پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی

چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: برنج پس از گندم دومین غله مهم در جهان است و از قدیمی‎ترین نباتات زراعی محسوب می‎شود. اگر چه سطح زیر کشت آن در دنیا کم‎تر از گندم است، اما مقدار تولید آن با گندم برابری می‎کند. این گیاه غذای اصلی بیش از نیمی از مردم جهان است به‎طوری‎که میزان مصرف سرانه آن در جهان 50 کیلوگرم است. در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، برنج تولیدشده با توجه به روند رشد جمعیت کفایت مصرف را نمی‎کند و پیش‎بینی می‎شود که در آینده این مسئله ابعاد حادتری پیدا کند. بدین‎جهت، سازمان‎های بین‎المللی سعی در سرعت بخشیدن به برنامه‎های به‎نژادی نموده‎اند که در این راستا موسسه بین‎المللی تحقیقات برنج (ایری) توجه خاصی نسبت به کشورهای برنج‎خیز داشته است. در سال‌های اخیر، فراگیر شدن سیستم دوبار کشت برنج در سال به‎همراه گسترش خطر کم‌آبی، گسترش سطح زیرکشت ارقام دیررس، که مصرف آب بالاتری دارند را با محدودیت جدی مواجه ساخته است. بنابراین، توسعه ارقام اصلاح‎شده زودرس نیمه‌پاکوتاه و مقاوم به خوابیدگی با دوره رشد کوتاه‎تر و نیاز آبی کم‎تر از اولویت‌های مهم تحقیقاتی به‎شمار می‎آید. تحقیق حاضر در قالب دو آزمایش با هدف مطالعه سازگاری و پایداری لاین‎های خالص زودرس و پاکوتاه حاصل از تلاقی بین ارقام محلی و ارقام اصلاح‎شده اجرا گردید.
مواد و روش‎ها: به‎منظور مطالعه سازگاری و پایداری لاین‌های امیدبخش زودرس برنج، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سه منطقه (معاونت موسسه تحقیقات برنج کشور در آمل، ایستگاه تحقیقات برنج تنکابن و ایستگاه تحقیقات شالیزار گلدشت، بابل) طی دو سال زراعی 1401-1400 و 1402-1401 به اجرا در آمد. تیمارها شامل پنج ژنوتیپ خالص زودرس برنج (70 روز از بذرپاشی تا 50% گلدهی) و پاکوتاه (90-85 سانتی‎متر)، حاصل از تلاقی بین ارقام محلی و ارقام اصلاح‎شده، به‎همراه دو رقم کوهسار و طارم مازند به‎عنوان ارقام شاهد بودند. صفات مورد بررسی شامل تعداد روز تا 50% گل‎دهی، ارتفاع بوته (سانتی‌متر)، تعداد پنجه بارور در بوته، طول خوشه (سانتی‎متر)، تعداد خوشه‎چه‎های پر و پوک در خوشه، وزن هزار دانه (گرم)، درصد دانه پر و عملکرد دانه بودند. تجزیه پایداری با استفاده از روش لین و بینز (Lin & Binns, 1991) و AMMI (Crosaa, 1990) انجام گرفت. محاسبات تجزیه پایداری AMMI با  استفاده از نرم ‎افزار بای‎ پلات (Yan et al, 2007) انجام شدند. تجزیه و تحلیل آماری داده‎ها شامل آزمایش نرمال بودن توزیع داده‎ها، آزمون بارتلت جهت بررسی یکنواختی واریانس خطاها و تجزیه واریانس مرکب با فرض تصادفی بودن اثر سال با نرم‎افزار SAS نسخه 9/4 انجام شدند. برای تجزیه پایداری از روش AMMI نرم‌افزار AMMISOFT نسخه 1/0 استفاده گردید.
یافته‎ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب دو ساله در سه مکان نشان دادند که اثر سال بر صفات ارتفاع بوته، طول خوشه، درصد پر‎شدن دانه و تعداد خوشه‎چه پوک معنی‎دار نبود، اما اثر معنی‎داری بر سایر صفات داشت. در‎حالی‎که اثر ساده مکان بر هیچ‎یک از صفات معنی‎دار نشد، اما اثر متقابل سال × مکان بر همه صفات به‌جز عملکرد دانه معنی‎دار بود. هم‎چنین اثر ساده ژنوتیپ برای کلیه صفات مورد مطالعه به‌جز تعداد پنجه، درصد پر‎شدن دانه و تعداد خوشه‎چه پوک معنی‎دار بود. اثر متقابل سال در ژنوتیپ بر بیشتر صفات معنی‎دار بود، اما اثر متقابل مکان × ژنوتیپ تنها بر صفت وزن هزار دانه و درصد پر‎شدن دانه معنی‎دار بود. اثر متقابل سه‌گانه سال× مکان × ژنوتیپ بر روی همه صفات از نظر آماری معنی‎دار بود. لاین شماره Z3 با 7493 کیلوگرم در هکتار بیشترین عملکرد را در سه منطقه طی دو سال داشت و از نظر آماری تفاوت معنی‎داری با سایر لاین‎ها داشت. بیشترین تعداد پنجه با 20 عدد به لاین Z5 و پس از آن به لاین‎های Z1، Z3 و Z4 به‎ترتیب با 18/3، 18/3 و 18/2 سانتی‎متر تعلق داشت و لاین Z2 به‎همراه دو رقم شاهد درگروه آخر قرار گرفتند. بیشترین طول خوشه به رقم طارم ریشک کوتاه (26/5 سانتی‎متر) و پس از آن لاین‌های Z5 (26/4 سانتی‎متر) و Z4 (25/5) تعلق داشت و طول خوشه بقیه لاین‎ها و رقم کوهسار حدود 24 سانتی‌متر بود. بیشترین خوشه‎چه پر در خوشه به لاین Z4 با 144/4 عدد و کمترین مقدار آن به دو رقم شاهد طارم ریشک کوتاه و کوهسار به‎ترتیب با 85/6 و 89/1 دانه در خوشه اختصاص داشت. کمترین تعداد خوشه‎چه پوک در این آزمایش به لاین Z1 با 16 عدد و بیشترین آن به لاین Z4 با 27 عدد اختصاص داشت. لاین Z4 تعداد کل خوشه‎چه در خوشه بیشتری (با میانگین 171/4 عدد) را نسبت به بقیه به خود اختصاص داد. کمترین تعداد کل خوشه‎ چه در خوشه به دو رقم شاهد طارم مازند و کوهسار (به‎ترتیب 103/9 و 112/2 دانه) تعلق گرفت. بیشترین وزن هزار دانه متعلق به رقم کوهسار (27/7 گرم) بود و دیگر ژنوتیپ‎ها اختلافات معنی‎داری با یکدیگر نشان ندادند. بیشترین درصد پر‎شدن دانه متعلق به لاین‎های Z1 و Z2 به‎ترتیب با 87/5 و 86/0 درصد بود. رقم کوهسار پایین‎ترین میزان پر‎کردن دانه‎ها را داشت (79/8%) و میزان پرشدن دانه در رقم طارم 9/82 درصد بود. لاین‎های مورد بررسی از نظر صفت تعداد روز تا گل‎دهی بین 79/4 تا 83/8 روز بودند که از این نظر به رقم کوهسار (79/4 روز) شباهت داشتند و زودرس‌تر از رقم طارم ریشک کوتاه (88/4 روز) بودند. با توجه به نمودار امی، دو ژنوتیپ Z3 و Z4 دارای عملکرد و پایداری بالا در این آزمایش بودند.
نتیجه‎گیری: ژنوتیپ ‎های Z3 و Z2 به‎ترتیب با عملکرد 7493 و 6508 کیلوگرم در هکتار همراه با پایداری عملکرد، ارتفاع کوتاه و طول دوره رشد تقریباً مشابه رقم زودرس کوهسار، به ‎عنوان گزینه‎ های اول و دوم انتخاب شدند.