی‌داری وجود داشت که بیانگر تنوع بالا میان ژنوتیپ‌ها برای اکثر صفات اندازه‌گیری شده بود. نتایج مقایسه میانگین آزمون دانکن نشان دادند که بیشترین میزان عملکرد دانه مربوط به رقم هشترود بود. رقم کراس سبلان به عنوان دیررس‌ترین رقم و لاین شماره 8 بهعنوان زودرس‌ترین ژنوتیپ در این بررسی شناسایی شدند. در بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی، لاین شماره 2 پابلندترین ژنوتیپ بود. نتایج تجزیه همبستگی نشان دادند که همبستگی مثبت بالا و معنی‌داری بین عملکرد با تعداد دانه در سنبله و همبستگی منفی و معنی‌داری بین عملکرد و طول سنبله وجود داشت. تعداد دانه در سنبله همبستگی مثبت و معنی‌داری با شاخص برداشت داشت. همچنین، تعداد دانه در سنبله همبستگی منفی و معنی‌داری با وزن هزار دانه و تعداد سنبله در متر مربع داشت. محتوای نسبی آب برگ با طول پدانکل همبستگی مثبت و معنی‌داری را نشان داد. نتایج تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام نشان دادند که چهار متغیر تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در متر مربع، وزن هزار دانه و طول سنبله 93/8 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند. نتایج حاصل از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان دادند که پنج مؤلفه اول دارای مقدار ویژه بالاتر از یک بودند و بیشترین میزان واریانس را به‌خود اختصاص دادند بهطوریکه پنج مؤلفه اول 80/21 درصد از واریانس کل را توجیه کردند. علاوه بر این، مؤلفه‌های اول، دوم، سوم، چهارم و پنجم به‌ترتیب 22/03، 19/12، 17/46، 13/05 و 8/55 درصد از واریانس کل را به‌خود اختصاص دادند. بر اساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، صفات تعداد دانه در سنبله، عملکرد و شاخص برداشت با ضریب مثبت با مؤلفه دوم مرتبط بودند.
نتیجه‌گیری: در شرایط دیم، رشد رویشی زیاد و تولید زیست توده بالا سبب تخلیه کامل رطوبت در اوایل فصل رشد شد که گیاه بعد از مرحله گرده‌افشانی با تنش شدید مواجه شد و عملکرد به شدت کاهش یافت. از طرفی، ژنوتیپ‌هایی که طول سنبله کوتاه‌تر اما تعداد سنبله در متر مربع بیشتر با تعداد دانه در متر مربع بیشتر داشتند، عملکرد دانه بالاتری داشتند که می‌توان از این ژنوتیپ‌ها برای تلاقی در برنامه‌های به نژادی آینده استفاده کرد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1403/7/1 | پذیرش: 1403/8/20
دریافت: 1403/7/1 | پذیرش: 1403/8/20
فهرست منابع
1. Ahmadizadeh, M., Shahbazi, H., Valizadeh, M., & Zaefizadeh, M. (2011). Genetic diversity of durum wheat landraces using multivariate analysis under normal irrigation and drought stress conditions. African Journal of Agricultural Research, 6(10), 2294-2302.
2. Amalova, A., Abugalieva, S., Babkenov, A., Babkenova, S., & Turuspekov, Y. (2021). Genome-wide association study of yield components in spring wheat collection harvested under two water regimes in Northern Kazakhstan. Peer J, 9, e11857. [DOI:10.7717/peerj.11857]
3. Avarsegi, H., Khodarahmi, M., Diyanat, M., Majidi Heravan, E., & Soughi, H. A. (2022). Grouping Bread w heat Cultivars based on Agronomic Characteristics using Multivariate Statistical Methods [Research]. Journal of Crop Breeding, 14(44), 239-252.
https://doi.org/10.52547/jcb.14.44.239 [DOI:10.52547/jcb.14.44.239 [In Persian]]
4. Chachar, N., Chachar, M., Chachar, Q., Chachar, Z., Chachar, G., & Nadeem, F. (2014). Exploration of genetic diversity between six wheat genotypes for drought tolerance. Climate Change Outlook and Adaptation, 2(1), 27-33.
5. Dorrani-Nejad, M., Abdolshahi, R., Kazemipour, A., & Maghsoudi Moud, A. A. (2022). Detection Yield Related Traits of Wheat under Cyclic Drought Stress Condition Using Discriminant Analysis. Iranian Journal of Field Crops Research, 20(3), 291-303. [DOI:10.22067/jcesc.2022.74015.1120]
6. Hall, A. J., & Richards, R. A. (2013). Prognosis for genetic improvement of yield potential and water-limited yield of major grain crops. Field Crops Research, 143, 18-33. [DOI:10.1016/j.fcr.2012.05.014]
7. Jabbari, M., Golparvar, A. R., & Sorkhilalehloo, B. (2022). Investigation of Diversity of Different Agronomic and Morphological Traits in Wild Wheat Relatives [Research]. Journal of Crop Breeding, 14(41), 29-41.
https://doi.org/10.52547/jcb.14.41.29 [DOI:10.52547/jcb.14.41.29 [In Persian]]
8. Javed, A., Ahmad, N., Ahmed, J., Hameed, A., Ashraf, M. A., Zafar, S. A., Maqbool, A., Al-Amrah, H., Alatawi, H. A., Al-Harbi, M. S., & Ali, E. F. (2022). Grain yield, chlorophyll and protein contents of elite wheat genotypes under drought stress. Journal of King Saud University - Science, 34(7), 102279. [DOI:10.1016/j.jksus.2022.102279]
9. Kirigwi, F. M., Van Ginkel, M., Trethowan, R., Sears, R. G., Rajaram, S., & Paulsen, G. M. (2004). Evaluation of selection strategies for wheat adaptation across water regimes. Euphytica, 135(3), 361-371. [DOI:10.1023/B:EUPH.0000013375.66104.04]
10. Majidi-Mehr, A., Pahlavani, M. h., Zeinali-Nezhad, K., Karimizaded, R., & Borner, A. (2023). Study of genetic diversity and grouping pattern bread wheat genotypes under water deficit- stress. Environmental Stresses in Crop Sciences, 16(3), 675-691. [DOI:10.22077/escs.2023.4915.2088]
11. Mazlomi, H., Pirdashti, H., Ahmadpour, A., & Hosseini, S. J. (2020). Grouping Of Advanced Wheat Lines Based On Yield and Its Components [Research]. Journal of Crop Breeding, 12(35), 41-53.
https://doi.org/10.52547/jcb.12.35.41 [DOI:10.52547/jcb.12.35.41 [In Persian]]
12. Naghavi, M. R., & Khalili, M. (2017). Evaluation of genetic diversity and traits relations in wheat cultivars under drought stress using advanced statistical methods. Acta agriculturae Slovenica, 109(2), 403-415. [DOI:10.14720/aas.2017.109.2.23]
13. Nazari, H., Golkari, S., Alavi Siney, S. M., & Namdari, A. (2022). Use of canonical correlation analysis to improve grain yield of wheat genotypes through indirect selection under rainfed conditions. Iranian Dryland Agronomy Journal, 10(2), 183-198. [DOI:10.22092/idaj.2022.355798.349]
14. Talebifar, M., Taghizadeh, R., & Kamal kivi, S. E. (2015). Determination of relationships between yield and yield components in wheat varieties under water deficit stress in different growth stages through Path analysis. Applied Field Crops Research, 28(3), 107-113. [DOI:10.22092/aj.2015.106729]
15. Wang, Z., Lai, X., Wang, C., Yang, H., Liu, Z., Fan, Z., Li, J., Zhang, H., Liu, M., & Zhang, Y. (2024). Exploring the Drought Tolerant Quantitative Trait Loci in Spring Wheat. Plants, 13(6), 898. https://www.mdpi.com/2223-7747/13/6/898 [DOI:10.3390/plants13060898]
16. Xu, N., Fok, M., Li, J., Yang, X., & Yan, W. (2017). Optimization of cotton variety registration criteria aided with a genotype-by-trait biplot analysis. Scientific Reports, 7(1), 17237. [DOI:10.1038/s41598-017-17631-4]
17. Xu, Z., Lai, X., Ren, Y., Yang, H., Wang, H., Wang, C., Xia, J., Wang, Z., Yang, Z., Geng, H., Shi, X., & Zhang, Y. (2023). Impact of Drought Stress on Yield-Related Agronomic Traits of Different Genotypes in Spring Wheat. Agronomy, 13(12), 2968. https://www.mdpi.com/2073-4395/13/12/2968 [DOI:10.3390/agronomy13122968]
18. Yan, W., & Frégeau-Reid, J. (2018). Genotype by Yield*Trait (GYT) Biplot: a Novel Approach for Genotype Selection based on Multiple Traits. Scientific Reports, 8(1), 8242. [DOI:10.1038/s41598-018-26688-8]
19. Zhang, J., Zhang, S., Cheng, M., Jiang, H., Zhang, X., Peng, C., Lu, X., Zhang, M., & Jin, J. (2018). Effect of Drought on Agronomic Traits of Rice and Wheat: A Meta-Analysis. Int J Environ Res Public Health, 15(5). [DOI:10.3390/ijerph15050839]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
