محسن اسماعیل زاده مقدم، منوچهر دست فال، سید محمود طبیب غفاری، سید بهرام اندرزیان، منوچهر سیاح فر، خالد میری، شیرعلی کوهکن، علیرضا عسکری کلستانی،
دوره ۱۶، شماره ۳ - ( پاییز ۱۴۰۳ )
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: تولید ارقام دارای عملکرد بالا و پایدار مهمترین هدف برنامههای اصلاحی محصولات زراعی از جمله گندم نان میباشد. امروزه گندم یکی از مهمترین محصولاتی است که در ایران کشت میشود. عملکرد نهایی هر محصول بوسیله پتانسیل ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل ژنوتپ×محیط تعیین میشود. مطالعات اثر متقابل ژنوتیپ×محیط میتواند به تعیین انتخاب یک یا چند ژنوتیپ پایدار با عملکرد بالا در طیف وسیعی از محیطها کمک کند. روشهای مختلفی (تک متغییره و چند متغییره) برای ارزیابی اثرات متقابل معرفی شده است که هریک ماهیت اثر متقابل را از دیدگاه مشخصی بررسی میکند. نتایج روشهای مختلف ممکن است با هم یکسان نباشند، اما بهترین نتیجه زمانی حاصل میشود که یک ژنوتیپ بـا روشهای مختلف ارزیابی، نتیجه مشابهی از نظر پایداری نشان دهد. روشهای تک متغییره تصویر کاملی از ماهیت پیچیده و چند بعدی اثر متقابل ژنوتیپ×محیط ارائه نمیکنند، از اینرو استفاده از روشهای چند متغییره برای رفع این مشکل پیشنهاد شده است. در بین روشهای چند متغییره، روش ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط از اهمیت بیشتری برخوردار میباشد. بنابراین، این مطالعه بهمنظور شناسایی بهترین لاینهای امیدبخش گندم نان پایدار برای اقلیم گرم و خشک توسط روش بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط انجام شد.
مواد و روشها: سازگاری و پایداری ۳۷ لاین امیدبخش گندم نان بههمراه ۳ شاهد (چمران ۲، مهرگان و سارنگ) در ۱۰ محیط مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش با استفاده از طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در دو فصل زراعی (۱۳۹۹-۱۴۰۰ و ۱۴۰۱-۱۴۰۰) در پنج ایستگاه تحقیقاتی (داراب، اهواز، دزفول، خرمآباد و زابل) اجرا شد. در مزرعه هر کرت با تراکم چهارصد و پنجاه بذر در مترمربع کشت شد. هریک از ژنوتیپها در کرتهایی با شش خط پنج متری با فاصله خطوط ۲۰ سانتیمتر کاشته شد. در پایان فصل محصول سنبلههای شش ردیف پنج متری از هر کرت بهوسیله کمباین وینتراشتایگر برداشت شد و وزن دانههای بهدست آمده توسط ترازوی دیجیتال اندازهگیری و در هکتار گزارش شد. برای عملکرد دانه، دادهها مورد تجزیه واریانس مرکب قرار گرفتند. از روش آماری بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط با مدل اثر ژنوتیپ + برهمکنش ژنوتیپ × محیط برای ارزیابی پایداری و سـازگاری ژنوتیپها درمحیطهای مورد بررسی استفاده شد. از نرمافزار SPSSv۲۲ برای تجزیه مرکب و از نرمافزار GGE-Biplot برای تجزیه دادههای آزمایشی بهروش گرافیکی ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط استفاده شد.
یافتهها: آزمون کولموگراف اسمیرنوف جهت بررسی آزمون خطای باقیماندهها در هر محیط انجام گرفت. نتایج آن در مورد هر محیط، بهطور جداگانه نشان داد که باقیمانده دادهها در کلیه محیطها نرمال بودند. نتیجه آزمون بارتلت برای محیطها، همگن بودن واریانس خطاها را نشان داد، از اینرو میتوان تجزیه مرکب را انجام داد. تجزیه واریانس مرکب دادهها نشان داد که اثرات اصلی محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ×محیط بر عملکرد دانه معنیدار بود. ۷۰/۱۲ درصد تغییرات مربوط به اثر محیط، ۱/۲۴ درصد مربوط به اثر ژنوتیپ و ۹/۵۷ درصد تغییرات مربوط به برهمکنش ژنوتیپ×محیط بود. معنیدار شدن اثرات متقابل در این مطالعه نشان داد که ژنوتیپها در محیطهای متفاوت پاسخهای متفاوتی نشان داده و بهعبارت دیگر اختلاف بین ژنوتیپها از محیطی به محیطی دیگر یکسان نیست و در این شرایط پایداری عملکرد دانه میتواند مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج نشان داد که دو مؤلفهی اول در مجموع ۵۴ درصد از کل تنوع زراعی موجود بین دادهها را توجیه کردند. مؤلفه اصلی اول ۲۹ درصد و مؤلفه اصلی دوم ۲۵ درصد از واریانس موجود بین دادهها را توجیه کردند. بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط بهدست آمده در آزمایشات چند محیطی منجر به شناسایی ۴ ابر محیط و ۵ ژنوتیپ برتر شد. نمودار چندضلعی حاصل، نشان داد که ژنوتیپهای G۳۱،G۲۱ ، G۲۹، G۲۷ و G۳۲ که در رئوس چندضلعی قرار داشتند، ژنوتیپهای برتر بودند. نتایج بایپلات مختصات محیط متوسط در این تحقیق نشان داد که ژنوتیپهای G۲۹، G۲۸ و G۱۶ دارای عملکرد دانه و پایداری عملکرد بالا بودند. بررسی بایپلات همبستگی بین محیطها نشان داد که بردارهای محیطی مناطق اهواز و زابل دارای زاویه نزدیک به ۹۰ درجه بود که نشاندهنده عدم تشابه این دو منطقه است. همچنین نتایج نشان داد که کلیه محیطها دارای قابلیت تمایز بالایی بوده و توانستند تفاوتهای بین ژنوتیپها را بهخوبی آشکار کنند. بر اساس نتایج حاصله، میتوان محیط زابل را بهعنوان محیط مطلوب جهت انتخاب ژنوتیپهای برتر گندم نان معرفی کرد.
نتیجهگیری کلی: در مجموع با توجه به تغییرات اقلیمی در کشور بهخصوص در مناطق گرم و خشک جنوب کشور، لزوم استفاده از ارقام پایدار با پتاسیل عملکرد بالا همواره مطرح است. این مطالعه بهوضوح و بهراحتی به شناسایی ژنوتیپهای پایدار و برتر بهصورت گرافیکی کمک کرده است. اصلاحگرهای گندم در سراسر جهان ارقام اصلاحی برای مناطق مختلف جغرافیایی و اقلیمی کشاورزی در نظر میگیرند. سازگاری عمومی ارقام برای چندین منطقه در این مطالعه شناسایی شد. در این بررسی، محیط زابل را میتوان بهعنوان محیط مطلوب جهت انتخاب ژنوتیپهای برتر گندم نان معرفی کرد. در نهایت توصیه میشود ژنوتیپهای G۲۹، G۲۸ و G۱۶ پس از تکثیر بذر و انتخاب برترین آنها در شرایط مزرعه، وارد آزمایشات تحقیقی و ترویجی گردد و در نهایت وارد فرایند معرفی ارقام جدید گندم نان نمود. همچنین نتایج بهدستآمده در این مطالعه کارایی روش بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط را برای انتخاب ارقام پرمحصول و پایدار نشان داد.