Journal of Crop Breeding

fa بررسی پایداری عملکرد دانه اکوتیپ های زیره سبز در تاریخ های مختلف کاشت با استفاده از روش های چندمتغیره The Stability of Seed Yield in Cumin Ecotypes in Different Planting Dates Using Multivariate Methods اصلاح نباتات General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: زیره سبز با نام علمی (.LCuminum cyminum ) از خانواده چتریان (Umbelliferae) Apiaceae،گیاهی معطر، یکساله و علفی است. این گیاه یکی از گیاهان دارویی متحمل به شرایط کم&lrm;آبی با دوره رشد کوتاه می&lrm;باشد که می&lrm;تواند عملکرد قابل قبول و اقتصادی تحت شرایط کم&lrm;آبی تولید نماید. همچنین زیره سبز در حال حاضر دومین ادویه پرمصرف جهان بعد از فلفل (Pepper nigrum) می&lrm;باشد از این&lrm;رو اهمیت بالایی دارد. در این آزمایش هدف ارزیابی اکوتیپ&lrm;ها، محیط&lrm;ها، روابط اکوتیپ&lrm;ها و محیط&lrm;ها و در نهایت شناسایی اکوتیپ&lrm;های پایدار زیره سبز با عملکرد بالا با استفاده از روش&lrm;های AMMI و GGE بای&lrm;پلات بود. مواد و روش&lrm;ها: به&lrm;منظور بررسی پایداری عملکرد اکوتیپ&lrm;های زیره سبز (بردسکن، بیرجند، تایباد، داورزن، فردوس، صالح آباد، نهبندان)، آزمایشی در قالب طرح بلوک&lrm;های کامل تصادفی با سه تکرار در چهار تاریخ کاشت (15 آبان، 15 آذر، 15 دی و 15 بهمن) در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان در سال زراعی1400-1399 انجام گرفت. بذرها با دست بر روی ردیف&lrm;ها در عمق یک سانتی&lrm;متری با فاصله 5 سانتی&lrm;متر از یکدیگر کشت شدند فاصله ردیف&lrm;ها از یکدیگر 20 سانتی&lrm;متر بود. آبیاری به&lrm;صورت قطره&lrm;ای و وجین علف&lrm;های هرز به&lrm;صورت دستی انجام شد. بوته&lrm;ها پس از رسیدگی فیزیولوژیک برداشت و دانه&lrm;ها از سایر اندا&lrm;م&lrm;ها جداسازی شد و به&lrm;عنوان عملکرد دانه هر کرت ثبت گردید. جهت تجزیه پایداری عملکرد اکوتیپ&lrm;های مورد بررسی از مدل امی و از مولفه&lrm;های اثر متقابل اول و دوم امی (IPCA1, IPCA2) به&lrm;عنوان پارامترهای پایداری برای اکوتیپ&lrm;ها و تاریخ کشت&lrm;ها (محیط&lrm;ها) استفاده گردید. جهت انجام آنالیز داده&lrm;های به&lrm;دست آمده و تفسیر اثر متقابل اکوتیپ× تاریخ‌کاشت و تعیین ابر محیط&lrm;ها (Mega-emvironment) از روش GGE بای&lrm;پلات استفاده شد. یافته&lrm;ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر محیط (تاریخ کاشت)، اکوتیپ و اثرمتقابل تاریخ کاشت در اکوتیپ معنی&lrm;دار است. باتوجه به معنی&lrm;داری اثر محیط و توجیه 80 درصد تغییرات توسط این اثر و همچنین معنی&lrm;داری اثرمتقابل، تجزیه پایداری عملکرد دانه برای اکوتیپ&lrm;ها در تاریخ&lrm;های کاشت مختلف انجام شد. نتایج تجزیه AMMI نشان داد که دو عامل یا مولفه IPCA1 (AMMI 1) وIPCA2  (AMMI 2) در مجموع 93/56 درصد از کل تغییرات واریانس اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را شامل&lrm; می&lrm;شود. برای استفاده همزمان از تمام مؤ لفه&lrm;ها از ارزش پایداری امی (ASV) استفاده شد. آماره ASV نشان داد اکوتیپ نهبندان با کمترین مقدار (1/91) پایدارترین اکوتیپ بود و اکوتیپ&lrm;های فردوس و صالح آباد با بالاترین مقدار ASV ناپایدارترین اکوتیپ&lrm;ها بودند. همچنین نتایج حاصل از روش GGE بای&lrm;پلات نشان داد که دو مؤلفه اصلی اول و دوم به&lrm;ترتیب 83/71 و 9/29 درصد و در مجموع 93 درصد از تنوع مربوط به برهمکنش اکوتیپ× تاریخ کاشت را توجیه نمودند که نشان&lrm;دهنده اعتبار تجزیه GGE بای&lrm;پلات انجام شده است. براساس تجزیه GGE بای&lrm;پلات تاریخ&lrm;های کاشت 15 آبان و 15 آذر در یک ابرمحیط قرار گرفتند و بیشترین متوسط عملکرد دانه را داشتند و دو تاریخ کاشت 15دی و 15بهمن نیز در یک ابرمحیط قرار گرفتند و کمترین متوسط عملکرد دانه را دارا بودند. نمودارها نشان داد که اکوتیپ فردوس سازگاری خصوصی بالایی به دو تاریخ کاشت 15 آبان و 15 آذر دارد و اکوتیپ&lrm;های بیرجند و داورزن سازگاری خصوصی بالایی با تاریخ کاشت&lrm;های 15دی و 15بهمن دارند. اکوتیپ&lrm;های تایباد، صالح&lrm;آباد و نهبندان هیچ سازگاری خصوصی با تاریخ کاشت&lrm;های مورد بررسی نشان ندادند. در این مطالعه اکوتیپ&lrm;های فردوس و بیرجند هر چند از متوسط عملکرد دانه بالاتری در مقایسه با دیگر اکوتیپ&lrm;ها برخوردار بودند اما به&lrm;واسطه فاصله&lrm;ای که از خط AEC داشتند در گروه اکوتیپ&lrm;های با پایداری کم قرار گرفتند. در این پژوهش اکوتیپ نهبندان به&lrm;واسطه نزدیکی به خط AEC پایدارترین اکوتیپ بود اما از عملکرد دانه پایینی برخوردار بود. همچنین نتایج GGE بای&lrm;پلات نشان داد اکوتیپ بیرجند نزدیک&lrm;ترین اکوتیپ به ژنوتیپ ایده&lrm;آل بود و مطلوب&lrm;ترین اکوتیپ محسوب می&lrm;گردد. اکوتیپ&lrm;های بردسکن، فردوس و داورزن، اکوتیپ&lrm;هایی هستند که در رتبه&lrm;های بعدی از لحاظ مطلوبیت قرار دارند و اکوتیپ&lrm;های صالح&lrm;آباد و تایباد به&lrm;خاطر داشتن بیشترین فاصله با ژنوتیپ ایده&lrm;آل نامطلوب&lrm;ترین اکوتیپ&lrm;ها شناسایی شدند. نتیجه&lrm;گیری: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر محیط (تاریخ کاشت)، اکوتیپ و اثرمتقابل تاریخ کاشت در اکوتیپ کاملاً معنی&lrm;دار است. نتایج بای&lrm;پلات تجزیه AMMI نشان داد که اکوتیپ نهبندان پایدارترین و اکوتیپ&lrm;های فردوس و صالح&lrm;آباد ناپایدارترین اکوتیپ&lrm;ها هستند. این موضوع از طریق آماره ارزش پایداری امی (ASV) نیز تأیید شد. همچنین نتایج GGE بای پلات نشان داد که تاریخهای کاشت 15 آبان و 15 آذر با دارا بودن بیشترین متوسط عملکرد دانه در یک ابرمحیط قرار دارند و دو تاریخ کاشت 15دی و 15بهمن که کمترین متوسط عملکرد دانه را داشتند نیز در یک ابرمحیط قرار گرفتند. این موضوع می&lrm;تواند بیانگر مشخص شدن گستره زمانی تاریخ کشت برای حصول عملکرد قابل قبول باشد هرچند که با تاخیر در کشت، کاهش عملکرد وجود دارد. در نهایت نمودارها نشان دادند که اکوتیپ نهبندان پایدارترین اکوتیپ با عملکرد کمتر از حدمتوسط و اکوتیپ بیرجند ایده&lrm;آل&lrm;ترین اکوتیپ معرفی شد. بنابراین می&lrm;توان نتیجه گرفت که اگر اکوتیپ بیرجند کشت گردد نه&lrm;تنها عملکرد بالایی دارد بلکه پایداری نسبی بالایی نیز برخوردار است.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Cumin (Cuminum cyminum L.) is an aromatic, annual herbaceous plant from the Apiaceae family. Cumin is one of the tolerant medicinal plants to water deficit conditions with a short growth period, which can produce acceptable and economic yield under water deficit conditions. This plant is currently the second most used spice in the world after pepper (Pepper nigrum), suggesting its high importance. This experiment aimed to evaluate ecotypes, planting dates, and relationships between ecotypes and planting dates and to identify high-yield cumin stable ecotypes using AMMI and GGE bi-plot methods. Methods: The stability of the grain yield of seven cumin ecotypes (Bardascan, Birjand, Taibad, Davarzan, Ferdos, Salehabad, and Nehbandan) was investigated in an experiment based on randomized complete blocks design with three replications in four planting dates (November 6, December 6, January 5, and February 5) at the research farm of the Southern Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center during 2020-2021 crop year. The seeds were planted by hand on the rows at a depth of 1 cm with a distance of 5 cm from each other. The distance between the rows was 20 cm. Seeds were irrigated with the drip method, and weeds were controlled by hand. The plants were harvested after physiological maturity, and the grains were separated from other organs and recorded as the grain yield of each plot. The yield stability of the ecotypes was analyzed using the AMMI model, and the first and second interaction components of AMMI (IPCA1 & IPCA2) were used as stability parameters for the ecotypes and the planting dates (environments). The GGE bi-plot method was used to analyze the obtained data, interpret the ecotype and planting date interaction, and determine mega-environments. Results: The results of compound variance analysis showed significant effects of the environment (planting date), ecotype, and the interaction of planting date × ecotype. Due to the significance of the environmental effect and the justification of 80% of the variation by this effect, as well as the significance of the planting date × ecotype, stability analysis of grain yield was conducted for ecotypes in different planting dates. The results of AMMI analysis showed that the two components, IPCA1 (AMMI 1) and IPCA2 (AMMI 2), included 93.56% of the total variance of the genotype × environment interaction. The AMMI stability value (ASV) was used for the simultaneous use of all components. The ASV statistic indicated that the Nehbandan ecotype with the lowest value (1.91) was the most stable ecotype, and the Ferdos and Salehabad ecotypes with the highest ASV value were the most unstable ecotypes. The results of the GGE biplot method revealed that the first and second principal components accounted for 93% of the total variation related to the ecotype and planting date interaction, which indicated the validity of the GGE-biplot analysis. Based on GGE biplot results, planting dates of November 6 and December 6 were in the same megaenvironment and produced the highest grain yield. Similarly, the two planting dates of January 5 and February 5 were in the same megaenvironment and produced the lowest grain yield. The graphs showed that the Ferdos ecotype had high special adaptability with the planting dates of November 6 and December 6, and the Birjand and Davarzen ecotypes had high special  adaptability with the planting dates of January 5 and February 5. The Taibad, Salehabad, and Nehbandan ecotypes had no special compatibility with the studied planting dates. Ferdos and Birjand ecotypes had a higher average grain yield than the other ecotypes, but they were placed in the group of ecotypes with low stability due to their distance from the AEC line. The Nehbandan was the most stable ecotype due to its adjacency to the AEC line, but it produced a low grain yield. In addition, the results of the GGE bi-plot showed that the Birjand was the closest ecotype to the ideal genotype hence it was considered the most desirable ecotype. Bardascan, Ferdos, and Daverzan ecotypes were the ecotypes in the next ranks in terms of desirability, and Salehabad and Taibad ecotypes were identified as undesirable ecotypes due to their greatest distance from the ideal genotype. Conclusion: The results of compound variance analysis showed significant effects of the environment (planting date), ecotype, and the planting date × ecotype interaction effect. The biplot results of AMMI analysis showed that the Nehbandan ecotype was the most stable and Ferdos and Salehabad ecotypes were the most unstable ecotypes. This was also confirmed through the ASV. The results of the GGE bi-plot indicated that the planting dates of November 6 December 6 with the highest average grain yields were located in a mega-environment, and the two January 5 and February 5 planting dates, with the lowest average grain yields, were also located in the same mega-environment. This can indicate the determination of the time range of the planting date to obtain an acceptable yield, although the yield decreased with a delay in planting. Finally, the figure showed that the Nehbandan was the most stable ecotype with below the average yield, and Birjand was the most ideal ecotype. Therefore, it can be concluded that the Birjand ecotype cultivation not only produces a high yield but also has high relative stability.  </div> اکوتیپ بیرجند, تجزیه امی, GGE بای‎ پلات, ASV AMMI analysis, ASV, Birjand ecotype, GGE Bi-plot 80 92 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-849-2&slc_lang=fa&sid=1 Seid Mohammad Alavi-Siney سید محمد علوی سینی M.alavis@areeo.ac.ir 100319475328460023971 100319475328460023971 Yes Crop and Horticultural Science Research Department, Southern Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Jiroft, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران Reza Yoneszadeh رضا یونس زاده reza.yonesi57@gmail.com 100319475328460023972 100319475328460023972 No Department, South Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Jiroft, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران Ali Abasi علی عباسی ali.abasi@gmail.com 100319475328460023973 100319475328460023973 No Department, South Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Jiroft, Iran بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران Ahmad Aien احمد آئین a.aien@areeo.ac.ir 100319475328460023974 100319475328460023974 No موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Hamidreza Fanaei حمیدرضا فنائی fanay52@yahoo.com 100319475328460023975 100319475328460023975 No Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران