1- دانشگاه رازی
2- مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان
2- مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان
چکیده: (26 مشاهده)
مقدمه و هدف: جو (Hordeum vulgare L.) بهعنوان یکی از قدیمیترین محصولات کشت شده در جهان، متعلق به جنس Hordeum و خانواده Poaceae و دارای عدد کروموزومی 2n=2x=14 است. طبق آخرین آمار سازمان خواربار و کشاورزی جهان، جو در سال 2023 با حدود 46 میلیون هکتار سطح زیر کشت و میزان تولید 7/145 میلیون تن، رتبه چهارم را در میان غلات پس از گندم، ذرت و برنج داشته است. افزایش جمعیت و ضرورت تأمین غذای کافی و مهمتر از همه، لزوم خودکفایی در تولیدات بخش کشاورزی با توجه بـه محدودیت منابع آب و کاهش سطح زیر کشت، موجب شده است تا دستیابی به ارقام جو با عملکرد بالا، از ضرورتهای مهم بخش کشاورزی در نظر گرفته شود. اثر متقابل ژنوتیپ و محیط نشاندهنده واکنش متفاوت به شرایط محیطی است، بدین معنی که بهترین ژنوتیپ در یک محیط، لزوماً در محیط دیگر نیز برترین ژنوتیپ نیست. محققین معیارهای متفاوتی را جهت بررسی اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، تشخیص پایداری ارقام و معرفی آنها به کار بردهاند که به طور کلی روشهای تک متغیره و چند متغیره را در بر میگیرند. شاخص فاصله ژنوتیپ-ایدئوتیپ چند صفتی (MGIDI) و شاخص فاصله ژنوتیپ-ایدئوتیپ چند صفتی مبتنی بر تحلیل عاملی و طراحی ایدئوتیپ (FAI-BLUP) اخیراً بهعنوان دو مدل برای انتخاب ژنوتیپهای ایدهآل محصول بر اساس مجموعهای از ویژگیهای اندازهگیری شده، پیشنهاد شدهاند. هدف از این پژوهش، شناسایی ارقام پایدار جو دیم از میان ارقام ایرانی و اروپایی در شرایط مختلف اقلیمی غرب ایران با استفاده از ترکیب روشهای پارامتری، ناپارامتری و شاخصهای ترکیبی انتخاب چندگانه (MGIDI و FAI-BLUP) بود.
مواد و روشها: بهمنظور تعیین پایداری عملکرد دانه در ارقام مختلف جو در منطقه غرب ایران، نه ژنوتیپ شامل شش رقم اروپایی و سه رقم ایرانی طی دو سال زراعی (1401–1400 و 1402–1401) در سه مکان از سه استان کرمانشاه، لرستان و ایلام در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم مورد ارزیابی قرار گرفتند. مدیریت زراعی در تمامی محیطها بهصورت یکنواخت اعمال گردید. تجزیه واریانس مرکب با در نظر گرفتن اثر ثابت ژنوتیپ و اثر تصادفی محیط انجام شد. برای ارزیابی پایداری، مجموعهای از شاخصهای پارامتری تکمتغیره (شامل واریانس پایداری شوکلا، ضریب رگرسیون، انحراف از خط رگرسیون، اکووالانس ریک، شاخص برتری ژنوتیپی، شاخص مطلوبیت، ضریب تغییرات محیطی و واریانس محیطی) و ناپارامتری (شامل روش مجموع رتبه کانگ و آمارههای Si و NPi) محاسبه شدند. همچنین از دو شاخص چندصفتی نوین MGIDI و FAI-BLUP برای انتخاب ژنوتیپهای برتر بر اساس مجموعهای از شاخصهای چندصفتی مرتبط با پایداری و عملکرد دانه استفاده شد. همبستگی بین شاخصهای پایداری با عملکرد دانه نیز با استفاده از ضریب همبستگی اسپیرمن بررسی شد.