Journal of Crop Breeding

fa تجزیه پایداری تولید ماده خشک آویشن شیرازی تحت تنش خشکی و کاربرد قارچ میکوریزا Stability Analysis of Dry Yield of Z. multiflora Boiss. under Drought Stress and Mycorrhizal Fungi Symbiosis اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: در سال‌های اخیر استفاده از گیاهان دارویی با توجه به عوارض و هزینه کمتر و سازگاری بیماران به این داروها و به&lrm;دلیل بروز اثرات زیان‌آور داروهای شیمیایی بر سلامت انسان، افزایش یافته است. آویشن شیرازی (.Boissataria multiflora Z) گیاهی دارویی از خانواده نعناییان و بومی ایران، پاکستان و افغانستان است. اسانس این گیاه دارای خواص آنتی‌اکسیدانی، ضد قارچی و ضد میکروبی است و به&lrm;عنوان نگهدارنده در صنایع غذایی استفاده می‌شود. کمبود آب عامل محدود کننده بسیار مهم برای رشد گیاه و تولید محصول است. کاهش کارایی جذب کودهای شیمیایی در شرایط تنش خشکی و اثرات منفی زیست محیطی آن‌ها لزوم استفاده از روش‌های کشاورزی پایدار را ضروری می‌سازد. مطالعات نشان داده که با استفاده از کودهای زیستی از جمله قارچ‌های میکوریزا می‌توان اثر تنش خشکی را کاهش داد. اثر همزیستی قارچ میکوریزا با گیاه در شرایط تنش خشکی ناشی از اثرات فیزیکی، تغذیه‌ای، فیزیولوژیکی و سلولی است. با توجه به ارزش دارویی و تغذیه‌ای آویشن شیرازی، شناسایی اکوتیپ‌هایی با تولید بالا در جهت نیل به بهره‌وری اقتصادی بالا با توجه به خشکسالی‌های موجود از اهمیت بالایی برخوردار است که این مهم تنها از طریق تحقیق در باره اثر متقابل ژنوتیپ و محیط قابل بررسی است. عملکرد اکوتیپ‌ها تا حد زیادی به ‌ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط بستگی دارد. با توجه به زمان‌بر بودن آزمایش‌های پایداری و سازگاری معمولاً برای کاهش طول دوره ارزیابی می‌تـوان از مـدیریت‌هـای مختلـف زراعی مانند تاریخ‌های متفاوت کاشت تا حـدودی بـه آثـار ثابـت یـا تصـادفی سـال و مکـان دسـت یافـت. هدف از این مطالعه بررسی اثر متقابل اکوتیپ‌های آویشن شیرازی در شرایط تنش خشکی و کاربرد قارچ میکوریزا در سه تاریخ کاشت بـا استفاده از پارامترهای مختلف پایداری است و از آنجا که هرکدام از پارامترهای پایداری دارای نقاط ضعف و قوت در تشخیص اکوتیپ‌های پرمحصول و پایدار می‌باشند بنابراین در این مطالعه تلفیقی از روش‌های فوق&lrm;الذکر جهت تعیین پایداری اکوتیپ‌های آویشن شیرازی استفاده شده است. مواد و روش&lrm;ها: این مطالعه روی هشت اکوتیپ آویشن شیرازی شامل اکوتیپ&lrm;های صفا‌شهر، نی‌ریز، خانه‌خوره و فسا از استان فارس، فولادشهر، بهارستان و کلاه‌قاضی از استان اصفهان و قصر‌قند از استان سیستان و بلوچستان انجام شد. این اکوتیپ‌ها در سه تاریخ کشت شامل 11 اسفند ماه 1399، 4 فروردین ماه 1400 و 2 اردیبهشت ماه 1401، در دو سطح تنش و عدم تنش خشکی و نیز دو سطح کاربرد و عدم کاربرد میکوریزا، جمعاً به&lrm;عنوان 12 محیط مورد ارزیابی قرار گرفتند. وزن خشک بوته (عملکرد بوته) اکوتیپ‌های ذکر شده در این محیط‌ها در بررسی تجزیه پایداری استفاده شد. داده‌ها پس از بررسی همگنی خطاهای آزمایش در محیط‌ها، ابتدا با استفاده از نرم‌افزار SAS9.4 مورد تجزیه واریانس مرکب قرار گرفتند و سپس به&lrm;منظور اندازه‌گیری پارامترهای تجزیه پایداری همچون میانگین رتبه، انحراف معیار رتبه، ضریب تغییرات، واریانس محیطی، &rlm;نسبت شاخص عملکرد، اکووالانس ریک، واریانس پایداری شوکلا و روش تجزیه رگرسیونی ابرهارت و راسل از نرم‌افزارهایSPSS26 ، R، Minitab18 و اکسل استفاده شد. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس حاکی از اثر بسیار معنی‌دار محیط، اکوتیپ و اثر متقابل محیط × اکوتیپ بر وزن خشک بوته بود. تنش خشکی باعث کاهش وزن خشک بوته در کلیه محیط‌ها گردید و کاربرد میکوریزا افزایش عملکرد را به&lrm;دنبال داشت. مقایسه میانگین‌ها نشان داد ضمن تفاوت معنی‌دار اکوتیپ‌ها در هر محیط، تاریخ کاشت 11 اسفند ماه با وزن خشک بوته 1/93 گرم بهترین تاریخ کاشت بود. در این تاریخ اکوتیپ صفاشهر در کلیه ترکیبات تیماری بالاترین عملکرد را داشت. در روش ابرهارت و راسل اکوتیپ خانه‌خوره (0/11-=b) دارای نزدیکترین شیب به یک است به&lrm;علاوه این اکوتیپ دارای انحراف از رگرسیون پایین (1/80=S2d) می‌باشد. لذا برمبنای این پارامتر، پایدارترین اکوتیپ به&lrm;شمار می‌آید. کمترین میانگین رتبه مربوط به اکوتیپ فسا (2/67=R) و پس از آن اکوتیپ خانه‌خوره (3/50=R) و کمترین انحراف معیار رتبه در اکوتیپ‌های بهارستان و فولادشهر (به&lrm;ترتیب 0/28 و 0/50) می‌باشد که بیانگر پایداری این اکوتیپ‌ها برمبنای این شاخص‌ها می&lrm;باشد. اکوتیپ‌های بهارستان (26/57=CV) و فولادشهر (43/43=CV) برمبنای ضریب تغییرات به&lrm;عنوان اکوتیپ‌های پایدار قلمداد شدند. طبق واریانس محیطی (Si2) اکوتیپ‌های بهارستان و فولادشهر (به&lrm;ترتیب 0/08=Si2 و 0/25=Si2) اکوتیپ‌های پایدار شناسایی شدند. برمبنای اکووالانس ریک اکوتیپ‌های فسا (92/80=Wi2) و کلاه‌قاضی (92/49=Wi2) اکوتیپ‌های پایدار شناخته شدند. برمبنای واریانس پایداری شوکلا اکوتیپ‌های فسا (5/38=i2σ)، کلاه‌قاضی (5/34=i2σ)، فولادشهر (5/65=i2σ) و خانه‌خوره (5/93=i2σ) اکوتیپ‌های پایدار قلمداد شدند. نتیجه&lrm;گیری: طبق نتایج مقایسه میانگین‌ها تاریخ کاشت 11 اسفندماه بهترین تاریخ کاشت برای آویشن شیرازی بود. نتایج آماره‌های میانگین رتبه، انحراف معیار رتبه، ضریب تغییرات، واریانس محیطی، اکووالانس ریک و واریانس پایداری شوکلا در شناسایی اکوتیپ‌های پایدار مشابه بوده است به&lrm;گونه‌ای&lrm;که اکوتیپ‌های صفاشهر و نی&lrm;ریز اکوتیپ&lrm;های ناپایدار شناسایی شدند و سایر اکوتیپ‌ها پایداری متوسطی دارند. برمبنای روش ابرهارت و راسل اکوتیپ خانه‌خوره پایدارترین اکوتیپ به&lrm;شمار می‌آید.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: In recent years, the use of medicinal plants has increased due to the side effects, lower cost, patient compatibility to these drugs, and the harmful effects of chemical drugs on human health. Zataria multiflora Boiss. is an important medicinal plant species in the Lamiaceae family, native to Iran, Pakistan, and Afghanistan. The essential oil of this plant has antioxidant, antifungal, and antimicrobial properties and is used as a preservative in the food industry. Water scarcity is a significant limiting factor for crop growth and production. Reduced efficiency of chemical fertilizer uptake under drought conditions and their negative environmental effects necessitate using sustainable agricultural practices. Studies have shown that using biofertilizers, including mycorrhiza fungi, can reduce the effect of drought stress. The effect of mycorrhiza fungi inoculation with plants under drought stress is due to physical, nutritional, physiological, and cellular effects. Considering the medicinal and nutritional value of Z. multiflora, it is very important to identify ecotypes with high production to achieve high economic productivity due to existing drought; this importance can only be investigated through research on the genotype ×environment interaction. The performance of ecotypes largely depends on the genotype, environment, and the genotype × environment interaction. Due to the time-consuming stability and compatibility tests, it is usually possible to obtain some fixed or random effects of year and place from different agricultural managements, such as different planting dates, to reduce the length of the evaluation period. This study aims to investigate the mutual effect of Z. multiflora ecotypes under drought stress conditions and the use of mycorrhizal fungi in three planting dates using different stability parameters. Each of the stability parameters has strengths and weaknesses in identifying high-yielding and stable ecotypes. In this study, therefore, the combined aforementioned methods were used to determine the stability of Z. multiflora ecotypes. Methods: This study was conducted on eight Z. multiflora ecotypes collected from Safashahr, Neyriz, Khanekhore, and Fasa from Fars Province, &lrm; Fooladshahr, Baharestan, and Kolahghazi from Isfahan Province, and Qasreghand from Sistan and Baluchestan Province. The seeds of the above-mentioned ecotypes were evaluated on three planting dates, including March 1, 2021, March 24, 2021, and April 22, 2022. In this study, the combination of the three mentioned planting dates, at two levels of non-stress and drought stress and two levels of application and non-application of mycorrhiza were determined as 12 different environments, and plant dry weights of the ecotypes were used for stability analysis. After examining the homogeneity of test errors in the environment, data were subjected to the combined analysis of variance (ANOVA) using SAS9.4 software. The stability analysis parameters were measured using SPSS26, R, Minitab18, and Excel software. Results: The results of ANOVA &lrm; indicated a very significant effect of the environment, ecotype, and the environment × ecotype interaction on plant dry weight&lrm;. Drought stress reduced plant dry weight in all environments. The yield increased with mycorrhiza application. Mean comparisons showed significant differences among the ecotypes in each medium. The sowing date of 1 March 2021 was the best sowing date at a dry weight of 1.93 g. In this date, Safashahr ecotypes produced the highest yield in all treatment combinations.  In Eberhart & Russell's method, ecotype Khanekhore (b = -0.11) had the closest slope to one; besides, this ecotype had a low regression deviation (S2d = 1.80). Based on this parameter, it is considered the most stable ecotype. The lowest rank mean belonged to the Fasa ecotype (R = 2.67), followed by the Khanekhore ecotype (R = 3.50). The lowest standard deviation rank belonged to the Baharestan and Fooladshahr ecotypes (0.28 and 0.50, respectively), indicating the stability of these ecotypes based on these indicators. Baharestan (CV = 26.57) and Fooladshahr (CV = 43.43) ecotypes were considered stable ecotypes based on the coefficient of variance. According to environmental variance, Baharestan and Fooladshahr (Si2 = 0.08 and Si2 = 0.25, respectively) were identified as stable ecotypes. Based on Wricke's ecovalence, Fasa (Wi2 = 92.80) and Kolahghazi (Wi2 = 92.49) ecotypes were recognized as stable ecotypes. Based on Shukla's stability variance, Fasa (σi2 = 5.38), Kolahghazi (σi2 = 5.34), Fooladshahr, (σi2 = 5.65), and Khanekhore (σi2 = 5.93) were considered stable ecotypes. Conclusion: According to the results of comparing the averages, the best planting date for Z. multiflora was March 1. The results of the mean ranking, standard deviation, coefficient of variation, environmental variance, Wricke's ecovalence method, and Shukla's stability variance were similar in identifying stable ecotypes. As such, Safashahr and Neyriz ecotypes were identified as unstable ecotypes, and the others showed moderate stability. Based on Eberhart & Russell's method, Khanekhore was the most stable ecotype.   <div style="text-align: right;"></div></div> اکووالانس ریک, انحراف معیار رتبه, میانگین رتبه, واریانس پایداری شوکلا, واریانس محیطی Environmental Variance, Rank Means, Shukla's Stability Variance Standard Deviation Rank, Wricke's Ecovalence 23 36 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1260-1&slc_lang=fa&sid=1 Ashraf Aghababapoor Dehkordi اشرف آقاباباپور دهکردی aghababapor@yahoo.com 100319475328460025064 100319475328460025064 Yes Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Sadollah Houshmand سعدالله هوشمند s_hoshmand@yahoo.com 100319475328460025065 100319475328460025065 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Shahram Mohammady شهرام محمدی mohammadyshahram@yahoo.com 100319475328460025066 100319475328460025066 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران