Journal of Crop Breeding

fa ارزیابی مقاومت به شته ریشه برخی ارقام مختلف چغندرقند و تأثیر آن بر عملکرد کمی و کیفی آنها Evaluation of Resistance to Root Aphid in some Sugar Beet Cultivars and its Effect on their Quantitative and Qualitative Yields اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: حدود 30 درصد شکر مورد نیاز جهان، توسط زراعت چغندرقند و مابقی آن از نیشکر تأمین می&lrm;گردد. عوامل زنده متعددی از جمله آفات، بیماری&lrm;ها و علف&lrm;های هرز موجب کاهش تولید و بروز خسارت در مزارع چغندرقند می&lrm;گردند. برای رساندن تولید زراعت چغندرقند به پتانسیل واقعی خود و حفظ آن در این سطح، ضرورت دارد تا ضمن شناسایی عوامل تنش&lrm;زای زنده، نقش هریک از آن&lrm;ها در کاهش محصول تعیین و روش&lrm;های مدیریت و کنترل آن&lrm;ها بررسی و مشخص شوند. از جمله آفات چغندرقند، شته ریشه می&lrm;باشد که بر روی ریشه&lrm;های فرعی مستقر شده و با تغذیه از شیره گیاهی موجب کوتولگی و پژمردگی بوته&lrm;ها و همچنین موجب کاهش وزن ریشه و کاهش 30-36 درصد عیار قند (درصد قند ناخالص) می&lrm;شود. به&lrm;دلیل شرایط خاص زندگی شته در زیر خاک و تأثیر ترشحات سفید مومی شته بر عدم خیساندن خاک توسط محلول سم و همچنین به&lrm;دلیل عدم وجود یک سم سیستمیک مناسب، استفاده از سموم شیمیایی به&lrm;صورت خاک&lrm;آب در کنترل این آفت توصیه نمی&lrm;شود و بنابراین کاراترین روش مدیریت این آفت در مزارع چغندرقند، استفاده از ارقام مقاوم و متحمل می&lrm;باشد. بنابراین این پژوهش با هدف ارزیابی مقاومت ارقام مختلف داخلی و خارجی به این نوع شته و بررسی تأثیر این آفت بر عملکرد کمی و کیفی آن&lrm;ها انجام گرفت که در آینده بتوان از آن&lrm;ها و یا اجدادشان در برنامه&lrm;های مختلف به&lrm;نژادی تولید ارقام مقاوم استفاده نمود. مواد و روش&lrm;ها: به&lrm;منظور ارزیابی مقاومت به شته ریشه، هشت رقم مختلف چغندرقند (شامل ارقام ایرانی آسیا، آرتا، دنا، شکوفا، شکوفای بیوپلیمر شده، نیکا و ارقام خارجی Palma و BTS505) و تأثیر این آفت بر عملکرد کمی و کیفی آن&lrm;ها، آزمایشی به&lrm;صورت پایلوت و در قالب طرح بلوک&lrm;های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 1402 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، مرکز آموزش کشاورزی شهرستان میاندوآب اجرا گردید. به&lrm;منظور ارزیابی سطح مقاومت ارقام مورد ارزیابی، نمونه&lrm;برداری از شته ریشه چغندرقند با خارج نمودن تعداد 20 عدد ریشه چغندرقند (چهار تکرار از هر رقم) از خاک در اواسط شهریور ماه انجام گردید و نمونه&lrm;ها براساس درصد ریشه&lrm;های چغندرقند آلوده به شته به چهار گروه مقاوم، نیمه&lrm;مقاوم (متحمل)، حساس و خیلی&lrm;حساس گروه&lrm;بندی شدند. همچنین بعد از برداشت، صفات مرتبط با عملکرد کمی و کیفی چغندرقند اندازه&lrm;گیری شد. یافته&lrm;ها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اثر رقم بر کلیه صفات اندازه&lrm;گیری شده در سطح احتمال یک درصد (0/01≥p) معنی&lrm;دار بود. همچنین بیشترین و کمترین مقدار ضریب تغییرات ژنوتیپی و فنوتیپی به&lrm;ترتیب مربوط به صفات درصد ریشه&lrm;های آلوده به شته (به&lrm;ترتیب 46/52 و 46/73 درصد) و ضریب استحصال شکر (به&lrm;ترتیب 4/55 و 4/69 درصد) بود. براساس نتایج حاصل از مقایسات میانگین ارقام، بیشترین و کمترین مقدار صفت عملکرد ریشه به&lrm;ترتیب مربوط به رقم خارجی BTS505 و Palma به&lrm;ترتیب با 82/35 و 62/81 تن در هکتار بود که در دو گروه مختلف آماری قرار گرفتند که البته اختلاف بین میانگین عملکرد ریشه رقم Palma با کمترین عملکرد ریشه با رقم داخلی شکوفا معمولی (64/41 تن در هکتار) معنی&lrm;دار نبود. به&lrm;لحاظ صفت درصد قند ناخالص (عیار قند)، بیشترین مقدار آن به رقم خارجی BTS505 (16/86 درصد) و کمترین آن به رقم خارجی Palma و رقم داخلی شکوفا معمولی (به&lrm;ترتیب با 12/65 و 13/01 درصد) تعلق داشت. همچنین، اختلاف چندانی بین میانگین ارقام داخلی و خارجی به&lrm;لحاظ صفات عملکرد ریشه (به&lrm;ترتیب با 69/56 و 72/58 تن در هکتار) و درصد قند ناخالص (به&lrm;ترتیب با 14/25 و 14/75 درصد) مشاهده نگردید که حاکی از پیشرفت ژنتیکی ارقام هیبرید جدید داخلی معرفی شده به&lrm;لحاظ این دو صفت مهم و تأثیرگذار بر عملکرد نهایی قند