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر محیط و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای صفت عملکرد دانه بسیار معنیدار بود و سهم عمده تغییرات عملکرد ناشی از محیط بود، در حالیکه اثر ژنوتیپ معنیدار نشد. این امر بیانگر واکنش متفاوت ارقام جو به شرایط متغیر محیطی و ضرورت استفاده از شاخصهای پایداری بود. در نتیجه انتخاب ارقام مناسب بدون در نظر گرفتن پایداری امکانپذیر نیست. نتایج تجزیه پایداری با روشهای پارامتری و ناپارامتری نشان داد که ارقام ALCE،SFERA ، NURE و AIACE ضمن داشتن عملکرد بالاتر از میانگین کل، از پایداری مطلوبی برخوردار بودند و بهعنوان ارقام برتر شناخته شدند. بهمنظور انتخاب همزمان ژنوتیپهای برتر از نظر عملکرد و پایداری، شاخصهای گزینشی چندصفتی MGIDI و FAI-BLUP مورد استفاده قرار گرفتند که نتایج آنها دیدگاه جامعتری نسبت به روشهای تکصفتی فراهم نمود. نتایج حاصل از شاخص MGIDI نشان داد که ژنوتیپهای PANAKA و SFERA دارای کمترین فاصله از ایدئوتیپ تعریف شده بوده و بهعنوان ژنوتیپهای مطلوب انتخاب شدند. در مقابل، نتایج شاخص FAI-BLUP نشان داد که ژنوتیپهای ALCE و SFERA دارای بیشترین احتمال شباهت به ایدئوتیپ مطلوب بوده و بهعنوان ژنوتیپهای برتر شناسایی شدند. همپوشانی انتخاب ژنوتیپ SFERA توسط هر دو شاخص MGIDI و FAI-BLUP میتواند بیانگر برتری پایدار این رقم از دیدگاه چندصفتی باشد. تفاوت در ژنوتیپهای منتخب توسط این دو شاخص نیز میتواند نشاندهنده ماهیت مکمل آنها باشد؛ بهطوری که MGIDI بیشتر بر تعادل صفات تمرکز دارد، در حالی که FAI-BLUP علاوه بر پایداری، وزن بیشتری به بهبود عملکرد میدهد. همبستگی بین شاخصها نیز بیانگر آن بود که شاخصهای PV (شاخص برتری ژنوتیپی)، CV(ضریب تغییرات محیطی) و EV (واریانس محیطی) بیشترین قابلیت تفکیک ارقام پایدار و پر محصول را داشتند. نکته قابل توجه، وجود همبستگی مثبت و معنیدار بین شاخصهای پارامتری و ناپارامتری بود. این همبستگیهای قوی بینروشی، میتواند همپوشانی و سازگاری قابلتوجهی را بین شاخصهای پارامتری و ناپارامتری در شناسایی ژنوتیپهای پایدار تایید نماید.
نتیجهگیری: بهطور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده همزمان از روشهای پارامتری، ناپارامتری و شاخصهای چندصفتی میتواند انتخاب دقیقتر و جامعتری از ارقام پایدار و برتر جو برای شرایط دیم غرب ایران را امکانپذیر سازد. ارقام ALCE، SFERA، NURE و AIACE بهعنوان ارقامی با پایداری و عملکرد مطلوب شناخته شدند که میتواند گامی مؤثر در برنامههای اصلاحی جو و افزایش بهرهوری این محصول در مناطق دیم باشد. شاخصهای چندصفتی نیز بهعنوان ابزارهای مکمل در فرآیند انتخاب، به ویژه زمانی که همزمان چندین صفت مورد توجه هستند، قابلیت کاربردی بالایی دارند.
