مهدی رمضی1 
، سعید صادق زاده حمایتی* 2، حشمت امیدی3 ، امیرمحمد ناجی1
، سعید صادق زاده حمایتی* 2، حشمت امیدی3 ، امیرمحمد ناجی1
1- دانشگاه شاهد
2- مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند
3- دانشگه شاهد
2- مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند
3- دانشگه شاهد
چکیده: (55 مشاهده)
مقدمه و هدف: برهمکنش ژنوتیپ-محیط پدیده‌ای است که به تفاوت پاسخ ژنوتیپ‌ها در محیط‌های مختلف اشاره دارد و بر پیشرفت برنامه‌های اصلاحی تأثیر می‌گذارد. این پدیده برای به‌نژادگران اهمیت خاصی دارد، زیرا انتخاب و ارزیابی ژنوتیپ‌های برتر را دشوار می‌کند. شناخت این پدیده به به‌نژادگران این امکان را می‌دهد تا در ارزیابی و انتخاب ژنوتیپ‌ها دقت بیشتری کرده و ژنوتیپ‌هایی را انتخاب کنند که با شرایط محیط هدف سازگار هستند. همچنین، برهمکنش ژنوتیپ-محیط می‌تواند فرصت‌هایی را برای به‌نژادگران فراهم کند تا ژنوتیپ‌هایی را انتخاب کنند که برهمکنش مثبت با محیط خاصی دارند یا عملکرد مناسبی در محیط‌های مختلف نشان می‌دهند. در نتیجه، با کشت ژنوتیپ‌ها در محیط‌های مختلف، می‌توان پاسخ‌های ژنوتیپی را ثبت کرد و ژنوتیپ‌های برتر و پایدار را انتخاب کرد. در مطالعه حاضر سعی شد تا مجموعه‌ای از هیبریدهای چغندرقند با هدف بررسی تأثیر برهمکنش ژنوتیپ- محیط بر پتانسیل تولید کمی ریشه و شکر سفید و نیز تعیین سازگاری آن‌ها، در محیط‌های با شرایط متفاوت کشت گردند و ضمن به‌کارگیری روش‌های آماری مختلف، هیبریدهای موفق شناسایی شوند.
مواد و روش‌ها: در پژوهش انجام‌شده، 18 ژنوتیپ چغندرقند شامل 15 هیبرید داخلی و سه شاهد خارجی بودند که قبلاً برای افزایش مقاومت به بیماری‌های ریزومانیا، ریزوکتونیا و نماتد مولد سیست تولید شده بودند. ارزیابی‌های فنوتیپی در دو سال متوالی (1401 و 1402) در دو ایستگاه تحقیقات کشاورزی در کرج و کرمانشاه در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. در طول فصل زراعی، مبارزه با علف‌های هرز، آبیاری، مصرف کود و سایر فعالیت‌های مدیریتی مزرعه انجام شد. پس از حصول داده‌های مربوط به عملکرد ریشه و عملکرد شکر سفید، تجزیه و تحلیل‌های آماری صورت پذیرفت.
یافته‌ها: میانگین مربعات اثر اصلی ژنوتیپ نشان داد که تفاوت معنی‌داری از نظر عملکرد ریشه و عملکرد شکر سفید بین ژنوتیپ‌های آزمایشی وجود دارد. اثرات برهمکنش سال×مکان و ژنوتیپ×سال×مکان در سطح احتمال یک درصد برای هر دو صفت عملکرد ریشه و عملکرد شکر سفید و ژنوتیپ×سال در سطح احتمال پنج درصد بر روی عملکرد شکر سفید تفاوت معنی‌داری ایجاد کردند. این نتایج نشان می‌دهند که تغییرات محیطی و ژنتیکی ممکن است عملکرد ژنوتیپ‌ها را در محیط‌های مختلف تحت تأثیر قرار دهد و باعث تفاوت‌های معنی‌دار در عملکرد ریشه و شکر سفید ژنوتیپ‌ها بین محیط‌ها شود. با استفاده از روش GGE بای‌پلات، مشخص شد که مؤلفه‌های اصلی اول و دوم به ترتیب 44/93 و 85/3 درصد و در مجموع 29/97 درصد از تغییرات عملکرد ریشه را تبیین کردند. در خصوص عملکرد شکر سفید، مؤلفه‌های اول و دوم به ترتیب 10/95 و 