دوره 18، شماره 1 - ( بهار 1405 )                   جلد 18 شماره 1 صفحات 105-93 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Fanaei H R, Sorkhilalehloo B, Alavi-siney S M, Kiani Freez M R, Eftekhari A, Moradgholi A, et al . (2026). The Investigation of the Seed Yield Stability of Cumin Genotypes in Different Environments using the GGE-Biplot Graphical Method. J Crop Breed. 18(1), 93-105. doi:10.61882/jcb.2026.1597
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1597-fa.html
فنایی حمید رضا، سرخی لله لو بهزاد، علوی سینی سید محمد، کیانی فریز مجید رضا، افتخاری علی، مرادقلی ابوالقاسم، و همکاران..(1405). بررسی پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ‌های زیره سبز در محیط‌های مختلف کاشت با استفاده از روش گرافیکی GGE-Biplot پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 18 (1) :105-93 10.61882/jcb.2026.1597

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1597-fa.html


1- مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جیرفت، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، جیرفت، ایران
3- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، مشهد، ایران
4- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان جنوبی، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، بیرجند، ایران
5- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سیستان، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، زابل، ایران
6- شرکت دانش بنیان تحقیق و توسعه ایده ‎پردازان کشاورزی و منابع طبیعی حوزه هیرمند، زابل، ایران
چکیده:   (410 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: با توجه به این‎که برخی گیاهان دارویی از مقاومت بالایی در برابر خشکی برخوردارند، بهره‌گیری از این گونه‌ها می‌تواند به ‎عنوان یکی از راهکارهای افزایش بهره‌وری و مدیریت مصرف آب در نظام‌های زراعی کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. زیره سبز به ‎دلیل بومی بودن، وجود توده‌های بومی و متنوع سازگار با شرایط آب و هوایی متنوع کشور و دارا بودن ژن‌های مقاومت به خشکی، شوری و آفات و بیماری‌ها گزینه بسیار مناسب برای تولید در اراضی دارای محدودیت آب است. با وجود ویژگی‌های ارزشمند زیره سبز، تاکنون ارقام اصلاح‌شده‌ای از این گیاه به‌طور رسمی معرفی نشده‌اند؛ از این‌رو، شناسایی و بررسی تنوع ژنتیکی و عملکردی در ژرم پلاسم موجود در بانک‌های ژن گیاهی، با اهداف اصلاحی حایز اهمیت هستند. مهم‌ترین اهداف اصلاحی در زیره سبز شامل افزایش عملکرد دانه ، بهبود کیفیت اسانس با تأکید بر ترکیبات مؤثره دارویی و ارتقای مقاومت به تنش‌های زیستی و غیر زیستی مانند بیماری‌ها و خشکی هستند. هدف این آزمایش ارزیابی ژنوتیپ‌ها، محیط‌های کشت، روابط ژنوتیپ‌ها و محیط‌ها و در نهایت شناسایی ژنوتیپ‌های پایدار با عملکرد بالا و سازگاری عمومی و خصوصی زیره سبز تحت شرایط محیطی مختلف با استفاده از روش گرافیکی-Biplot  GGE پلات بود.
مواد و روش: به‌‌منظور بررسی پایداری عملکرد دانه 36 ژنوتیپ زیره سبز، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در پنج ایستگاه تحقیقاتی شامل (جیرفت، مشهد، بیرجند، زابل و کرج) در سال زراعی 1402-1401 اجرا گردید. بذر هر ژنوتیپ در چهار ردیف و با فاصله ردیف 20 سانتی‌متر کشت شد. در مرحله پنج برگی، جهت دستیابی به تراکم 120-100 بوته در مترمربع، تنک مزرعه با رعایت فاصله 7-5 سانتی‌متری بین دو بوته روی خط صورت گرفت. بوته‌ها در مرحله رسیدگی (80 درصد زردشدن بوته) برداشت و پس از خشک شدن کامل بوته‌ها اقدام به کوبیدن و جداسازی بذور از کاه و کلش شد و عملکرد دانه در واحد سطح محاسبه شد. داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای SAS و SPSS  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. برای ارزیابی پایداری و سازگاری ژنوتیپ‌ها در محیط‌های مورد بررسی و تفسیر برهم‌کنش ژنوتیپ × محیط و تعیین ابرمحیط از روش گرافیکی GGE-Biplot استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب بر اساس داده‌های پنج محیط برای عملکرد دانه نشان دادند که اثر ژنوتیپ، محیط و برهم‌کنش ژنوتیپ در محیط معنی‌دار بود. با توجه به معنی‌دار شدن محیط و همچنین برهم‌کنش ژنوتیپ × محیط، تجزیه پایداری برای ژنوتیپ‌ها در محیط‌های مختلف انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه GGE-Biplot نشان دادند که دو مؤلفه اصلی در مجموع 65 درصد از کل تغییرات واریانس برهم‌کنش ژنوتیپ در محیط را توجیه نمودند. بر اساس نمودار چند ضلعی، دو محیط کلان و ژنوتیپ‌های سازگار هر محیط تعیین شدند. ژنوتیپ‌های G30 و G6 در ابرمحیط 1 شامل مشهد، زابل، بیرجند و کرج بهترین عکس‌العمل را از نظر سازگاری خصوصی نشان دادند. این ابرمحیط تقریبا ًچهار تا از محیط‌های مورد بررسی واقع در اقلیم گرم جنوب و معتدل کشور، به استثنای جیرفت، را به خود  اختصاص داد که نشان‌دهنده اهمیت تعیین‌کنندگی این ابرمحیط بود. ابرمحیط 2 شامل جیرفت بود و ژنوتیپ G3 به‎ عنوان ژنوتیپ برتر این محیط با سازگاری خصوصی شناسایی شد. بر اساس بای‎ پلات ژنوتیپ ایده‌آل فرضی نیز ژنوتیپ G30 و بعد از آن ژنوتیپ‌های G24، G31، G5، G26، G6، G33 و G32 کمترین فاصله را از ژنوتیپ آرمانی فرضی داشتند. لذا از نظر هر دو عامل میانگین عملکرد و پایداری، بهتر از سایر ژنوتیپ‌ها بودند و سازگاری عمومی بالایی در محیط‌های مورد مطالعه داشتند. همچنین، بر اساس نتایج نمودار بای‌پلات محیط ایده‌آل، محیط مشهد بیشترین تمایز را نشان داد و برای انجام بررسی‌های مقایسه ژنوتیپ‌های زیره سبز به ‎عنوان مناسب‌ترین محیط تشخیص داده شد.
نتیجه‌گیری: با توجه به شرایط حال اقلیمی کشور و تداوم خشکی و کم ‎آبی در اکثر نقاط کشور به ‎ویژه مناطق گرم و خشک، لزوم استفاده از گیاهان کم‎ آب‎ بر و ارقام پایدار با پتاسیل عملکرد بالا از آنها همواره مورد توجه بوده است. در این تحقیق، بهوضوح شناسایی ژنوتیپهای پایدار و برتر بهصورت گرافیکی انجام شد که نشان دهنده کارائی مناسب روش بایپلات برای انتخاب ارقام پرمحصول و پایدار است. محیط مشهد را میتوان بهعنوان محیط مطلوب جهت انتخاب ژنوتیپهای برتر زیره سبز معرفی کرد. بر اساس نتایج کلی و تفسیرهای صورت گرفته، ژنوتیپ‌های G30، G6، G5، G26 و G35 به‎ دلیل دارا بودن عملکرد دانه بالاتر، پایداری در عملکرد و دارا بودن سازگاری عمومی و خصوصی در مناطق به‎ عنوان گزینه‌های انتخابی مناسب و ایده‌آل زیره سبز مشخص شدند. این ژنوتیپ‌ها می‌توانند در آزمایش تحقیقی و ترویجی در شرایط زارعین مورد ارزیابی قرار گیرند و ژنوتیپ یا ژنوتیپ‎ های برتر نسبت به شاهد محلی، وارد فرایند معرفی ارقام جدید زیره سبز شوند.
متن کامل [PDF 2078 kb]   (80 دریافت)    
نوع مطالعه: كاربردي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات، بیومتری
دریافت: 1403/10/29 | پذیرش: 1404/6/31

فهرست منابع
1. Agarwal, U., Pathak, D. P., Kapoor, G., Bhutani, R., Roper, R., Gupta, V., & Kant, R. (2017). Review on Cuminum Cyminum-nature's magical seeds. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 9(9), 180-187.
