Journal of Crop Breeding

fa گزینش ژنوتیپ‌های برتر گندم دوروم (Triticum turgidum L.) برای عملکرد و برخی صفات زراعی با استفاده از شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل (SIIG) و بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (GT) Selection of superior durum wheat (Triticum turgidum L.) genotypes based on yield and some agronomic traits using ideal genotype selection index (SIIG) and genotype × trait biplot (GT) اصلاح نباتات General پژوهشي Research مقدمه و هدف: در برنامه‌های اصلاحی گندم، به‌نژادگران ملزم به افزایش بهره‌وری و افزایش تحمل گندم در برابر تنش‌های متعدد از طریق توسعه ژنوتیپ‌های جدید با خصوصیات بهبود یافته شامل عملکرد بالا و تحمل به تنش‌های متعدد می‌باشند. انتخاب ژنوتیپ یک گام مهم در برنامه‌های به&lrm;‌نژادی با هدف شناسایی ژنوتیپ‌های برتر، با عملکرد بالا همراه با صفات زراعی مطلوب می‌باشد. بنابراین استفاده از تکنیک‌های انتخاب مؤثر و کارا که بتوانند بر اساس چندین صفت ژنوتیپ‌ها را طبقه‌بندی نمایند، ضروری است. شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل (SIIG)، یکی از شاخص‌های انتخاب ژنوتیپ برتر از نظر عملکرد و صفات مختلف به‌طور همزمان می‌باشد. همچنین تجزیه بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (GT) به بررسی ارتباط بین ژنوتیپ و صفت و ارزیابی ژنوتیپ‌ها بر اساس چندین صفت می‌پردازد. در این مطالعه 21 ژنوتیپ گندم دوروم همراه با چهار رقم شاهد بر اساس شاخص SIIG و روش GT مورد ارزیابی قرار گرفتند. هدف این مطالعه رتبه‌بندی ژنوتیپ‌ها و انتخاب ژنوتیپ‌های برتر بر اساس شاخص SIIG و شناسایی روابط بین صفات بود. نتایج این مطالعه به ما کمک می‌کند تا ژنوتیپ‌های مناسب گندم دوروم در شرایط دیم شناسایی و برای برنامه‌های اصلاحی آینده و یا بعنوان لاین کاندیدا برای معرفی رقم استفاده شوند. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، 21 لاین گزینشی از برنامه‌های به‌نژادی گندم مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم و ارسالی از مرکز تحقیقات بین‌المللی ایکاردا بهمراه چهار رقم شاهد (ساجی، ذهاب، دهدشت و ساورز) در ایستگاه تحقیقات سراب چنگایی شهرستان خرم‌آباد به مدت دو سال زراعی (1399-1401) ارزیابی شدند. ژنوتیپ‌های مورد ارزیابی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم ارزیابی شدند. در طول فصل رشد و پس از برداشت، داده‌های مربوط به صفات فنولوژیکی و مورفولوژیکی ثبت و اندازه‌گیری شدند. در این مطالعه کلیه صفات مورد ارزیابی تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها به روش LSD انجام شد. تجزیه همبستگی به روش پیرسون انجام پذیرفت. به منظور گزینش بهترین ژنوتیپ‌ها از نظر عملکرد و سایر صفات زراعی از شاخص‌ SIIG و روش GT و برای گروهبندی ژنوتیپ های مورد مطالعه از روش تجزیه خوشه‌ای استفاده شد. برای محاسبه شاخص SIIG از نرم‌افزار Excel، برای تجزیه خوشه‌ای از نرم افزار SPSS، تجزیه همبستگی (استفاده از بسته تجزیه GGALLY) از نرم‌افزار R و دیاگرام بای‌پلات GT از نرم افزار GGE-biplot ver.6.3 استفاده شد. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ‌های مورد ارزیابی از نظر روز تا سنبله‌دهی و روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، طول سنبله، طول ریشک، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه در سنبله، وزن هزار دانه تفاوت معنی‌داری وجود داشت. این امر بیانگر تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ‌ها از نظر صفات مورد نظر می‌باشد. بیشترین عملکرد دانه در ژنوتیپ‌های G8، G10 و G22 به ترتیب با میانگین عملکرد دانه 3522، 3362 و 3258 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. نتایج همبستگی صفات نشان داد، همبستگی مثبت و بسیار معنی‌داری بین عملکرد دانه با سرعت پرشدن دانه (**90/0=r) وجود داشت. شاخص SIIG با صفات طول پدانکل (**63/0=r)، وزن دانه در سنبله (**54/0=r)، عملکرد دانه (*48/0=r) و وزن هزار دانه (*41/0=r) همبستگی مثبت و معنی‌داری نشان داد. نتایج شاخص SIIG نشان داد که ژنوتیپ‌های G8 و G16 با بیشترین مقدار شاخص SIIG و به ترتیب به میزان 62/0 و 61/0 جزو برترین ژنوتیپ‌ها بودند. ژنوتیپ G14 با کمترین مقدار شاخص (32/0) ضعیف‌ترین ژنوتیپ از نظر اکثر صفات مورد ارزیابی بود. در تجزیه خوشه‌ای، ژنوتیپ‌ها به سه گروه تقسیم شدند و ژنوتیپ‌های G8، G10، G16 و G22 با عملکرد بالا در گروه 1 قرار گرفتند. ژنوتیپ های گروه سوم کمترین عملکرد دانه و سایر صفات زراعی را داشتند. بر اساس نتایج بای‌پلات GT ژنوتیپ‌های G4، G8، G10، G11 و G22 از نظر عملکرد دانه بهترین بودند. همچنین ژنوتیپ‌های مذکور از وزن هزاردانه، طول ریشک، طول پدانکل، ارتفاع بوته و مدت پرشدن بالایی برخوردار بودند. نتیجه‌گیری: بر اساس نتابج بدست آمده از مقایسه میانگین، شاخص SIIG و بای‌پلات GT، ژنوتیپ G8 برای استفاده در برنامه‌های به نژادی و یا بعنوان لاین امیدبخش برای برنامه معرفی رقم پیشنهاد می‌شود. با توجه به همبستگی مثبت و بسیار معنی‌دار بین عملکرد دانه با سرعت پرشدن دانه، صفت سرعت پرشدن دانه بعنوان نشانگر ارزشمندی برای شناسایی ژنوتیپ‌های گندم دوروم با عملکرد بالا پیشنهاد شد.   Background: In wheat breeding programs, breeders are required to increase productivity and increase wheat tolerance to multiple stresses by developing new genotypes with improved traits including high yield and tolerance to multiple stresses. Genotype selection is an important step in breeding programs with the aim of identifying superior genotypes with high yield and desirable agronomic traits. Therefore, it is essential to use effective and efficient selection techniques that can classify genotypes based on multiple traits. The SIIG index is one of the indicators for selecting superior genotypes in terms of performance and various traits simultaneously. GT biplot analysis also examines the relationship between genotype and trait and evaluates genotypes based on multiple traits. In this study, 21 durum wheat genotypes along with four control cultivars were evaluated based on the SIIG index and the GT method. The aim of this study was to rank genotypes and select superior genotypes based on the SIIG index and identify relationships between traits. The results of this study will help us identify suitable durum wheat genotypes for rainfed conditions and use them for future breeding programs or as candidate lines for cultivar introduction. Methods: In this study, 21 selected lines from the wheat breeding programs of the Rainfed Agricultural Research Institute and submitted from the ICARDA International Research Center, along with four control cultivars (Saji, Zahab, Dehdasht, and Saverz), were evaluated at the Sarab Changaei Research Station in Khorramabad County for two cropping years 2020-2022. The genotypes were evaluated in a randomized complete block design with three replications under dryland conditions.During the growing season and after harvest, data related to phonological and morphological traits were recorded and measured. In this study, all evaluated traits were analyzed by variance analysis and the mean of genotypes was compared using the LSD method. Correlation analysis was performed using the Pearson method. In order to select the best genotypes in terms of yield and other agronomic traits, the SIIG index and genotype × trait biplot (GT) were used, and cluster analysis method was used to group the studied genotypes. GGEBiplot were used for the biplot analysis of the genotype × trait. Data were grouped using cluster analysis with SPSS software. The correlation between traits was calculated by pearson’s method using R software (GGALLY package). The Selection Index of Ideal Genotype (SIIG) was calculated in Excel. Results: The results of variance analysis showed that there were significant differences between the genotypes for days to heading and days to maturity, plant height, spike length, peduncle length, number of spikelet per spike, number of grain per spike, grain weight per spike, and thousand kernel weight. This indicates genetic diversity among genotypes for evaluated traits. The highest grain yield was obtained for genotypes G8, G10 and G22 with average grain yield of 3522, 3362 and 3258 kg/ha, respectively. The results of trait correlation showed that there was a positive and highly significant correlation between grain yield and grain filling rate (r=0.90**). The SIIG index was positively and significantly correlated with peduncle length (r=0.63**), grain weight per spike (r=0.54**), grain yield (r=0.48*), and thousand-grain weight (r=0.41*). The results of the SIIG index showed that genotypes G8 and G16 were the best genotypes with the highest SIIG index values of 0.62 and 0.61, respectively. Genotype G14 with the lowest index value (0.32) was the weakest genotype for evaluated traits. In cluster analysis, the genotypes were divided into three groups, and the high-yielding genotypes G8, G10, G16, and G22 were placed in group 1. The genotypes of the third group had the lowest grain yield and other agronomic traits. Based on the GT biplot results, genotypes G4, G8, G10, G11 and G22 were the best for grain yield. Also, the mentioned genotypes had high 1000-grain weight, panicle length, peduncle length, plant height and grain filling period. Conclusion: Based on the results obtained from the mean comparison, SIIG index, and GT biplot, the G8 genotype is recommended for use in breeding programs or as a promising line for the cultivar introduction program. According to the positive and highly significant correlation between grain yield and grain filling rate, the grain filling rate trait suggested as a valuable marker for identifying high-yielding durum wheat genotypes.   تجزیه خوشه‌ای, عملکرد دانه, گزینش چندصفتی, نمودار دمایی همبستگی Cluster analysis, Correlation heat map, Grain yield, Multi-trait selection 0 0 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-489-5&slc_lang=fa&sid=1 Mahnaz Rahmati مهناز رحمتی avinmahnaz@gmail.com 100319475328460027812 100319475328460027812 Yes Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) سازمان تات Reza Mohammadi رضا محمدی rmohammadi95@yahoo.com 100319475328460027813 100319475328460027813 No Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) سازمان تات Mahmood Nasrollahi محمود نصرالهی nasrollahi_mahmoud@yahoo.com 100319475328460027814 100319475328460027814 No Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) سازمان تات