54/2 درصد و در مجموع 64/97 درصد از تغییرات را توجیه نمودند. با توجه به اینکه دو مؤلفه اصلی اول و دوم نقش مهمی در واریانس داده‌ها داشتند، بای‌پلات‌های مربوطه می‌توانند به‌خوبی تغییرات ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ×محیط را توضیح دهند. بای‌پلات همبستگی بین محیط‌ها نشان داد که از نظر عملکرد ریشه بین محیط‌های آزمایشی همبستگی مثبتی وجود دارد، همچنین بین شرایط محیطی کرج در سال 1402 و کرمانشاه در سال 1401 همبستگی مثبت کاملی برقرار است. بای‌پلات عملکرد شکر سفید نیز حاکی از همبستگی مثبت بین محیط‌های کرج و کرمانشاه بود. بر اساس بای‌پلات چندضلعی در دو مکان کرج و کرمانشاه در هر دو سال آزمایش، ژنوتیپ‌های 18، 15، 12، 14 و 8 بهترین ژنوتیپ‌ها از نظر عملکرد ریشه بودند. از نظر عملکرد شکر سفید در چهار محیط تحت بررسی ژنوتیپ‌های 18، 15 و 14 برتر بودند. بای‌پلات بررسی هم‌زمان پایداری و عملکرد نشان داد که ژنوتیپ‌های 18، 15، 12 و 14 دارای بیشترین میزان عملکرد ریشه و ژنوتیپ‌های 18، 15 و 14 دارای بیشترین میزان عملکرد شکر سفید و پایداری بودند و به‌عنوان بهترین ژنوتیپ‌ها شناخته شدند. بر اساس بای‌پلات ژنوتیپ ایده‌آل فرضی، از نظر عملکرد ریشه ژنوتیپ‌های 15، 12 و 14 و از نظر عملکرد شکر سفید ژنوتیپ‌های 18، 15، 14، 10 و 12 با توجه به اینکه کم‌ترین فاصله را با ژنوتیپ ایده‌آل فرضی داشتند، به‌عنوان بهترین ژنوتیپ‌ها معرفی شدند. با استفاده از شاخص پایداری چندمتغیره و اعمال فشار گزینشی 20 درصد، ژنوتیپ 16 به‌عنوان رتبه اول و ژنوتیپ‌های 10، 9 و 6 به‌عنوان رتبه‌های بعدی پایدارترین ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند. مقایسه ارزش صفات در ژنوتیپ‌های منتخب نشان داد که ارزش صفات عملکرد ریشه و درصد قند ناخالص افزایش یافته و ارزش پتاسیم، نیتروژن آمینه و سدیم کاهش یافته است و در مجموع، ژنوتیپ‌های انتخابی باعث بهبود و پیشرفت در تمامی صفات مورد مطالعه شده‌اند. از طرفی تمامی صفات در ژنوتیپ‌های منتخب از وراثت‌پذیری بالایی برخوردار بودند.
نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که برهمکنش‌های محیطی و ژنتیکی می‌توانند عملکرد ژنوتیپ‌ها را در شرایط مختلف تحت تأثیر قرار دهد و باعث ایجاد اختلافات معنی‌دار در عملکرد آن‌ها شود. در مجموع، ژنوتیپ‌های 18، 15، 14 و 10 به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند.
مواد و روش‌ها: در پژوهش انجام‌شده، 18 ژنوتیپ چغندرقند شامل 15 هیبرید داخلی و سه شاهد خارجی بودند که قبلاً برای افزایش مقاومت به بیماری‌های ریزومانیا، ریزوکتونیا و نماتد مولد سیست تولید شده بودند. ارزیابی‌های فنوتیپی در دو سال متوالی (1401 و 1402) در دو ایستگاه تحقیقات کشاورزی در کرج و کرمانشاه در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. در طول فصل زراعی، مبارزه با علف‌های هرز، آبیاری، مصرف کود و سایر فعالیت‌های مدیریتی مزرعه انجام شد. پس از حصول داده‌های مربوط به عملکرد ریشه و عملکرد شکر سفید، تجزیه و تحلیل‌های آماری صورت پذیرفت.
یافته‌ها: میانگین مربعات اثر اصلی ژنوتیپ نشان داد که تفاوت معنی‌داری از نظر عملکرد ریشه و عملکرد شکر سفید بین ژنوتیپ‌های آزمایشی وجود دارد. اثرات برهمکنش سال×مکان و ژنوتیپ×سال×مکان در سطح احتمال یک درصد برای هر دو صفت عملکرد ریشه و عملکرد شکر سفید و ژنوتیپ×سال در سطح احتمال پنج درصد بر روی عملکرد شکر سفید تفاوت معنی‌داری ایجاد کردند. این نتایج نشان می‌دهند که تغییرات محیطی و ژنتیکی ممکن است عملکرد ژنوتیپ‌ها را در محیط‌های مختلف تحت تأثیر قرار دهد و باعث تفاوت‌های معنی‌دار در عملکرد ریشه و شکر سفید ژنوتیپ‌ها بین محیط‌ها شود. با استفاده از روش GGE بای‌پلات، مشخص شد که مؤلفه‌های اصلی اول و دوم به ترتیب 44/93 و 85/3 درصد و در مجموع 29/97 درصد از تغییرات عملکرد ریشه را تبیین کردند. در خصوص عملکرد شکر سفید، مؤلفه‌های اول و دوم به ترتیب 10/95 و 54/2 درصد و در مجموع 64/97 درصد از تغییرات را توجیه نمودند. با توجه به اینکه دو مؤلفه اصلی اول و دوم نقش مهمی در واریانس داده‌ها داشتند، بای‌پلات‌های مربوطه می‌توانند به‌خوبی تغییرات ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ×محیط را توضیح دهند. بای‌پلات همبستگی بین محیط‌ها نشان داد که از نظر عملکرد ریشه بین محیط‌های آزمایشی همبستگی مثبتی وجود دارد، همچنین بین شرایط محیطی کرج در سال 1402 و کرمانشاه در سال 1401 همبستگی مثبت کاملی برقرار است. بای‌پلات عملکرد شکر سفید نیز حاکی از همبستگی مثبت بین محیط‌های کرج و کرمانشاه بود. بر اساس بای‌پلات چندضلعی در دو مکان کرج و کرمانشاه در هر دو سال آزمایش، ژنوتیپ‌های 18، 15، 12، 14 و 8 بهترین ژنوتیپ‌ها از نظر عملکرد ریشه بودند. از نظر عملکرد شکر سفید در چهار محیط تحت بررسی ژنوتیپ‌های 18، 15 و 14 برتر بودند. بای‌پلات بررسی هم‌زمان پایداری و عملکرد نشان داد که ژنوتیپ‌های 18، 15، 12 و 14 دارای بیشترین میزان عملکرد ریشه و ژنوتیپ‌های 18، 15 و 14 دارای بیشترین میزان عملکرد شکر سفید و پایداری بودند و به‌عنوان بهترین ژنوتیپ‌ها شناخته شدند. بر اساس بای‌پلات ژنوتیپ ایده‌آل فرضی، از نظر عملکرد ریشه ژنوتیپ‌های 15، 12 و 14 و از نظر عملکرد شکر سفید ژنوتیپ‌های 18، 15، 14، 10 و 12 با توجه به اینکه کم‌ترین فاصله را با ژنوتیپ ایده‌آل فرضی داشتند، به‌عنوان بهترین ژنوتیپ‌ها معرفی شدند. با استفاده از شاخص پایداری چندمتغیره و اعمال فشار گزینشی 20 درصد، ژنوتیپ 16 به‌عنوان رتبه اول و ژنوتیپ‌های 10، 9 و 6 به‌عنوان رتبه‌های بعدی پایدارترین ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند. مقایسه ارزش صفات در ژنوتیپ‌های منتخب نشان داد که ارزش صفات عملکرد ریشه و درصد قند ناخالص افزایش یافته و ارزش پتاسیم، نیتروژن آمینه و سدیم کاهش یافته است و در مجموع، ژنوتیپ‌های انتخابی باعث بهبود و پیشرفت در تمامی صفات مورد مطالعه شده‌اند. از طرفی تمامی صفات در ژنوتیپ‌های منتخب از وراثت‌پذیری بالایی برخوردار بودند.
نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که برهمکنش‌های محیطی و ژنتیکی می‌توانند عملکرد ژنوتیپ‌ها را در شرایط مختلف تحت تأثیر قرار دهد و باعث ایجاد اختلافات معنی‌دار در عملکرد آن‌ها شود. در مجموع، ژنوتیپ‌های 18، 15، 14 و 10 به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