2. Ahuja, A., & Mathpal, D. (2022). A Review on Health Benefits of Cuminum Cyminum (Cumin). International Journal of Innovative Research in Engineering & Management, 9(1), 93-97. [DOI:10.55524/ijirem.2022.9.1.15]
3. Akan, K., & Akcura, M. (2018). GGE biplot analysis of reactions of bread wheat pure lines selected from central anatolian landraces of Turkey to leaf rust disease (Puccinia triticina) in multiple location-years. Cereal Research Communications, 46(2), 311-320. [DOI:10.1556/0806.46.2018.12]
4. Alavi-Siney, S. M., Yoneszadeh, R., Abasi, A., Aien, A., & Fanaei, H. (2024). The Stability of Seed Yield in Cumin Ecotypes in Different Planting Dates Using Multivariate Methods. Journal of Crop Breeding, 16(2), 80-92. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.16.2.80]
5. Alizadeh, A., Tavousi, M., Inanlou, M., & Nasiri, M.M. (2005). Effect of irrigation regimes on yield and yield components of Cumin. Iranian Journal of Field Crops Research, 2(3), 35-42. [In Persian]
6. Amiri Oghan, H., Zeinalzadeh-Tabrizi, H., Fanaei, H. R., Kazerani, N. K., Ghodrati, G., Danaie, A., & Valipuor, M. B. (2019). Investigation of Stability of Seed Yield in Promising Lines of Spring Oilseed Rape in Southern warm Regions of Iran. Journal of Crop Breeding, 11(31), 42-54. https://doi.org/10.29252/jcb.11.31.42 [DOI:10.29252/jcb.11.31.42. [In Persian]]
7. Azizi, N., & Mirmiran, S. M. (2023). Investigation of the Agromorphological Diversity of some Iranian Stands of Cumin (Cuminum cyminum L.) under Climatic Conditions of Mashhad. Journal of Crop Breeding, 15(47), 21-29. https://doi.org/10.61186/jcb.15.47.21 [DOI:10.61186/jcb.15.47.21. [In Persian]]
8. Belay, F., Tekle, G., & Chernet, S. (2020). Evaluation of genotype environment interaction effect on performance of garlic (Allium sativum L.) genotypes in Tigray region, Northern Ethiopia using AMMI and GGE biplot analysis. African Journal of Agricultural Research, 16(5), 691-701.
9. Bharti, R., Kumar, S., & Parekh, M. J. (2018). Development of genomic simple sequence repeat (gSSR) markers in cumin and their application in diversity analyses and cross-transferability. Industrial Crops and Products, 111, 158-164. [DOI:10.1016/j.indcrop.2017.10.018]
10. Božović, D., Živanović, T., Popović, V., Tatić, M., Gospavić, Z., Miloradović, Z., Stanković, G., & Đokić, M. (2018). Assessment stability of maize lines yield by GGE-biplot analysis. Genetika, 50(3), 755-770. [DOI:10.2298/GENSR1803755B]
11. Chaubey, B. K., Yadav, C. B., Mishra, V., & Kumar, K. R. (2012). Genetic divergence analysis in faba bean (Vicia faba L.). Trends in Biosciences, 5, 64-67.
12. Cruz, C. D. (2013). Genes: a software package for analysis in experimental statistics and quantitative genetics. Acta Scientiarum. Agronomy, 35, 271-276. [DOI:10.4025/actasciagron.v35i3.21251]
13. Donoso-Ñanculao, G., Paredes, M., Becerra, V., Arrepol, C., & Balzarini, M. (2016). GGE biplot analysis of multi-environment yield trials of rice produced in a temperate climate. Chilean Journal of Agricultural Research, 76(2), 152-157. [DOI:10.4067/S0718-58392016000200003]
14. Falconer, D. (1981). Introduction to quantitative genetics.
15. Farshadfar, E. (2013). Simultaneous selection of yield and yield stability in chickpea genotypes using the GGE biplot technique. Acta Agronomica Hungarica, 61(3), 185-194. https://doi.org/10.1556/AAgr.61.2013.3.2 [DOI:https://doi.org/10.1556/AAgr.61.2013.3.2]
16. Firew, A. M., Amsalu, B., & Tsegaye, D. (2019). Additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) and genotype main effect and genotype by environment interaction (GGE) biplot analysis of large white bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes across environments in Ethiopia. African Journal of Agricultural Research, 14(35), 2135-2145. [DOI:10.5897/AJAR2019.14180]
17. Ghazvini, H., Marandi, M., & Amini Sefidab, A. (2019). Evaluation of Grain Yield Stability and Genetic Variation in Salt-Tolerant Bread Wheat Promising Lines and Cultivars. Seed and Plant Journal, 35(1), 1-25. [DOI:10.22092/spij.2019.123759.1074]
18. Gholizadeh, A., & Khodadadi, M. (2023). Graphic analysis of genotype, environment and genotype × environment interaction for oil yield in coriander. Environmental Stresses in Crop Sciences, 16(2), 277-289. [In Persian]
19. Gondaliya, S., Khatrani, T., Soni, K., & Baravalia, Y. K. (2018). Consequence on long term storage on phytochemical attributes of cumin (Cuminum cyminum, L.) from districts of north Gujarat, India. Industrial Crops and Products, 111, 908-913. [DOI:10.1016/j.indcrop.2017.10.054]
20. Greveniotis, V., Bouloumpasi, E., Zotis, S., Korkovelos, A., Kantas, D., & Constantinos G. (2023).Genotype-by-environment interaction analysis for quantity and quality traits in faba beans using AMMI, GGE models, and stability indices. Plants, 12(21), 3769 [DOI:10.3390/plants12213769]
21. Haile, G. A., & Kebede, G. Y. (2021). Identification of stable faba bean (Vicia faba L.) genotypes for seed yield in Ethiopia using GGE model. Journal of Plant Sciences, 9, 163-169. [DOI:10.11648/j.jps.20210904.15]
22. Jafari, T., & Farshadfar, E. (2018). Stability analysis of bread wheat genotypes (Triticum aestivum L.) by GGE biplot. Cereal Research, 8(2), 199-208. [DOI:10.22124/c.2018.6232.1243]
23. Jahanzaib, M., Nawaz, N., Khurshid, H., Jan, S. A., Arshad, M., & Hassan, I. (2019). Estimating genotype× environment interaction for groundnut seed yield across different ecological zones. International Journal of Agriculture & Biology, 139-145.
24. Kanani, P., Shukla, Y. M., Modi, A. R., Subhash, N., & Kumar, S. (2019). Standardization of an efficient protocol for isolation of RNA from Cuminum cyminum. Journal of King Saud University-Science, 31(4), 1202-1207. [DOI:10.1016/j.jksus.2018.12.008]
25. Lim, T., & Lim, T. (2012). Myrciaria dubia. Edible Medicinal And Non Medicinal Plants: Volume 3, Fruits, 631-638. [DOI:10.1007/978-94-007-2534-8_86]
26. Masoudi, B., Gholizadeh, A., Majidian, P., Hezarjaribi, E., Razmi, N, & Shariati, F. (2024). A Study on the Genotype × Environment Interaction in Promising Advanced Genotypes of Soybean using Graphical GGE-biplot Analysis. Journal of Crop Breeding, 16(4), 77-88. DOI: 10.61186/jcb.16.4.77 [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.16.4.77]
27. Mardeh, A. S.-S., Ahmadi, A., Poustini, K., & Mohammadi, V. (2006). Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crops Research, 98(2-3), 222-229. [DOI:10.1016/j.fcr.2006.02.001]
28. Mengistu, F. G., Mossie, G. A., & Fita, G. T. (2023). Evaluation of garlic genotypes for yield performance and stability using GGE biplot analysis and genotype by environment interaction. Plant Genetic Resources, 21(6), 490-496. [DOI:10.1017/S1479262123000904]
29. Mortazavian, S., Nikkhah, H., Hassani, F., Sharif-al-Hosseini, M., Taheri, M., & Mahlooji, M. (2014). GGE biplot and AMMI analysis of yield performance of barley genotypes across different environments in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology, 16(3), 609-622.
30. Mortazavian, S. M. M., Safari, B., Sadat Noori, S. A., & Foghi, B. (2018). Evaluation of Diverse Cumin (Cuminum cyminum L.) Ecotypes for Seed Yield under Normal and Water Stress Condition. Journal of Agricultural Science and Technology, 20(2), 359-372. http://jast.modares.ac.ir/article-23-10845-en.html
31. Motamedi, J., Jalili, A., Khodagholi, M., KhalifehZadeh, R., & Arzani, H. (2022). The need to pay serious attention to" drylands" in the production of fodder and medicinal plants. Iranian Nature, 6(6), 7-24.
32. Mozafarian, V. (2016). Flora of Iran, Umbelliferae family. 600. (Research institute, forests and pastures of the Iran country)
33. Nazarian, H., Amoui, AM & Gholamipourftideh, F. (2014). Cumin production entrepreneurship package. 97. (Asrar Alam)
34. Nirmala, M. J., Durai, L., Rao, K. A., & Nagarajan, R. (2020). Ultrasonic nanoemulsification of Cuminum cyminum essential oil and its applications in medicine. International Journal of Nanomedicine, 795-807. [DOI:10.2147/IJN.S230893]
35. Pourdad, S. S., & Moghaddam, M. J. (2013). Study on seed yield stability of sunflower inbred lines through GGE biplot. Helia, 36(58), 19-28. [DOI:10.2298/HEL1358019P]
36. Pourdad, S. S., & Moghaddam, M. J. (2014). Study on Genotype×Environment Interaction Through GGE Biplot for Seed Yield in Spring Rapeseed (Brassica Napus L.) in Rain-Fed Condition. Journal of Crop Breeding, 5(12), 1-14. http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-212-fa.html [In Persian]
37. Sabaghnia, N., Dehghani, H., & Sabaghpour, S. H. (2008). Graphic analysis of genotype by environment interaction for lentil yield in Iran. Agronomy Journal, 100(3), 760-764. [DOI:10.2134/agronj2006.0282]
38. Sawargaonkar, S., Saxena, K., Madrap, I., & Rathore, A. (2011). Stability analysis of yield and related traits in pigeonpea hybrids. Journal of Food Legumes, 24(3), 184-193.
39. Sheikh, F., & Feyzbakhsh, M. (2019). Faba bean handbook. Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. Agricultural Research, Education and Extension Organization. [In Persian]
40. Sheikh, F., Nazari, H., & Fanaii, H. (2022). Graphic analysis of trait relations and stability of faba bean genotypes using the biplot method. Journal of Crop Production, 15(2), fa117-fa135
41. Sheikh, F., Sekhavat, R., Asteraki, H., Parkasi, A., & Aghajani, M. (2021). Evaluation of seed yield stability of faba bean (Vicia faba L.) genotypes using GGE biplot analysis. Isfahan University of Technology-Journal of Crop Production and Processing, 11(3), 85-99. [DOI:10.47176/jcpp.11.3.36412]
42. Singh, R., Dubey, B., & Gupta, R. (2016). Genotype x environment interaction and stability analysis for yield and its attributes in garlic (Allium sativum L.). Journal of Spices & Aromatic Crops, 25(2).
43. Singh, R. P., Gangadharappa, H., & Mruthunjaya, K. (2017). Cuminum cyminum-A popular spice: An updated review. Pharmacognosy Journal, 9(3). [DOI:10.5530/pj.2017.3.51]
44. Yan, W., Cornelius, P. L., Crossa, J., & Hunt, L. (2001). Two types of GGE biplots for analyzing multi‐environment trial data. Crop Science, 41(3), 656-663. [DOI:10.2135/cropsci2001.413656x]
45. Yan, W., Kang, M. S., Ma, B., Woods, S., & Cornelius, P. L. (2007). GGE biplot vs. AMMI analysis of genotype‐by‐environment data. Crop Science, 47(2), 643-653. [DOI:10.2135/cropsci2006.06.0374]
46. Yan, W., & Rajcan, I. (2002). Biplot analysis of test sites and trait relations of soybean in Ontario. Crop Science, 42(1), 11-20. [DOI:10.2135/cropsci2002.1100]
47. Yan WeiKai, Y. W., & Hunt, L. (2002). Biplot analysis of multi-environment trial data. In Quantitative genetics, genomics and plant breeding (pp. 289-303). CABI Publishing Wallingford UK. [DOI:10.1079/9780851996011.0289]
48. Yan WeiKai, Y. W., & Kang, M. (2003). GGE biplot analysis: a graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists. [DOI:10.1201/9781420040371]
49. Zeleke, A., & Berhanu, F. (2016). AMMI and GGE models analysis of stability and GEI of common bean (Phaseolus vulgaris L.) lines in Ethiopia. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare, 6(9), 127-135.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by: Yektaweb