1- دانشگاه محقق اردبیلی
2- مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل
2- مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل
چکیده: (25 مشاهده)
مقدمه و هدف: سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.) یک محصول غذایی مهم است که انرژی کم هزینه و پروتئین باکیفیت فراهم میکند. به عنوان یک محصول اساسی در کشاورزی جهانی، سیب‌زمینی به ویژه در کشورهای در حال توسعه از اهمیت تغذیه‌ای بالایی برخوردار است. سیب‌زمینی سومین محصول مهم غذایی جهان پس از برنج و گندم است و به عنوان منبعی کم هزینه از انرژی، پروتئین باکیفیت، ویتامین ها و مواد معدنی ضروری نقش کلیدی در امنیت غذایی جهانی، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، ایفا میکند. در ایران، سطح زیر کشت سیب‌زمینی حدود ۸۱ هزار هکتار با میانگین عملکرد ۳۰.۸ تن در هکتار و تولید سالانه ۲.۵ میلیون تن است. با افزایش تقاضای جهانی غذا، بهبود عملکرد و پایداری تولید این محصول ضروری است. عملکرد سیب‌زمینی یک صفت کمی پیچیده است که توسط ژن‌های متعدد کنترل شده و تحت تأثیر ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل آنها قرار دارد. درک اثر ژنوتیپ × محیط برای ارزیابی پایداری عملکرد و سازگاری ژنوتیپها تحت شرایط مختلف ضروری است. این اثر متقابل میتواند سبب تغییر رتبه ارقام در محیطهای مختلف شود و چالشهایی برای برنامههای اصلاح نباتات ایجاد کند. اثر متقابل ژنوتیپ × محیط بهطور گسترده توسط بیومتریست‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است و روشهای متعددی برای تجزیه و تحلیل آن توسعه داده شده است. شاخص‌های مختلف پایداری به محققان این امکان را داده است که ژنوتیپ‌های با پایداری و سازگاری بالا را از ژنوتیپ‌هایی که سازگار به یک محیط خاص هستند تفکیک کنند. روشهای ناپارامتریک متعددی برای تحلیل پاسخ ژنوتیپها به تغییرات محیطی پیشنهاد شده‌اند که جایگزین‌های مناسبی برای معیارهای پایداری پارامتریک ارائه میدهند، به ویژه در مواجهه با داده‌های پرت. روشهای ناپارامتریک مبتنی بر رتبه، ارزیابی قابل اعتمادی از پایداری ژنوتیپها بدون نیاز به فرضیات آماری سخت‌گیرانه امکان‌پذیر می‌سازند. این پژوهش با هدف مقایسه عملکرد و بررسی اثر متقابل GE در 25 هیبرید و رقم سیب‌زمینی در پنج منطقه طی دو سال انجام شد تا ژنوتیپ‌های پرمحصول و پایدار شناسایی شوند.
مواد و روش‌ها: بیست هیبرید سیب‌زمینی همراه با پنج رقم شاهد (ساوالان، آگریا، کایزر، لوکا و ساتینا) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار تحت شرایط آب و هوایی متفاوت در اردبیل، خراسان رضوی، کرج، اصفهان و همدان مورد ارزیابی قرار گرفتند. هیبریدها و ارقام شاهد در دو ردیف شش متری کشت شدند، فاصله ردیف‌ها 75 سانتیمتر و فاصله بوته‌ها روی ردیف 25 سانتیمتر در تمام محیط‌ه در نظر گرفته شدا. داده‌های عملکرد غده از ردیف‌های میانی هر کرت جمع‌آوری شد. برای بررسی پایداری ارقام و هیبریدها، از روشهای آماری ناپارامتری هان (Si(1)، Si(2)، Si(3) و Si(6))، آمارههای تنارازو (NP1، NP2، NP3 و NP4)، آمارههای صباغ‌نیا (NSi(1) و NSi(2)) آماره پایداری کتاتا (myσ و σr)، آماره پایداری Fox-rank و آماره پایداری مجموع رتبه استفاده شد.
