دوره 15، شماره 46 - ( تابستان 1402 )
جلد 15 شماره 46 صفحات 83-73 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
pezeshkpour P, Karimizadeh R. (2023). Evaluation of the Mean Performance and Stability of Chickpea Genotypes by Integration AMMI and BLUP Models and Selection Based on Multi-Trait Stability Index (MTSI). J Crop Breed. 15(46), 73-83. doi:10.61186/jcb.15.46.73
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1423-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1423-fa.html
پزشکپور پیام، کریمی زاده رحمت الله. ارزیابی میانگین عملکرد و پایداری ژنوتیپ های نخود با تلفیق مدل های AMMI و BLUP و گزینش بر اساس شاخص پایداری چند صفتی (MTSI) پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1402; 15 (46) :83-73 10.61186/jcb.15.46.73
1- سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران
2- سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کهگیلویه و بویر احمد، گچساران، ایران
2- سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کهگیلویه و بویر احمد، گچساران، ایران
چکیده: (1851 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: نخود به واسطه درصد پروتئین و ارزش تغذیهای زیاد، یکی از حبوبات سرما دوست محسوب می شود و قابلیت کشت پائیزه در شرایط دیم را دارد. شناسایی ژنوتیپهایی با عملکرد بالا و سازگاری به دامنه گسترده‌ای از محیط‌ها یکی از هدف‌های عمده در برنامه‌های به نژادی گیاهان زراعی می باشد. ترکیب دو روش ارزیابی پایداری بهترین پیشبینی نااریب خطی (BLUP) و اثرات اصلی جمع پذیر و برهمکنشهای ضرب پذیر (AMMI) در آزمایش‌های ناحیه‌ای و گزینش پایداری چند صفتی (MTSI) به ارزیابی بهتر ژنوتیپ‌های گیاهی و دستیابی به نتایج دقیق‌تر کمک می‌کند. مدل‌های اثرات اصلی جمعپذیر و برهمکنش ضربپذیر(AMMI) و بهترین پیشبینی نااریب خطی (BLUP)، از جمله روش‌های چند متغیره کاربردی در ارزیابی آزمایش‌های چند محیطی هستند. این پژوهش برای شناسایی ژنوتیپ‌های پایدار و پر محصول نخود در کشت پائیزه انجام شد.
مواد و روش ها: در این پژوهش، هفده ژنوتیپ پیشرفته نخود همراه با دو شاهد عادل و آزاد در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سراب چنگائی خرم آباد (لرستان) به‌مدت چهار سال زراعی (1392-96)، مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای کمیسازی پایداری ژنوتیپی، بهترین پیشبینی نااریب خطی، از برهمکنشهای ژنوتیپ در محیط (سال) برآورد شدند. و تجزیه مقادیر منفرد (SVD) که اساس تجزیه AMMI است، بر روی ماتریس حاصله انجام شد.
یافته ها: نمودار گرمایی مبین تنوع عملکرد دانه ژنوتیپها در سالهای مختلف بود. نمودار موزائیکی نشان داد که سهم مجموع مربعات ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ در محیط( سال) در مجموع مربعات کل به‌ترتیب 15/45 و 31/26 درصد بود. آزمون نسبت درست نمایی (LRT) نشان داد که برهمکنش ژنوتیپ در سال بر عملکرد دانه، وزن صد دانه، ارتفاع بوته، سرعت پرشدن دانه و دوره پرشدن دانه معنیدار بود، با توجه به معنیدار بودن برهمکنش ژنوتیپ در محیط (سال)، میتوان تجزیهBLUP را بر روی این دادهها انجام داد. آزمون اسکریت نشان داد چهار مؤلفه اصلی اولیه سهم قابل توجهی در توجیه برهمکنش ماتریس ژنوتیپ در محیط (سال) حاصل از BLUP داشتند، بطوری که مؤلفه اصلی اول و دوم به‌ترتیب فقط 34/31 و 31/38 درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ در محیط (سال) را توجیه می کردند. رتبه بندی ژنوتیپها بر اساس شاخص پایداری چند صفتی (MTSI) انجام شده است که، ژنوتیپ 7 با 1/6 MTSI= به‌عنوان ژنوتیپ برگزیده، مشخص شد.
نتیجه گیری: در مجموع، بر اساس نتایج کل روش ها و انتخاب همزمان بر اساس پایداری عملکرد دانه و همه صفات اندازهگیری شده (MTSI)، ژنوتیپ‌های شماره 7 (FLIP07-201C)، و 4 (FLIP06-43C) ژنوتیپ‌های پایدار و برتر نسبت به میانگین کل صفات ژنوتیپها بودند . ژنوتیپ شماره 4 از لحاظ دوره پر شدن دانه (32 روز)، عملکرد دانه (2536/9کیلوگرم در هکتار)، وزن صد دانه (34/3 گرم)، ارتفاع بوته (65/3 سانتی متر) و ژنوتیپ شماره 7، با میانگین سرعت پر شدن دانه (10/63 میلی گرم در دانه در روز ) و عملکرد دانه (2250 کیلوگرم در هکتار) بیشتر از میانگین کل صفات در ژنوتیپها و شاهدهای (آزاد و عادل) در این پژوهش برتر بودند.