مواد و روشها: بهمنظور تعیین پایداری عملکرد دانه در ارقام مختلف جو در منطقه غرب ایران، نه ژنوتیپ شامل شش رقم اروپایی و سه رقم ایرانی طی دو سال زراعی (1401–1400 و 1402–1401) در سه مکان از سه استان کرمانشاه، لرستان و ایلام در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم مورد ارزیابی قرار گرفتند. مدیریت زراعی در تمامی محیطها بهصورت یکنواخت اعمال گردید. تجزیه واریانس مرکب با در نظر گرفتن اثر ثابت ژنوتیپ و اثر تصادفی محیط انجام شد. برای ارزیابی پایداری، مجموعهای از شاخصهای پارامتری تکمتغیره (شامل واریانس پایداری شوکلا، ضریب رگرسیون، انحراف از خط رگرسیون، اکووالانس ریک، شاخص برتری ژنوتیپی، شاخص مطلوبیت، ضریب تغییرات محیطی و واریانس محیطی) و ناپارامتری (شامل روش مجموع رتبه کانگ و آمارههای Si و NPi) محاسبه شدند. همچنین از دو شاخص چندصفتی نوین MGIDI و FAI-BLUP برای انتخاب ژنوتیپهای برتر بر اساس مجموعهای از شاخصهای چندصفتی مرتبط با پایداری و عملکرد دانه استفاده شد. همبستگی بین شاخصهای پایداری با عملکرد دانه نیز با استفاده از ضریب همبستگی اسپیرمن بررسی شد.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر محیط و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای صفت عملکرد دانه بسیار معنیدار بود و سهم عمده تغییرات عملکرد ناشی از محیط بود، در حالیکه اثر ژنوتیپ معنیدار نشد. این امر بیانگر واکنش متفاوت ارقام جو به شرایط متغیر محیطی و ضرورت استفاده از شاخصهای پایداری بود. در نتیجه انتخاب ارقام مناسب بدون در نظر گرفتن پایداری امکانپذیر نیست. نتایج تجزیه پایداری با روشهای پارامتری و ناپارامتری نشان داد که ارقام ALCE،SFERA ، NURE و AIACE ضمن داشتن عملکرد بالاتر از میانگین کل، از پایداری مطلوبی برخوردار بودند و بهعنوان ارقام برتر شناخته شدند. بهمنظور انتخاب همزمان ژنوتیپهای برتر از نظر عملکرد و پایداری، شاخصهای گزینشی چندصفتی MGIDI و FAI-BLUP مورد استفاده قرار گرفتند که نتایج آنها دیدگاه جامعتری نسبت به روشهای تکصفتی فراهم نمود. نتایج حاصل از شاخص MGIDI نشان داد که ژنوتیپهای PANAKA و SFERA دارای کمترین فاصله از ایدئوتیپ تعریف شده بوده و بهعنوان ژنوتیپهای مطلوب انتخاب شدند. در مقابل، نتایج شاخص FAI-BLUP نشان داد که ژنوتیپهای ALCE و SFERA دارای بیشترین احتمال شباهت به ایدئوتیپ مطلوب بوده و بهعنوان ژنوتیپهای برتر شناسایی شدند. همپوشانی انتخاب ژنوتیپ SFERA توسط هر دو شاخص MGIDI و FAI-BLUP میتواند بیانگر برتری پایدار این رقم از دیدگاه چندصفتی باشد. تفاوت در ژنوتیپهای منتخب توسط این دو شاخص نیز میتواند نشاندهنده ماهیت مکمل آنها باشد؛ بهطوری که MGIDI بیشتر بر تعادل صفات تمرکز دارد، در حالی که FAI-BLUP علاوه بر پایداری، وزن بیشتری به بهبود عملکرد میدهد. همبستگی بین شاخصها نیز بیانگر آن بود که شاخصهای PV (شاخص برتری ژنوتیپی)، CV(ضریب تغییرات محیطی) و EV (واریانس محیطی) بیشترین قابلیت تفکیک ارقام پایدار و پر محصول را داشتند. نکته قابل توجه، وجود همبستگی مثبت و معنیدار بین شاخصهای پارامتری و ناپارامتری بود. این همبستگیهای قوی بینروشی، میتواند همپوشانی و سازگاری قابلتوجهی را بین شاخصهای پارامتری و ناپارامتری در شناسایی ژنوتیپهای پایدار تایید نماید.
نتیجهگیری: بهطور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده همزمان از روشهای پارامتری، ناپارامتری و شاخصهای چندصفتی میتواند انتخاب دقیقتر و جامعتری از ارقام پایدار و برتر جو برای شرایط دیم غرب ایران را امکانپذیر سازد. ارقام ALCE، SFERA، NURE و AIACE بهعنوان ارقامی با پایداری و عملکرد مطلوب شناخته شدند که میتواند گامی مؤثر در برنامههای اصلاحی جو و افزایش بهرهوری این محصول در مناطق دیم باشد. شاخصهای چندصفتی نیز بهعنوان ابزارهای مکمل در فرآیند انتخاب، به ویژه زمانی که همزمان چندین صفت مورد توجه هستند، قابلیت کاربردی بالایی دارند.
واژههای کلیدی: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، تجزیه پایداری، شاخص MGIDI، شاخص FAI-BLUP، Hordeum vulgare L.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