یافته‌ها: تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات متقابل دو‌گانه و سه‌گانه بین ژنوتیپ، سال و مکان در سطح احتمال 1% معنی‌دار می‌باشد. با توجه به تفاوت‌های چشمگیر شرایط آب و هوایی، خاکی و مدیریت زراعی بین محیطهای آزمایش، پایداری پویا در اولویت قرار گرفت. آمارههای پایداری که همبستگی بالایی با عملکرد ژنوتیپها داشتند، شامل روش فاکس، آماره σmy و میانگین رتبه پایداری انتخاب شدند. بر اساس این معیارها، هیبریدهای 5، 1 و 8 به عنوان پایدارترین و پرمحصول‌ترین ژنوتیپها شناسایی شدند. هیبرید 5 با عملکرد 21/41 تن در هکتار، بالاترین عملکرد را در بین تمام ارقام و هیبریدهای مورد مطالعه نشان داد. با این حال، سایر روشهای ناپارامتریک همبستگی معنی‌داری با میانگین عملکرد نداشتند و به منظور استفاده کاربردی آنها از پلات عملکرد و شاخص پایداری استفاده شد تا از این طریق ژنوتیپ‌هایی انتخاب شوند که همزمان پایداری و عملکرد مطلوبی داشته باشند. بر اساس آمارههای Si(1) و Si(2) هیبرید شماره 5 با قرارگیری در بهترین موقعیت پلات بهعنوان ژنوتیپ پایدار و پر محصول معرفی شد. بر اساس آماره Si(3) هیبریدهای 5، 6، 3 و رقم ساوالان؛ آماره Si(6) هیبریدهای 17، 3 و 6؛ آماره NP1 هیبریدهای 17، 19 و 6؛ آماره NP2 هیبریدهای 17، 3، 6، 8 و رقم ساوالان؛ آمارههای NP3 و NP4 هیبریدهای 17 و 6؛ آماره NSi(1) هیبریدهای 9، 3 و رقم شاهد ساتینا؛ و آماره NSi(2) هیبریدهای 3 و 6 با قرار گرفتن در ناحیه اول، به عنوان ارقام و هیبریدهای دارای عملکرد بالاتر از میانگین و سازگاری عمومی به محیطهای مختلف معرفی شدند. از ضریب همبستگی رتبه‌ای اسپیرمن برای بررسی روابط بین پارامترهای پایداری استفاده شد. همچنین، تحلیل خوشه‌ای سلسله مراتبی (بر اساس مقادیر وزندهی نشده ژنوتیپها) برای درک ارتباط بین روشهای ناپارامتریک انجام شد.
نتیجه‌گیری: این مطالعه از چندین آماره پایداری برای ارزیابی ژنوتیپها از نظر عملکرد، پایداری یا هر دو استفاده کرد. با توجه به تأکید بر پایداری پویا، روشهای فاکس، آماره σmy و میانگین رتبه پایداری به عنوان معیارهای کلیدی انتخاب شدند که منجر به معرفی هیبریدهای 5، 1 و 8 به عنوان هیبریدهای بهینه شد. با توجه به ماهیت پویای پایداری این هیبریدها، انتظار می‌رود عملکرد آنها در شرایط محیطی بهبود یافته و با کاربرد نهاده‌های کشاورزی بهینه، افزایش یابد.
مواد و روش‌ها: بیست هیبرید سیب‌زمینی همراه با پنج رقم شاهد (ساوالان، آگریا، کایزر، لوکا و ساتینا) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار تحت شرایط آب و هوایی متفاوت در اردبیل، خراسان رضوی، کرج، اصفهان و همدان مورد ارزیابی قرار گرفتند. هیبریدها و ارقام شاهد در دو ردیف شش متری کشت شدند، فاصله ردیف‌ها 75 سانتیمتر و فاصله بوته‌ها روی ردیف 25 سانتیمتر در تمام محیط‌ه در نظر گرفته شدا. داده‌های عملکرد غده از ردیف‌های میانی هر کرت جمع‌آوری شد. برای بررسی پایداری ارقام و هیبریدها، از روشهای آماری ناپارامتری هان (Si(1)، Si(2)، Si(3) و Si(6))، آمارههای تنارازو (NP1، NP2، NP3 و NP4)، آمارههای صباغ‌نیا (NSi(1) و NSi(2)) آماره پایداری کتاتا (myσ و σr)، آماره پایداری Fox-rank و آماره پایداری مجموع رتبه استفاده شد.
