Journal of Crop Breeding

fa بررسی پایداری عملکرد دانه لاین‌های امیدبخش جو با استفاده از روش‌های پارامتری و ناپارامتری در مناطق دیم اقلیم سرد کشور Investigating the Stability of Seed Yield in Promising Barley Lines Using Parametric and Non-parametric Methods in Cold Dryland Climate Regions of the Country اصلاح نباتات، بیومتری اصلاح نباتات، بیومتری پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: با توجه به تنوع موجود در شرایط اقلیمی، مدیریت زراعی و وسعت مناطق کشت جو در کشور و مشاهده عکس‌العمل‌های متفاوت ارقام مختلف به شرایط محیطی، معرفی ارقام پرمحصولی که سازگاری وسیع با شرایط متفاوت داشته باشند، دارای اهمیت خاصی است. به دلیل وجود اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، شناسایی ارقامی که در شرایط متنوع و مختلف محیطی دارای پایداری مطلوب و عملکرد قابل قبول باشند مشکل است. در این شرایط، بررسی ارقام ‌باید در دامنه وسیعی از تغییرات محیطی در مکان‌ها و سال‌های متفاوت انجام گیرد تا اطلاعات حاصل از برآورد سازگاری و پایداری عملکرد ژنوتیپ‌ها، معیار مطمئن‌تری جهت توصیه ارقام و کارایی آنها باشد. روش‌های تعیین اثر متقابل ژنوتیپ × محیط به دو گروه تک متغیره (پارامتری و ناپارامتری) و چندمتغیره تقسیم می‌شوند. هر یک از این روش‌ها جنبه‌های مختلفی از پایداری ژنوتیپ‌ها را نشان می‌دهند و یک روش به تنهایی نمی‌تواند عملکرد یک ژنوتیپ را در محیط‌های مختلف از جنبه‌های مختلف پایداری بررسی کند. هدف از این تحقیق، انتخاب ژنوتیپ‌های امیدبخش جو با عملکرد بالا و پایداری مناسب در شرایط دیم در اقلیم سرد کشور با استفاده از روش‌های تجزیه پایداری تک متغیره پارامتری و ناپارامتری بود. مواد و روش‌ها: 25 لاین پیشرفته و امیدبخش جو به همراه ارقام شاهد انصار، آبیدر و سرارود ۱ در شرایط دیم و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در ایستگاه‌های تحقیقاتی دیم مناطق سردسیر و سرد معتدل مراغه، کردستان (قاملو)، زنجان (قیدار)، اردبیل، کرمانشاه (سرارود)، شیروان و همدان به&lrm; مدت سه سال زراعی از سال 1396 تا 1399 مورد بررسی قرار گرفتند. برای بررسی پایداری ژنوتیپ‌ها، از روش‌های تک‌متغیره پارامتری و ناپارامتری استفاده شد. همچنین، به&lrm; منظور ادغام روش‌های تک‌متغیره پارامتری و ناپارامتری از روش شاخص انتخاب ژنوتیپ مطلوب SIIG استفاده شد. در نهایت، همبستگی پارامترها با عملکرد و شاخص انتخاب ژنوتیپ مطلوب نیز محاسبه شد. یافته‌ها: تجزیه واریانس جداگانه در هرکدام از محیط‌ها نشان داد که اثر ژنوتیپ در 12 محیط از 19 محیط مطالعه شده معنی‌دار بود که نشان‌دهنده نوسان عملکرد هر ژنوتیپ از محیطی به محیط دیگر بود. تجزیه واریانس مرکب نشان داد که برهمکنش سال × مکان و ژنوتیپ × سال × مکان در سطح احتمال 1 درصد و اثر سال در سطح احتمال 5 درصد و اثر مکان و اثر ژنوتیپ در سطح 10 درصد معنی‌دار بود. اثر اصلی محیط و برهمکنش ژنوتیپ × محیط به&lrm;ترتیب با 69/98 و 10/83 درصد بیشترین سهم را در مجموع مربعات کل واریانس مشاهده‌ شده در آزمایشات داشتند. تجزیه ابرهارت و راسل ژنوتیپ‌های G1، G4، G5، G8، G9، G10 و G26 را به &lrm;دلیل برخورداری از کمترین مقدار انحراف از رگرسیون و ضریب رگرسیون نزدیک به یک، به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها شناسایی نمود؛ در نهایت با در نظر گرفتن عملکرد، ژنوتیپ‌های G9 و G10، به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار با عملکرد بالا معرفی شدند. بر اساس ضریب رگرسیون خطی فینلی و ویلکینسون ژنوتیپ‌های G4، G6، G9، G11، G12، G15، G17، G20، G27 و G28 دارای ضریب رگرسیون نزدیک به یک بودند که نشان می‌دهد این ژنوتیپ‌ها دارای سازگاری عمومی به محیط‌ها هستند. بر اساس شاخص‌های اکووالانس ریک و واریانس پایداری شوکلا، ژنوتیپ‌های G8، G19، G10، G20، G9، G4، G26 و G1 به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار شناسایی شدند. بر اساس ضریب تغییرات محیطی ژنوتیپ‌های G10، G1، G8، G23، G13، G2 وG5  دارای کمترین مقدار ضریب تغییرات بودند. بر اساس روش پلاستد و پترسون، ژنوتیپ‌های G10، G20، G19 و G9 به&lrm;عنوان ژنوتیپ&lrm;های پایدار با عملکرد بالا انتخاب شدند. در روش پلاستد، ژنوتیپ‌های G10، G20، G19 و G9 با کمترین سهم در ایجاد اثر متقابل و دارا بودن عملکرد مطلوب به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار و پر محصول معرفی شدند. بر اساس روش لین و بینز، ژنوتیپ‌های G15، G6، G21، G19، G20، G7 و G9 دارای کمترین مقادیر این آماره بودند و به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها معرفی شدند. بر اساس روش مجموع رتبه کانگ، ژنوتیپ‌های G20، G19، G10، G9 وG22  با کمترین مجموع رتبه به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار انتخاب شدند. بر اساس پارامترهای ناصار و هیون، ژنوتیپ‌های G8، G9، G10، G1، G20، G19 وG21  و بر اساس پارامترهای تنارازو، ژنوتیپ‌های G8، G9، G10، G1، G19 و G22 با کمترین میزان رتبه به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار انتخاب شدند. در نهایت براساس شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌ال، ژنوتیپ‌های G10، G9، G19، G22 و G20 دارای ‌&zwj;نزدیک‌ترین مقادیر به عدد یک بودند و عملکردی بالاتر از میانگین کل داشتند؛ بنابراین، به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند. نتیجه‌گیری: بر اساس شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌ال (شاخصSIIG )، ژنوتیپ‌های G10، G9، G19، G22 و G20 دارای ‌&zwj;&lrm;نزدیکترین مقادیر به عدد یک بودند و نیز عملکردی بالاتر از میانگین داشتند؛ بنابراین، به &lrm;عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند. همچنین، استفاده از شاخص SIIG با توجه به همبستگی بالا با تمامی شاخص&lrm; های مورد استفاده، جهت جمع‌بندی نتایج حاصل از شاخص‌های پایداری پارامتری و ناپارامتری توصیه می‌شود.  </div> <div style="text-align: justify;"> <div class="WordSection1">Extended Abstract Background: Considering the diversity in climatic conditions, agricultural management, the extent of barley cultivation areas in Iran, and observing the different reactions of different cultivars to environmental conditions, it is of particular importance to introduce high-yielding cultivars with wide adaptability to different conditions. Due to the genotype × environment interaction effect, it is difficult to identify cultivars that have good stability and acceptable yield in various environmental conditions. Therefore, cultivars should be studied in a wide range of environmental changes in different locations and years so that the information obtained from the estimation of compatibility and yield stability of genotypes is a more reliable criterion for recommending cultivars and their efficiency. The methods for determining the genotype × environment interaction effect are divided into two groups: single variable (parametric and non-parametric) and multivariable. Each of these methods shows different aspects of the stability of genotypes, and one method alone cannot investigate the yield of a genotype in different environments from different aspects of stability. This research aimed to select promising barley genotypes with high yield and suitable stability in dry conditions in the cold climate of Iran using parametric and non-parametric univariate stability analysis methods. Methods: In this study, 25 advanced and promising lines of barley, along with Ansar, Abider, and Sararoud1 (check cultivars), were studied in dry conditions in a completely randomized block design with four replications in research stations of Maragheh, Kurdistan (Qamlo), Zanjan (Qidar), Ardabil, Kermanshah (Sararoud), Shirvan, and Hamedan for three crop seasons from 2016 to 2019. The stability of the genotypes was explored using parametric and non-parametric univariate methods. Parametric and non-parametric univariate methods were integrated using the selection ideal index genotype (SIIG) method. Finally, the correlation of the parameters with yield and the SIIG was also calculated in this research. Results: Separate analysis of variance in each of the environments showed that the genotype effect was significant in 12 out of 19 environments, which indicated the fluctuation of the yield of each genotype from one environment to another. Combined variance analysis showed that the interaction effects of year × location and genotype × year × location were significant at 1%, the year effect at 5%, and the location and genotype effects were significant at 10% probability levels. The main effect of the environment and the genotype × environment interaction effect had the largest share in the total sum of squares observed in the experiments, with 69.98% and 10.83%, </div> <div><div aria-label="Page Break" class="cke_pagebreak" contenteditable="false" data-cke-display-name="pagebreak" data-cke-pagebreak="1" style="page-break-after:always" title="Page Break"></div>respectively. Eberhart and Russel's analysis identified genotypes G1, G4, G5, G8, G9, G10, and G26 as the most stable genotypes due to having the lowest deviation from regression and a regression coefficient close to one. Considering the yield, G9 and G10 genotypes were introduced as stable genotypes with high yields. According to Finley and Wilkinson's linear regression coefficient, genotypes G4, G6, G9, G11, G12, G15, G17, G20, G27, and G28 had a regression coefficient close to one, which shows that these genotypes have general adaptability to environments. Based on Wrick's equivalence index and Shukla’s stability variance, genotypes G8, G19, G10, G20, G9, G4, G26, and G1 were identified as stable genotypes. Based on the coefficient of environmental variation, genotypes G10, G1, G8, G23, G13, G2, and G5 had the lowest coefficient of variation. Based on the Plasted and Peterson method, genotypes G10, G20, G19, and G9 were selected as stable genotypes with high yields.  In the Plaisted method, genotypes G10, G20, G19, and G9 with the least contribution in creating interaction and having the desired yields were introduced as stable and high-yielding genotypes. Based on Lin and Bains, genotypes G15, G6, G21, G19, G20, G7, and G9 had the least amount of this statistic and were introduced as the most stable genotypes. Based on Kang's total rank method, G20, G19, G10, G9, and G22 genotypes with the lowest total rank were selected as stable genotypes. Based on the parameters of Nassar and Huhn, genotypes G8, G9, G10, G1, G20, G19, and G21, and based on the parameters of Thenarasu, genotypes G8, G9, G10, G1, G19, and G22 with the lowest rank were selected as stable genotypes. Finally, based on the SIIG, genotypes G10, G9, G19, G22, and G20 had the closest value to one and produced higher yields than the overall average; therefore, they were selected as the most stable genotypes. Conclusion: Based on the SIIG, genotypes G10, G9, G19, G22, and G20 had the closest value to one and produced yields above the average; therefore, they were selected as the most stable genotypes. Moreover, the use of the SIIG is recommended due to its high correlation with all the indices used to summarize the results of parametric and non-parametric stability indices.</div> </div> ابرهارت و راسل, سازگاری, شاخص گزینش ایده‌آل, شرایط دیم Compatibility, Dryland conditions, Eberhart and Russel, Ideal selection index 152 169 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-840-13&slc_lang=fa&sid=1 Farhad Ahakpaz فرهاد آهک پز ahakpazfrd@gmail.com 100319475328460025978 100319475328460025978 No Department of Cereal Research, Rainfed Agricultural Research Institute, Maragheh, Iran بخش تحقیقات غلات، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مراغه، ایران Ali Akbar Asadi علی اکبر اسدی asadipm@gmail.com 100319475328460025979 100319475328460025979 Yes Department of Crop and Horticultural Science Research, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Zanjan, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران Abdolvahab Abdulahi عبدالوهاب عبداللهی a.abdolahi@areeo.ac.ir 100319475328460025980 100319475328460025980 No Department of Cereal Research, Rainfed Agricultural Research Institute, Sararoud, Iran بخش تحقیقات غلات، معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سرارود، ایران Elyas Neyestani الیاس نیستانی elyas1784@yahoo.com 100319475328460025981 100319475328460025981 No Department of Crop and Horticultural Science Research, North Khorasan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Bojnurd, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان شمالی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بجنورد، ایران Fereshteh seif فرشته سیف Fereshtehseif@yahoo.com 100319475328460025982 100319475328460025982 No Department of Crop and Horticultural Science Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Hamedan, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران Mohamad Sharif Khaledian محمد شریف خالدیان mkhaledian53@gmail.com 100319475328460025983 100319475328460025983 No Department of Crop and Horticultural Science Research, Kordestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Sanandaj, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سنندج، ایران Saber Seif Amiri صابر سیف امیری saber.seifamiri@gmail.com 100319475328460025984 100319475328460025984 No Department of Crop and Horticultural Science Research, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ardabil, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران Behrooz Mohammadi بهروز محمدی behroozmohammadi679@gmail.com 100319475328460025985 100319475328460025985 No Department of Crop and Horticultural Science Research, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Zanjan, Iran بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران Teymor Dolatpanah تیمور دولت پناه tdolatpanah@yahoo.com 100319475328460025986 100319475328460025986 No Department of Cereal Research, Rainfed Agricultural Research Institute, Maragheh, Iran بخش تحقیقات غلات، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مراغه، ایران