مقدمه و هدف: نخود به واسطه درصد پروتئین و ارزش تغذیهای زیاد، یکی از حبوبات سرما دوست محسوب می شود و قابلیت کشت پائیزه در شرایط دیم را دارد. شناسایی ژنوتیپهایی با عملکرد بالا و سازگاری به دامنه گسترده‌ای از محیط‌ها یکی از هدف‌های عمده در برنامه‌های به نژادی گیاهان زراعی می باشد. ترکیب دو روش ارزیابی پایداری بهترین پیشبینی نااریب خطی (BLUP) و اثرات اصلی جمع پذیر و برهمکنشهای ضرب پذیر (AMMI) در آزمایش‌های ناحیه‌ای و گزینش پایداری چند صفتی (MTSI) به ارزیابی بهتر ژنوتیپ‌های گیاهی و دستیابی به نتایج دقیق‌تر کمک می‌کند. مدل‌های اثرات اصلی جمعپذیر و برهمکنش ضربپذیر(AMMI) و بهترین پیشبینی نااریب خطی (BLUP)، از جمله روش‌های چند متغیره کاربردی در ارزیابی آزمایش‌های چند محیطی هستند. این پژوهش برای شناسایی ژنوتیپ‌های پایدار و پر محصول نخود در کشت پائیزه انجام شد.
مواد و روش ها: در این پژوهش، هفده ژنوتیپ پیشرفته نخود همراه با دو شاهد عادل و آزاد در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سراب چنگائی خرم آباد (لرستان) به‌مدت چهار سال زراعی (1392-96)، مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای کمیسازی پایداری ژنوتیپی، بهترین پیشبینی نااریب خطی، از برهمکنشهای ژنوتیپ در محیط (سال) برآورد شدند. و تجزیه مقادیر منفرد (SVD) که اساس تجزیه AMMI است، بر روی ماتریس حاصله انجام شد.
یافته ها: نمودار گرمایی مبین تنوع عملکرد دانه ژنوتیپها در سالهای مختلف بود. نمودار موزائیکی نشان داد که سهم مجموع مربعات ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ در محیط( سال) در مجموع مربعات کل به‌ترتیب 15/45 و 31/26 درصد بود. آزمون نسبت درست نمایی (LRT) نشان داد که برهمکنش ژنوتیپ در سال بر عملکرد دانه، وزن صد دانه، ارتفاع بوته، سرعت پرشدن دانه و دوره پرشدن دانه معنیدار بود، با توجه به معنیدار بودن برهمکنش ژنوتیپ در محیط (سال)، میتوان تجزیهBLUP را بر روی این دادهها انجام داد. آزمون اسکریت نشان داد چهار مؤلفه اصلی اولیه سهم قابل توجهی در توجیه برهمکنش ماتریس ژنوتیپ در محیط (سال) حاصل از BLUP داشتند، بطوری که مؤلفه اصلی اول و دوم به‌ترتیب فقط 34/31 و 31/38 درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ در محیط (سال) را توجیه می کردند. رتبه بندی ژنوتیپها بر اساس شاخص پایداری چند صفتی (MTSI) انجام شده است که، ژنوتیپ 7 با 1/6 MTSI= به‌عنوان ژنوتیپ برگزیده، مشخص شد.
نتیجه گیری: در مجموع، بر اساس نتایج کل روش ها و انتخاب همزمان بر اساس پایداری عملکرد دانه و همه صفات اندازهگیری شده (MTSI)، ژنوتیپ‌های شماره 7 (FLIP07-201C)، و 4 (FLIP06-43C) ژنوتیپ‌های پایدار و برتر نسبت به میانگین کل صفات ژنوتیپها بودند . ژنوتیپ شماره 4 از لحاظ دوره پر شدن دانه (32 روز)، عملکرد دانه (2536/9کیلوگرم در هکتار)، وزن صد دانه (34/3 گرم)، ارتفاع بوته (65/3 سانتی متر) و ژنوتیپ شماره 7، با میانگین سرعت پر شدن دانه (10/63 میلی گرم در دانه در روز ) و عملکرد دانه (2250 کیلوگرم در هکتار) بیشتر از میانگین کل صفات در ژنوتیپها و شاهدهای (آزاد و عادل) در این پژوهش برتر بودند.
فهرست منابع
1. Ahmadi, K., H. Ebadzadeh, F. Hatami, H. Abdshah and H. Kazemian. 2020. Statistics of agricultural Products (Crops, 2018 -2019). Ministry of Ariculture Jihad. (In Persian).
2. Authrapun, J., U. Lertsuchatavanich and D. Kang.2021. Selection for Improving Field Resistance to Capsicum Chlorosis Virus and Yield-related Traits Using Selection Indices in Peanut Breeding. Acta Scientific Agriculture, 5: 22-31. [DOI:10.31080/ASAG.2021.05.1001]
3. Balalić, I., M. Zorić, G. Branković, S. Terzić and J. Crnobarac. 2012. Interpretation of hybrid× sowing date interaction for oil content and oil yield in sunflower. Field Crops Research, 137: 70-77 [DOI:10.1016/j.fcr.2012.08.005]
4. Brankovic -Radojcic, D., V. Babic, Z. Girek, T. Ţivanovic, A. Radojcic, M. Filipovic and J. Srdic. 2018. Evaluation of maize grain yield and yield stability by AMMI analysis. Genetika, 50: 1067-1080. [DOI:10.2298/GENSR1803067B]
5. Finlay, K. and G. Wilkinson. 1963. The analysis of adaptation in a plant-breeding programme. Australian journal of agricultural research, 14(6):742-754. [DOI:10.1071/AR9630742]
6. Gauch, H. and R. Zobel. 1997. Identifying mega-environments and targeting genotypes. Crop Science, 37(1): 311-326. [DOI:10.2135/cropsci1997.0011183X003700020002x]
7. Gauch, H. and R. Zobel. 1988. Predictive and postdictive success of statistical analyses of yield trials. Theoretical and Applied Genetis, 76(1): 1-10. [DOI:10.1007/BF00288824]
8. Hasan, M. and A. Deb. 2017. Stability analysis of yield and yield components in chickpea (Cicer arietinum l.). Horticulture International Journal, 1(1): 4-14. [DOI:10.15406/hij.2017.01.00002]
9. Jahanghiri, A., D. Sadeghzadeh-Ahari, M. Safikhani, P. Pezeshkpour, A. Saeid, R. Sarparast, and M. Mohammadi .2015. Adel, a New Rainfed Chickpea Cultivar for Autumn Planting under Moderate Cold and Semi-warm Regions of Iran. Research Achievements for Field and Horticulture Crops, 4(1): 1-13.
10. Karimizadeh, R., P. Pezeshkpour, M. Barzali, A. Mehraban and P. Sharifi. 2020. Evaluation the mean performance and stability of lentil genotypes by combining features of AMMI and BLUP techniques. Journal of Crop Breeding, 12(36): 160-170 (in Persian). [DOI:10.52547/jcb.12.36.160]
11. Karimizadeh, R., P. Pezeshkpour, M. Barzali, M. Armion and P. Sharifi. 2021. Stability of some of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes by AMMI indices and biplots. Iranian Journal Pulses Research, 12(2): 214-228.
12. Laffont, J.L., M. Hanafi and K. Wright. 2007. Numerical and graphical measures to facilitate the interpretation of GGE biplots. Crop science, 47: 990-996. [DOI:10.2135/cropsci2006.08.0549]
13. Lusiba, S.G., S.T. Maseko, J.J.O. Odhiambo and R. Adeleke. 2022. Biological N2 fixation, C accumulation and water-use efficiency (δ13C) of chickpea grown in three different soil types: response to the addition of biochar from poultry litter and acacia. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B-Soil & Plant Science, 72(1): 931-944. [DOI:10.1080/09064710.2022.2125433]
14. Olivoto T. 2019. Metan: multi environment trials analysis. R package version 1.1.0. https://github.com/TiagoOlivoto/metan (accessed 24 June 2019)
15. Olivoto, T., A.D. Lúcio, J.A. da Silva, B.G. Sari and M.I. Diel. 2019a. Mean performance and stability in multi‐environment trials II: Selection based on multiple traits. Agronomy Journal, 111(6): 2961-2969. [DOI:10.2134/agronj2019.03.0221]
16. Olivoto, T., A.D. Lúcio, J.A. da Silva, V.S. Marchioro, V.Q. de Souza, and E. Jost. 2019b. Mean performance and stability in multi‐environment trials I: combining features of AMMI and BLUP techniques. Agronomy Journal, 111(6): 2949-2960. [DOI:10.2134/agronj2019.03.0220]
17. Olivoto, T., and M. Nardino. 2021. MGIDI: toward an effective multivariate selection in biological experiments. Bioinformatics, 37(10): 1383-1389. [DOI:10.1093/bioinformatics/btaa981]
18. Olivoto, T., Diel, M.I., Schmidt, D. and Lúcio, A.D.C., 2021. Multivariate analysis of strawberry experiments: where are we now and where can we go?. BioRxiv:2020-12. [DOI:10.1101/2020.12.30.424876]