یافته‌ها: تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات متقابل دو‌گانه و سه‌گانه بین ژنوتیپ، سال و مکان در سطح احتمال 1% معنی‌دار می‌باشد. با توجه به تفاوت‌های چشمگیر شرایط آب و هوایی، خاکی و مدیریت زراعی بین محیطهای آزمایش، پایداری پویا در اولویت قرار گرفت. آمارههای پایداری که همبستگی بالایی با عملکرد ژنوتیپها داشتند، شامل روش فاکس، آماره σmy و میانگین رتبه پایداری انتخاب شدند. بر اساس این معیارها، هیبریدهای 5، 1 و 8 به عنوان پایدارترین و پرمحصول‌ترین ژنوتیپها شناسایی شدند. هیبرید 5 با عملکرد 21/41 تن در هکتار، بالاترین عملکرد را در بین تمام ارقام و هیبریدهای مورد مطالعه نشان داد. با این حال، سایر روشهای ناپارامتریک همبستگی معنی‌داری با میانگین عملکرد نداشتند و به منظور استفاده کاربردی آنها از پلات عملکرد و شاخص پایداری استفاده شد تا از این طریق ژنوتیپ‌هایی انتخاب شوند که همزمان پایداری و عملکرد مطلوبی داشته باشند. بر اساس آمارههای Si(1) و Si(2) هیبرید شماره 5 با قرارگیری در بهترین موقعیت پلات بهعنوان ژنوتیپ پایدار و پر محصول معرفی شد. بر اساس آماره Si(3) هیبریدهای 5، 6، 3 و رقم ساوالان؛ آماره Si(6) هیبریدهای 17، 3 و 6؛ آماره NP1 هیبریدهای 17، 19 و 6؛ آماره NP2 هیبریدهای 17، 3، 6، 8 و رقم ساوالان؛ آمارههای NP3 و NP4 هیبریدهای 17 و 6؛ آماره NSi(1) هیبریدهای 9، 3 و رقم شاهد ساتینا؛ و آماره NSi(2) هیبریدهای 3 و 6 با قرار گرفتن در ناحیه اول، به عنوان ارقام و هیبریدهای دارای عملکرد بالاتر از میانگین و سازگاری عمومی به محیطهای مختلف معرفی شدند. از ضریب همبستگی رتبه‌ای اسپیرمن برای بررسی روابط بین پارامترهای پایداری استفاده شد. همچنین، تحلیل خوشه‌ای سلسله مراتبی (بر اساس مقادیر وزندهی نشده ژنوتیپها) برای درک ارتباط بین روشهای ناپارامتریک انجام شد.
نتیجه‌گیری: این مطالعه از چندین آماره پایداری برای ارزیابی ژنوتیپها از نظر عملکرد، پایداری یا هر دو استفاده کرد. با توجه به تأکید بر پایداری پویا، روشهای فاکس، آماره σmy و میانگین رتبه پایداری به عنوان معیارهای کلیدی انتخاب شدند که منجر به معرفی هیبریدهای 5، 1 و 8 به عنوان هیبریدهای بهینه شد. با توجه به ماهیت پویای پایداری این هیبریدها، انتظار می‌رود عملکرد آنها در شرایط محیطی بهبود یافته و با کاربرد نهاده‌های کشاورزی بهینه، افزایش یابد.
واژه‌های کلیدی: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، تجزیه پایداری، تجزیه خوشه‌ای، روشهای ناپارامتری، سیب زمینی
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |