Journal of Crop Breeding

fa ارزیابی برهمکنش ژنوتیپ × محیط در صفات زراعی و پایداری عملکرد دانه در ژنوتیپ‌های بادام‌ زمینی به‎ روش GGE بای‌پلات Evaluation of the Genotype × Environement Interaction on Agronomic Traits and Seed Yield Stability in Peanut (Arachis hypogaea L.) Genotypes Using the GGE Biplot Method اصلاح نباتات General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تولید بادام‌زمینی (L.Arachis hypogaea ) به&lrm;عنوان یکی از گیاهان صنعتی مهم، تحت تأثیر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش آنها قرار می&lrm;گیرد. ازاین‌رو، برهمکنش محیط × ژنوتیپ بر عملکرد بادام‌زمینی باید قبل از معرفی ارقام ارزیابی شود. ارزیابی برهمکنش ژنوتیپ × محیط اطلاعات ارزشمندی در رابطه با عملکرد ارقام گیاهی در محیط های مختلف فراهم می کند و نقش مهمی در ارزیابی پایداری عملکرد مواد اصلاحی دارد. این آزمایش به&lrm;منظور ارزیابی پایداری و عملکرد ژنوتیپ های برتر بادام‌زمینی، در سال‌های زراعی 1398 و 1399 در سه منطقه از استان گیلان، ایران انجام شد. مواد و روش&lrm;ها: در این آزمایش، تعداد 10 ژنوتیپ برتر بادام‌زمینی شامل 130، 140، 113، 115، 128، 176، 178، 192، 201 و 208 با منشأ ICRISAT به‌همراه رقم NC2 به&lrm;عنوان شاهد در قالب طرح بلوک&lrm;های کامل تصادفی با سه تکرار در سه منطقه شامل رشت، ماسال و تالش ارزیابی شدند. هر کرت شامل 6 خط به&lrm;طول 5 متر با فواصل ردیف 50 سانتی‌متر و فاصله بوته روی ردیف 20 سانتی&lrm;متر بود. در پایان دوره رشد و هم&lrm;زمان با رسیدگی فیزیولوژیک دانه بادام زمینی، پس از حذف نیم متر از ابتدا و انتهای خطوط کاشت (حذف اثر حاشیه ای) از چهار ردیف وسطی در سطحی معادل پنج متر مربع از هر کرت برداشت شد. ارتفاع بوته برحسب سانتی&lrm;متر و میانگین تعداد شاخه&lrm;های فرعی در بوته، تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف از 10 بوته به&lrm;طور تصادفی اندازه‌گیری و شمارش شد و عملکرد زیست&lrm;توده، غلاف و دانه پس از خشک کردن بر حسب کیلوگرم در هکتار محاسبه گردید. پس از جدا کردن دانه&lrm;ها از پوسته تعداد 5 نمونه تصادفی 100 تایی بذر از هر کرت برداشت و وزن 100 دانه با ترازوی دقیق تعیین گردید. همچنین، طول و عرض غلاف و دانه بادام زمینی با کولیس دیجیتال و برحسب میلی&lrm;متر اندازه&lrm;گیری شدند. برای تعیین درصد روغن دانه مقدار 150 گرم از دانه&lrm;های بادام‌زمینی هر کرت به&lrm;صورت تصادفی انتخاب و پس از آسیاب کردن نمونه‌ها، درصد روغن آنها به&lrm;روش سوکسله اندازه‌گیری گردید. تجزیه واریانس مرکب داده&lrm;ها پس از اطمینان از یکنواختی اشتباه آزمایشی و مقایسه میانگین صفات به&lrm;روش حداقل اختلاف معنی&lrm;دار (LSD) انجام شد. تجزیه پایداری ژنوتیپ&lrm;های بادام‌زمینی با استفاده از روش تجزیه GGE بای&lrm;پلات مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته&lrm;ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب داده&lrm;ها نشان داد که برهمکنش دوجانبه مکان × ژنوتیپ تأثیر معنی&lrm;&rlm;داری بر ارتفاع بوته بادام&lrm;زمینی، تعداد شاخه&lrm;های فرعی و قطر غلاف در سطح احتمال یک درصد داشت و برهمکنش سه&lrm;جانبه سال × مکان × ژنوتیپ بر دیگر صفات اندازه&lrm;گیری شده نظیر تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، عملکرد غلاف، عملکرد دانه، درصد روغن دانه، عملکرد روغن، عملکرد پوسته، طول غلاف، طول و عرض دانه بادام‌زمینی در سطح احتمال یک درصد معنی&lrm;دار بود. براساس مقایسه میانگین بیشترین ارتفاع بوته بادام&lrm;زمینی (103/5 سانتی&lrm;متر) به ژنوتیپ 208 و منطقه رشت اختصاص داشت که تفاوت معنی&lrm;داری با لاین 201 نشان نداد. بیشترین تعداد غلاف بادام‌زمینی (31/72 عدد) در سال زراعی اوّل در ژنوتیپ 128 و در منطقه رشت به دست آمد که تفاوت معنی‌داری با لاین 128 در سال&lrm;های زراعی اول و دوم نشان نداد. از نظر تعداد دانه در غلاف تفاوت معنیداری بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از سالی به سال دیگر و از منطقه ای به منطقه دیگر وجود داشت. نتایج نشان داد که بیشترین وزن صد دانه بادام‌زمینی (71/45 گرم) در سال دوم زراعی و منطقه رشت و ژنوتیپ شماره 113 مشاهده گردید که تفاوت معنی&lrm;داری با برخی لاین&lrm;ها در سال&lrm;های مختلف زراعی در مناطق ماسال و رشت نداشت. بالاترین عملکرد غلاف بادام‌زمینی (5583 کیلوگرم در هکتار) در سال اول زراعی، در منطقه رشت و ژنوتیپ 192 به&lrm;دست آمد. عملکرد غلاف بادامزمینی ژنوتیپ 192 در منطقه ماسال (5233 کیلوگرم در هکتار) و تالش (4166 کیلوگرم در هکتار) بر ژنوتیپ&lrm;های دیگر برتری نشان داد. بدین&lrm;ترتیب، ژنوتیپ 192 در هر سه منطقه از نظر عملکرد غلاف در واحد سطح بر دیگر ژنوتیپ های مورد مطالعه برتری داشت. در این آزمایش، بیشترین عملکرد دانه (3777 کیلوگرم در هکتار) در ژنوتیپ شماره 192 در سال زراعی اوّل و منطقه رشت به دست آمد که تفاوت معنی&lrm;داری با سال زراعی دوم (3532 کیلوگرم در هکتار) نداشت. در این آزمایش، عملکرد ژنوتیپ 192 نسبت به رقم NC2 (رقم شاهد) 133 درصد افزایش نشان داد. نتایج نشان داد که عملکرد دانه بادام‌زمینی در اثر واکنش به تغییر شرایط اقلیمی دستخوش تغییرات قابل توجهی می گردد و ژنوتیپ های مختلف از نظر پتانسیل ژنتیکی برای تولید دانه در مناطق مختلف دارای تفاوت معنی&lrm;داری هستند. بیشترین عملکرد روغن بادام‌زمینی (1841 کیلوگرم در هکتار) در ژنوتیپ 192 در سال زراعی اول و منطقه رشت به&lrm;دست آمد. در این آزمایش، لاین&lrm;های مختلف بادام‌زمینی دارای عملکرد روغن متفاوتی بودند که با نتایج دیگر محققان مطابقت داشت. نتیجه&lrm;گیری: براساس نتایج این آزمایش، کلیه صفات اندازه گیری شده در بادام‌زمینی تحت تأثیر برهمکنش ژنوتیپ و محیط قرار گرفت و لاین 192 از نظر عملکرد کمی و کیفی دانه بادام‌زمینی نسبت به رقم NC2 معروف به رقم بومی گلی و دیگر لاین های مورد مطالعه برتری معنی داری داشت. افزایش تعداد غلاف در بوته، دانه در غلاف و وزن 100 دانه بادام‌زمینی از شاخص های مهم زراعی در ارتقای عملکرد لاین 192 در منطقه گیلان بود. نتایج نشان داد که اثر برهمکنش ژنوتیپ و محیط از طریق تغییر در اجزای عملکرد سبب بروز تغییرات در عملکرد دانه و غلاف بادام‌زمینی در واحد سطح گردید و عملکرد روغن به موازات افزایش عملکرد دانه افزایش نشان داد. ارزیابی پایداری عملکرد به&lrm;روش GGE بای پلات لاین 192 بادام‌زمینی به عنوان لاین پرمحصول با پایداری عملکرد بالا در تمامی محیط ها انتخاب گردید. بدین ترتیب، ژنوتیپ 192 بادام‌زمینی برای دستیابی به بالاترین عملکرد دانه در شرایط اقلیمی منطقه قابل توصیه می‌باشد.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: The production of peanuts (Arachis hypogaea L.) as one of the vital industrial plants is affected by the environment, genotype, and their interaction. Therefore, the environment × genotype interaction on peanut yield should be evaluated before the introduction of cultivars. Evaluation of the genotype × environment interaction provides valuable information regarding the performance of plant cultivars in different environments. It plays a crucial role in evaluating the stability of the performance of breeding materials. This experiment evaluated the stability and yield of superior peanut genotypes in three regions of Guilan province, Iran, in the 2018 and 2019 crop years. Methods: In this study, the top 10 peanut genotypes (130, 140, 113, 115, 128, 176, 178, 192, 201, and 208 from ICRISAT) along with the NC2 variety as a control were assessed in a complete randomized block design trial with three replications across three regions Rasht, Masal, and Talash. Each plot comprised six lines, each with 5 m long, 50 cm row spacing, and 20 cm plant spacing. Upon reaching physiological ripeness, a 5-m2 area was harvested from the middle four rows of each plot after removing 0.5 m from both ends to eliminate marginal effects. The plant height (cm), average number of sub-branches per plant, number of pods per plant, and number of seeds per pod were randomly recorded and counted from 10 plants. After drying, biomass, pod, and seed yields were calculated in kg/ha. Following seed separation from the shell, five random samples of 100 seeds were taken from each plot to measure the 100 seed weight (HSW). Additionally, the length and width of peanut pods and seeds were recorded (in mm) using a digital caliper. To determine seed oil percentage, 150 g of peanut seeds were randomly selected from each plot, and their oil percentage was measured using the Soxhlet method after grinding the samples. Composite variance analysis was conducted after ensuring the uniformity of experimental error, and the mean traits were compared using the least significant difference (LSD) method. The stability of peanut genotypes was assessed using the GGE bi-plot analysis. Results: The variance analysis revealed that the interaction of location × genotype significantly affected the peanut plant's height, sub-branches, and pod diameter at a one percent probability level. Additionally, the year × location × genotype interaction significantly affected other traits such as pods per plant, seeds per pod, HSW, pod yield, seed yield, seed oil percentage, oil yield, shell yield, pod length, and peanut seed length and width at the 1% probability level. Notably, genotype 208 in the Rasht region exhibited the tallest average plant height (103.5 cm), which was not significantly different from line 201. Furthermore, the highest number of peanut pods (31.72 pieces) was observed for genotype 128 in the Rasht region in the first crop year, showing no significant difference with line 128 in the first and second crop years. Significant differences were also noted in the number of seeds per pod across different genotypes and regions. For instance, the second crop year in the Rasht region and genotype 113 yielded the highest peanut HSW (71.45 g), which was not significantly different from some lines in the two crop years in the Masal and Rasht regions. Furthermore, the pod yield of genotype 192 in the first crop year was superior in Rasht (5583 kg/ha), Masal (5233 kg/ha), and Talash (4166 kg/ha) regions compared to the other genotypes. Genotype 192 exhibited the highest seed yield (3777 kg/ha) in the first crop year in Rasht, representing a 133% increase compared to the control (NC2). These results underscore the significant influence of climatic conditions on peanut seed yield and the genetic potential variations among different genotypes in diverse regions. Additionally, genotype 192 in the first cropping year and Rasht region attained the highest peanut oil yield (1841 kg/ha), aligning with findings from other researchers regarding varying oil yields among different peanut lines. Conclusion: Based on the findings of this study, all traits measured in peanuts were impacted by the interaction of genotype and environment. Line 192 displayed significantly superior quantitative and qualitative performance of peanut seeds to the NC2 variety, known as the Goli native variety, and the other studied lines. The increase in the number of pods per plant, seeds per pod, and the peanut HSW were important agronomic indicators in improving the performance of line 192 in the Guilan region. The results indicated that the interaction effect of genotype and environment led to changes in the yield components, resulting in changes in the yield of peanut seeds and pods per unit area, with the oil yield increasing in parallel with the grain yield. Using the GGE bi-plot method to evaluate performance stability, peanut line 192 was identified as a high-yielding line with high performance and stability in all environments. Therefore, groundnut genotype 192 is recommended for achieving the highest seed yield in the region's climatic conditions.  </div> آزمایشات چند محیطی, اثرات متقابل G×E, پایداری, عملکرد, گیاهان روغنی GE interaction, Multi-environment experiments, Oil crops, Stability, Yield 29 41 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-677-9&slc_lang=fa&sid=1 Farooq Fadakar Navrood فاروق فداکار ناورود f.fadakar@uma.ac.ir 100319475328460023954 100319475328460023954 Yes University of Mohaghegh Ardabili: Ardabil, Ardabil, IR گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Rasool Asghari Zakaria رسول اصغری زکریا r-asghari@uma.ac.ir 100319475328460023955 100319475328460023955 No University of Mohaghegh Ardabili: Ardabil, Ardabil, IR گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Marefat Mostafavi Rad معرفت مصطفوی راد mmostafavirad@gmail.com 100319475328460023956 100319475328460023956 No Department of Horticulture and Agronomy, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Guilan Province, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی. مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گیلان. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران Naser Zare ناصر زارع zarenasser@yahoo.com 100319475328460023957 100319475328460023957 No University of Mohaghegh Ardabili: Ardabil, Ardabil, IR گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Mina Moghaddaszadeh Ahrabi مینا مقدس‌زاده اهرابی minafartak@gmail.com 100319475328460023958 100319475328460023958 No Department of Cellular and Molecular Biology, Faculty of Biology, Mizan University of Tabriz, Tabriz, Iran گروه زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، دانشکده زیست‌شناسی، موسسه آموزش عالی میزان تبریز، تبریز، ایران