19. Pezeshkpour, P., R. Karimizadeh, A. Mirzaei and M. Barzali, 2021. Analysis of yield stability of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes using AMMI method. Journal of Crop Breeding, 13(38): 60-70 (in Persian). [DOI:10.52547/jcb.13.38.60]
20. Raina A, S. Khan, M.R. Wani, R. Laskar and W. Mushtaq. 2019. Chickpea (Cicer arietinum L.) cytogenetics, Genetic Diversity and Breeding. In: Al-Khayri JM, Jain SM, Johnson DV (eds.). Advances in Plant Breeding Strategies: Legumes. Volume 2. Springer Nature Switzerland AG. [DOI:10.1007/978-3-030-23400-3_3]
21. Rocha, J.R., J.C. Machado and P.C. Carneiro. 2018. Multitrait index based on factor analysis and ideotype‐design: Proposal and application on elephant grass breeding for bioenergy. Gcb Bioenergy, 10(1): 52-60. [DOI:10.1111/gcbb.12443]
22. Tamang, S., P. Saha, S. Bhattacharya and A. Das. 2022. Unveiling genotype× environment interactions towards identification of stable sources of resistance in chickpea-collar rot pathosystem exploiting GGE biplot technique. Australasian Plant Pathology, 51(1): 47-58. [DOI:10.1007/s13313-021-00834-9]
23. Tekalign, A., J. Sibiya, J. Derera and A. Fikre. 2017. Analysis of genotype × environment interaction and stabilitfor grain yield and chocolate spot (Botrytis fabae) disease resistance in faba bean (Vicia faba). Australian Journal of Crop Science, 11(10): 1228 -1235. [DOI:10.21475/ajcs.17.11.10.pne413]
24. Sarker A. 2011. Lentils in production and food systems in West Asia and Africa. Grain Legumes, 57: 46-48.
25. Sellami, M.H., C. Pulvento and A. Lavini. 2020. Agronomic practices and performances of quinoa under field conditions: A systematic review. Plants, 10(1): 2-20. [DOI:10.3390/plants10010072]
26. Sellami, M.H., A. Lavini, and C. Pulvento. 2021. Phenotypic and quality traits of chickpea genotypes under rainfed conditions in south Italy. Agronomy, 11(5): 1-15. [DOI:10.3390/agronomy11050962]
27. Smith H.F. 1936. A discriminant function for plant selection. Annals of eugenics, 7(3): 240-250. [DOI:10.1111/j.1469-1809.1936.tb02143.x]
28. Shafi, A., G. Shabbir, Z. Akram, T. Mahmood, A. Bakhsh and I.R. Noorka. 2012. Stability analysis of yield and yield components in chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes across three rainfed locations of Pakistan. Pakistan Journal of Botany, 44(5): 1705-1709.
29. Sharifi, P., H. Aminpanah, R. Erfani, A. Mohaddesi and A. Abbasian. 2017. Evaluation of Genotype×Environment Interaction in Rice Based on AMMI model in Iran. Rice Science, 24(3):173-180. [DOI:10.1016/j.rsci.2017.02.001]
30. Sharifi, P. 2020a. Application of Multivariate Analysis Methods in Agriculural Sciences. Rasht Branch, Islamic Azad University Press, IR., 288 pp (In Persian).
31. Sharifi, P. 2020b. Evolution, Domesicatin, Breeding Methods and the Latest Breeding Findings in Rice. Agricultural and Natural Resources Engineering Organization of IRAN, IR, 254 pp (In Persian).
32. Ullman J.B. 2006. Structural equation modeling: Reviewing the basics and moving forward. Journal of Personality Assessment, 87: 35-50 [DOI:10.1207/s15327752jpa8701_03]
33. Varshney, R.K., M. Thudi, F.J. Muehlbauer. 2017. The Chickpea Genome. Springer International Publishing, 3(319): 66117-9. [DOI:10.1007/978-3-319-66117-9]
34. Wright, K. and J.L. Laffont. 2018. Package 'gge'. https://github.com/kwstat/gge/issues
35. Yan, W., L.A. Hunt, Q. Sheng and Z. Szlavnics. 2000. Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science, 40: 597-605. [DOI:10.2135/cropsci2000.403597x]
36. Yue, H., J. Wei, J. Xie, S. Chen, H.,Peng, H.Cao, J. Bu and X. Jiang. 2022. A Study on Genotype-by-Environment Interaction Analysis for Agronomic Traits of Maize Genotypes Across Huang-Huai-Hai Region in China. Phyton, 91(1): 57. [DOI:10.32604/phyton.2022.017308]
37. Zali, H., E. Farshadfar, S.H. Sabaghpour and R. Karimizadeh, 2012. Evaluation of genotype× environment interaction in chickpea using measures of stability from AMMI model. Annals of Biological Research, 3(7): 3126-3136.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