می&lrm;باشد. به&lrm;لحاظ صفت درصد ریشه&lrm;های آلوده به شته، ارقام مورد مطالعه در سه گروه مختلف آماری قرار گرفتند، به&lrm;طوری&lrm;که ارقام BTS505 و آسیا با کمترین درصد آلودگی در گروه اول (به&lrm;عنوان ارقام مقاوم)، ارقام آرتا، دنا، شکوفا بیوپلیمر و نیکا با حد متوسط آلودگی در گروه دوم (به&lrm;عنوان ارقام نیمه&lrm;مقاوم یا متحمل) و دو رقم Palma و شکوفا معمولی به&lrm;عنوان ارقام حساس در گروه سوم قرار گرفتند. نتیجه&lrm;گیری: با توجه به ملاحظات زیست&lrm;محیطی، بهداشتی و اقتصادی در جهت کاهش مصرف سموم شیمیایی برای کنترل این آفت و از طرفی عدم کارایی مناسب بسیاری از سموم موجود در بازار، استفاده از ارقام مقاوم و متحمل چغندرقند به این آفت (دو رقم BTS505 و آسیا به&lrm;عنوان ارقام مقاوم) می&lrm;تواند به&lrm;عنوان راهکار اصلی مدیریتی همواره مدنظر قرار گیرد و از طرفی با توجه به مقاومت ژنتیکی آن&lrm;ها به بیماری&lrm;های ریزومانیا و نماتد، می&lrm;توانند برای کشت در بسیاری از مناطق چغندرکاری کشور مورد استفاده قرار گیرند. البته پیشنهاد می&lrm;گردد ضمن مقایسه ارقام بیشتر و متنوع&lrm;تر، این ارقام در سال&lrm;ها و مکان&lrm;های با شرایط اقلیمی متفاوتی نیز مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرند که در نهایت بتوان با اطمینان بیشتری نسبت به توصیه آن&lrm;ها اقدام نمود.  </div> <div style="text-align: justify;"> Extended Abstract Background: About 30% of the world's sugar needs are provided by sugar beet and sugar cane. Many biotic factors, such as pests, diseases, and weeds, decrease production and damage sugar beet fields. To bring sugar beet production to its real potential and maintain it at this level, it is necessary to identify biotic stress-causing factors, determine their individual role in reducing the yield, and investigate their management and control methods. One of the pests of sugar beet is the root aphid that settles on the secondary roots and causes dwarfism and wilting of the plants by feeding on plant sap. It also causes a decrease in root weight and a 30-36% decrease in sugar content. Due to the special conditions of the aphid's life under the soil, the effect of the aphid’s white wax secretions on soil non-wetting by the poison solution, and the lack of a suitable systemic poison, the use of chemical poisons in the form of soil-water is not recommended in controlling this pest. Therefore, the most effective method for managing this pest in sugar beet fields is to use resistant and tolerant cultivars. Therefore, this research aimed to evaluate the resistance of domestic and foreign cultivars to this type of aphid. This study also investigates the effect of this pest on their quantitative and qualitative yields to use them or their ancestors in future breeding programs to produce resistant cultivars. Methods: The resistance to root aphid of eight sugar beet cultivars (Asia, Arta, Dena, Shokoofa, biopolymerized Shokoofa, Nika, Palma, and BTS505) and the effect of this pest on their quantitative and qualitative yields were evaluated in a pilot experiment based on a randomized complete block design with four replications in the West Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, agricultural education center of Miandoab city, in 2023 crop season. To this aim, sugar beet root aphid was sampled by harvesting 20 sugar beet roots (four replicates per cultivar) in the middle of September. The samples were grouped into four resistant, semi-resistant (tolerant), sensitive, and very sensitive groups based on the percentage of sugar beet roots infected with aphids.  Traits related to quantitative and qualitative yields were also measured after harvesting. Results: The results of the analysis of variance showed that the effect of the cultivar was significant on all measured traits (p ≥ 0.01). The highest and lowest values of the genotypic and phenotypic coefficients of variation belonged to the percentage of aphid-infected roots (46.52% and 46.73%, respectively) and the sugar extraction coefficient (4.55% and 4.69%, respectively). Based on the results from mean comparisons for the cultivars, the highest and lowest values of the root yield trait was measured in BTS505 and Palma foreign cultivars with 82.35 and 62.81 t.ha-1, respectively, which were placed in two statistical groups. However, the average root yield of the Palma cultivar with the lowest root yield was not significantly different from the Shokoofa cultivar (64.41 t.ha-1). The highest sugar content trait belonged to the BTS505 foreign cultivar (16.86%), and the lowest values were obtained for the Palma foreign cultivar and the Shokoofa domestic cultivar (12.65 and 13.01%, respectively). No significant differences were observed between the domestic and foreign cultivars in the averages of the root yield trait (69.56 and 72.58 t.ha-1, respectively) and sugar content (14.25 and 14.75%, respectively). This indicates the genetic progress of the newly introduced domestic hybrid cultivars in terms of these two important traits that influence the final yield of sugar. In terms of the percentage of aphid-infected roots, the studied cultivars were placed in three statistical groups. As such, BTS505 and Asia cultivars with the lowest infection percentage were in the first group (as resistant cultivars), Arta, Dena, biopolymerized Shokoofa, and Nika cultivars with moderate levels of infection were assigned to the second group (as semi-resistant or tolerant cultivars), and two cultivars, Palma and Shokoofa, were placed in the third group as sensitive cultivars. Conclusion: The use of chemical pesticides to control this pest should be reduced due to environmental, health, and economic considerations. On the other hand, the improper efficiency of many available pesticides necessitates the use of resistant and tolerant varieties of sugar beet to this pest (BTS505 and Asia as resistant cultivars) as the main management solution. Due to their genetic resistance to rhizomania and nematode diseases, they can be used for cultivation in many beet-growing areas of Iran. However, it is suggested to compare more different cultivars to be examined and evaluated in different years and places with different climatic conditions, which can finally be recommended with more confidence.  </div> ارقام داخلی و خارجی, چغندرقند, شته, عملکرد کمی و کیفی, مقاومت Aphid, Domestic and foreign cultivars, Quantitative and qualitative yields, Resistance, Sugar beet 104 113 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-501-4&slc_lang=fa&sid=1 Heydar Azizi حیدر عزیزی Heydar.azizi@gmail.com 100319475328460024822 0009-0005-5493-0144 Yes Sugar Beet Research Department, West Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Urmia, Iran بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران Esmaiel Alizadeh اسماعیل علیزاده setaraye_2020@yahoo.com 100319475328460024823 100319475328460024823 No Plant Protection Research Department, West Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Urmia, Iran بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران Valiollah Yousefabadi ولی اله یوسف آبادی v_yosef@yahoo.com 100319475328460024824 100319475328460024824 No Sugar Beet Seed Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Hamed Mansouri حامد منصوری h.mansory@gmail.com 100319475328460024825 100319475328460024825 No Sugar Beet Research Department, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Hamedan, Iran بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران