دوره 17، شماره 1 - ( بهار 1404 )                   جلد 17 شماره 1 صفحات 141-129 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Sasani S, Saed-Moucheshi A. (2026). Screening Elite Genotypes of Durum Wheat Based on Univariate and Multivariate Stability Models under Unpredictable Environments. J Crop Breed. 17(1), 129-141. doi:10.61186/jcb.17.1.129
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1555-fa.html
ساسانی شهریار، ساعدموچشی آرمین. بررسی پایداری تک‌متغیره و چندمتغیره جهت انتخاب لاین‌های امیدبخش گندم دوروم در شرایط محیطی مختلف پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1404; 17 (1) :141-129 10.61186/jcb.17.1.129

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1555-fa.html


1- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران
چکیده:   (537 مشاهده)
چکیده مبسوط                                                                        
مقدمه و هدف: گندم که از جمله غلات تاثیرگذار میباشد، جزو مهمترین منابع غذایی در کشورهای آسیایی و از جمله ایران است که سطح زیر کشت بیشتری را در مقایسه با سایر محصولات گیاهی در کشور بهخود اختصاص داده است. گندم دوروم نوعی گندم تتراپلوئید است که اهمیت ویژه‌ای برای استفاده در صنایع غذایی و به‌ویژه تولید ماکارونی دارد. گندم دوروم منبع خوبی از فیبر غذایی، پروتئین و طیف وسیعی از ویتامین و مواد معدنی مانند آهن، منیزیم و ویتامینهای گروهB  است که آن را به غذایی سالم و مغذی تبدیل می‌کند. این محصول همچنین دارای اهمیت اقتصادی خاصی برای کشور بوده و یک محصول استراتژیک است که تاثیر بهسزایی در اقتصاد کشاورزی کشور دارد. بر اساس ثبات و پایداری بهره‌وری گیاهان در شرایط محیطی در حال تغییر، به‌نژادگران گیاهی می‌توانند محصولاتی را توسعه دهند که انعطاف پذیرتر بوده و پایداری مناسبی حتی در مواجهه با تغییرات آب و هوایی و سایر چالش‌های زیست محیطی دارند. هدف از مطالعه پیش‌رو بررسی نحوه پاسخ آنها به تغییرات محیطی جهت امکان‌سنجی معرفی این ژنوتیپ‌ها بهعنوان ارقام قابل کاشت توسط زارعین است.
مواد و روشها: جهت امکان‌سنجی معرفی ارقام جدید گندم دوروم با عملکرد بالا و پایداری عملکرد مناسب در شرایط متفاوت محیطی، 18 ژنوتیپ گندم دوروم در کنار دو رقم شاهد (هانا و پارسی) در چهار سال زراعی (1393 الی 1396) در ایستگاه پژوهشی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه (ایستگاه تحقیقات کشاورزی اسلامآباد غرب) بر اساس طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزیه واریانس مرکب با توجه به معنی‌دار شدن اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط برای عملکرد دانه، مقایسه میانگین برای ژنوتیپ‌ها و محیط و همچنین برای اثرمتقابل آنها انجام گرفت و همچنین تجزیه پایداری به روش‌های تک و چندمتغیره محاسبه شد. روش‌های مورد استفاده تک‌متغیره شامل پارامترهای واریانس محیطی (S2)، ضریب تغییرات محیطی مربوط به کلیه محیط‌های مورد بررسی (CV)، اکووالانس ریک (W2)، واریانس پایداری شوکلا (Shukla-Var)، ضرایب رگرسیون بر اساس مدل ابرهارت-راسل برای تجزیه اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط به اجزای رگرسیون (b)، مقدار خطای استاندارد یا انحراف از خط‌رگرسیون در مدل ابرهارت-راسل (Sd) و مقدار ضریب ‌تبیین مدل رگرسیون در مدل ابرهارت-راسل (R2) بود. همچنین، روش‌های چند‌متغیره شامل روش AMMI، روش GGE و روش نقشه ‌گرمایی جهت تحلیل پایداری ژنوتیپها مورد استفاده قرار گرفت. جهت محاسبات مربوط به تحلیل واریانس مرکب و مقایسه میانگین از نرمافزار SAS استفاده شد. همچنین محاسبات تک‌متغیره پایداری نیز با استفاده از کدهای نوشته شده توسط نویسندگان در زبان ماتریس نرمافزار SAS که به زبان انفعالی ماتریسی یاInteractive matrix Language معروف است انجام گرفت. نرمافزار R و کتابخانه agricolae برای محاسبات مربوط به روش‌های چندمتغیره در مدل AMMI و GGE استفاده شد. رسم نقشه‌ گرمایی نیز در نرمافزار R و با کتابخانه ggcorrplot انجام شد.
یافتهها: تحلیل واریانس مرکب در این پژوهش نشان‌دهنده معنی‌دار بودن اثرات اصلی ژنوتیپ و محیط بهتنهایی و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط در عملکرد دانه بود. به دلیل معنی‌دار بودن اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط، پاسخ ژنوتیپ‌ها به محیط‌های مختلف متفاوت است، بنابراین جهت امکان‌سنجی معرفی ارقام جدید دوروم با پتانسیل بالا از جنبه عملکرد دانه و پایداری تولید در محیط‌های متفاوت تجزیه پایداری به روش‌های تک‌متغیره و چندمتغیره انجام گرفت. نتایج نقشه‌گرمایی نشان داد که این روش قادر به تفکیک سه گروه محیطی بود و تاییدکننده‌ی نتایج مقایسه میانگین بود. تعداد گروه‌های تفکیک شده ژنوتیپ‌ها بر اساس محیط‌های آزمایشی نیز شامل چهار گروه متفاوت بود. روش‌های متفاوت پایداری مورد استفاده در این پژوهش نیز تفاوت‌هایی را در ارتباط با پایداری و حساسیت ژنوتیپ‌ها نشان داد. بنابراین، در نهایت از روش رتبه‌بندی بر اساس مدل‌های مختلف پایداری استفاده شد. بر این اساس، ژنوتیپ‌های شماره 16، 14، 13 و 3 بر اساس همه روش‌های پایداری دارای عملکرد دانه بالا و پایداری مناسب (بالاتر از متوسط) و ژنوتیپ‌های شماره 18 و 19 نیز دارای پایداری بالا و عملکرد دانه مناسب بودند. چهار ژنوتیپ اول که پایداری مناسبی داشتند، دارای عملکرد متوسط بالاتر از هر دو شاهد بودند ولی دو ژنوتیپ بعدی که دارای پایداری بالایی بودند، عملکرد بیشتر از رقم هانا و کمتر از رقم پارسی نشان دادند.
نتیجهگیری: با بررسی روش‌های مختلف پایداری تک‌متغیره شامل واریانس محیطی، ضریب تغییرات محیطی، واریانس شوکلا، روش مجموع مربعات رگرسیون، ضریب رگرسیون، باقیمانده مدل رگرسیون و ضریب تببین بههمراه روش‌های چند‌متغیره شامل مدل AMMI و مدل GGE و همچنین روش نقشه‌گرمایی جهت تخمین پایداری و نحوه پاسخ 18 ژنوتیپ گندم دوروم بههمراه دو رقم شاهد (هانا و پارسی)، مشخص گردید که نقشه ‌گرمایی کارایی مناسبی جهت برسی پاسخ ژنوتیپها به شرایط محیطی داشت و قادر به تفکیک سه گروه محیطی بود که نتایج مقایسه میانگین را تأیید نمود. تعداد گروه‌های تفکیک شده ژنوتیپ‌ها بر اساس محیط‌های آزمایشی نیز شامل 4 گروه متفاوت بود. بر اساس نتایج تحلیلهای پایداری، ژنوتیپ‌های 14، 16، 13 و 3 دارای عملکرد نهایی بالا و پایداری مناسب (بالاتر از متوسط) بر اساس همه روش‌های پایداری و ژنوتیپ‌های 19 و 18 نیز دارای پایداری بالا و عملکرد کل مناسب (بالاتر از متوسط) بودند. چهار ژنوتیپ اول که پایداری مناسبی داشتند دارای عملکرد متوسط بالاتر از هر دو شاهد بودند ولی دو ژنوتیپ بعدی که دارای پایداری بالایی بودند عملکرد بیشتر از رقم هانا و کمتر از رقم پارسی نشان دادند. در نهایت پیشنهاد می‌گردد که این شش ژنوتیپ جهت بررسی بیشتر وارد آزمایش‌های منطقه‌ای تحقیقی-ترویجی گردند تا در نهایت مناسب‌ترین آنها بهعنوان رقم جدید گندم دوروم معرفی شود.

 
متن کامل [PDF 732 kb]   (66 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات، بیومتری
دریافت: 1403/2/21 | پذیرش: 1403/8/6

فهرست منابع
1. Aliakbari, M., Saed-Moucheshi, A., Hasheminasab, H., Pirasteh-Anosheh, H., Asad, M. T., & Emam, Y. (2013). Suitable stress indices for screening resistant wheat genotypes under water deficit conditions. International Journal of Agronomy Plant Production, 4(10), 2665-2672.
2. Amini, a., Asadi, A. A., Chaichi, M., Ezat-Ahmadi, M., Gasemi, M., Eivazi, A. R.,… & Godsi, M. (2023). Investigating the Stability of Bread Wheat Genotypes under Water Deficit Stress Conditions in Different Cold Climate Regions of Iran using AMMI and GGE-Biplot Analysis. Journal of Crop Breeding, 15(48), 78-92. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.15.48.78]
3. Amiri Gangchin, A. (2003). Examining the compatibility and stability of durum wheat cultivars in semi-tropical and semi-arid areas of the country. Seedling and Seed Journal, 12, 42-48.
4. Bakhshishi Gheshlaq, M. (2010). Investigating the yield stability of several varieties of bread wheat using sustainability criteria in the cold climate of Kurdistan. Iranian Journal of Agricultural Research, 12, 89-103.
5. Bakshaishi, Q., Masoud, A., & Shekarchi, Z. (2015). Evaluation of bread wheat genotypes using drought stress tolerance indices. Agricultural Plant Breeding Journal, 7(16), 49-59.
6. Bosi, S., Negri, L., Fakaros, A., Oliveti, G., Whittaker, A., & Dinelli, G. (2022). GGE biplot analysis to explore the adaption potential of Italian common wheat genotypes. Sustainability, 14(2), 897. [DOI:10.3390/su14020897]
7. Fadakar Navrood, F., Asghari Zakaria, R., Mostafavi Rad, M., Zare, N., & Moghaddaszadeh Ahrabi, M. (2024). Evaluation of the Genotype × Environement Interaction on Agronomic Traits and Seed Yield Stability in Peanut (Arachis hypogaea L.) Genotypes Using the GGE Biplot Method. Journal of Crop Breeding, 16(2), 29-41. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.16.2.29]
8. Farshadfar, A. (1998). Application of quantitative genetics in plant breeding. (Vol. 2). Razi University Press.
9. Farshadfar, E., Mohammadi, R., Aghaee, M., & Vaisi, Z. (2012). GGE biplot analysis of genotype x environment interaction in wheat-barley disomic addition lines. Australian Journal of Crop Science, 6(6), 1074-1079.
10. Mahmodi, N., Yaghotipoor, A., & Farshadfar, E. (2011). AMMI stability value and simultaneous estimation of yield and yield stability in bread wheat (Triticum aestivumL.). Australian Journal of Crop Science, 5(13), 1837-1844.
11. Messhenas, M., Najafi Zarini, H., Rameei, V., & Ranjbar, G. (2023). Identification of Stable and Drought-Tolerant Soybean Cultivars using AMMI and GGE Biplot Analysis. Journal of Crop Breeding, 15(47), 195-205. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.15.47.195]
12. Mohammadi, R., Haghparast, R., Amri, A., & Ceccarelli, S. (2009). Yield stability of rainfed durum wheat and GGE biplot analysis of multi-environment trials. Crop and Pasture Science, 61(1), 92-101. [DOI:10.1071/CP09151]
13. Najafi Mirak, T., Khodarahmi, M., Malihipour, A., Roohparvar, R., Dadrezaei, T., Mehrabi, R.,… & Sasani, S. (2021). Sana, a New Durum Wheat Cultivar Adapted to Temperate Wheat Growing Areas of Iran. Research Achievements for Field and Horticulture Crops, 10(2), 81-90.
14. Najafi Mirak, T., Sasani, S., Khodarahmi, M., Moayedi, A., Jafarnzhad, A., Taherian, M.,…Afshari, F. (2019). Hana, a new durum wheat cultivar adapted to wheat growing areas intemperate agro-climate zone of Iran. Research Achievements for Field and Horticulture Crops, 8(1), 1-12.
15. Najafi Mirek, T., Moveidi, A. A., Sasani, S., & Ghandi, A. (2018). Evaluation of compatibility and stability of grain yield of durum wheat genotypes (Triticum turgidum L.) in temperate regions of Iran. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 21(2), 127-138. [DOI:10.29252/abj.21.2.127]
16. Pirasteh-Anosheh, H., Saed-Moucheshi, A., Pakniyat, H., & Pessarakli, M. (2016). Stomatal responses to drought stress. In P. Ahmad (Ed.), Water Stress and Crop Plants: A Sustainable Approach (pp. 24-40). John Wiley & Sons, Ltd. [DOI:10.1002/9781119054450.ch3]
17. Raushit, M., Sadeghzadeh Ahri, D., Pashapour, H., & Hasanpour, H. (2001). Investigating the compatibility and stability of grain yield of bread wheat genotypes in cold and temperate regions. Seedling and Seed Journal, 19, 263-275.
18. Rharrabti, Y., del Moral, L. F. G., Villegas, D., & Royo, C. (2003). Durum wheat quality in mediterranean environments: III. Stability and comparative methods in analysing G× E interaction. Field Crops Research, 80(2), 141-146. [DOI:10.1016/S0378-4290(02)00178-8]
19. Riasat, M., Pessarakli, M., Niaz, A. A., & Saed-Moucheshi, A. (2018). Assessment of different wheat genotypes with altered genetic background in response to different salinity levels. Journal of Plant Nutrition, 41(14), 1821-1833. [DOI:10.1080/01904167.2018.1462383]
20. Riasat, M., Saed-Mouchehsi, A., & Jafari, A. A. (2020). Effect of Drought Stress Levels on Seedling Morpho-physiological Traits of Alfalfa (Medicago sativa) Populations grown in Glasshouse. Journal of Rangeland Science, 10(1), 86-97.
21. sabzi, z., Fazeli, A., & vaezi, b. (2023). Application of Drought Tolerance Indices for Grouping Advanced Barley Cultivars and Lines. Journal of Crop Breeding, 15(48), 189-200. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.15.48.189]
22. Saed-Moucheshi, A., & Mozafari, A. A. (2022). Alternate gene expression profiling of monoterpenes in Hymenocrater longiflorus as a novel pharmaceutical plant under water deficit. Scientific Reports, 12(1), 1-13. [DOI:10.1038/s41598-022-08062-x]
23. Saed-Moucheshi, A., Mozafari, A. A., Pessarakli, M., Rezaei Mirghaed, E., Sohrabi, F., Zaheri, S., … & Baniasadi, F. (2022). Improved strategy of screening tolerant genotypes in drought stress based on a new program in R-language: a practical triticale breeding program. Journal of Plant Nutrition, 2023, 1-18. [DOI:10.1080/01904167.2022.2096467]
24. Saed-Moucheshi, A., Pessarakli, M., Mikhak, A., Ostovar, P., & Ahamadi-Niaz, A. (2017). Investigative approaches associated with plausible chemical and biochemical markers for screening wheat genotypes under salinity stress. Journal of Plant Nutrition, 40(19), 2768-2784. [DOI:10.1080/01904167.2017.1382529]
25. Saed-Moucheshi, A., Pessarakli, M., Mozafari, A. A., Sohrabi, F., Moradi, M., & Marvasti, F. B. (2022). Screening barley varieties tolerant to drought stress based on tolerant indices. Journal of Plant Nutrition, 45(5), 739-750. [DOI:10.1080/01904167.2021.1963773]
26. Sasani, S. (2015). Study of superior elite durum-wheat lines (DM-89-03΅ DM-89-04, DM-89-14 & DM-89-15) compare to local checks, on farmer's fields of moderate climate in Kermanshah province (On-farm).
27. Sassani, S., Amiri, A., Sharifi, A., & Lotfi, A. (2018). Investigating the stages of growth and development of bread wheat (Triticum aestivum L.) in Kermanshah using the growth degree day index under the conditions of hastening and delaying the planting date. Cereal Research, 9(2), 143-156.
28. Shiri, M., Moharramnejad, S., Estakhr, A., Fareghi, S., Najafinezhad, H., Khavari Khorasani, S., … & Mohseni, M. (2024). Determining the Stability of New Maize Hybrids with WAASBY and MTSI Indices. Journal of Crop Breeding, 16(2), 14-28. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.16.2.14]
29. Tabarzad, A., Ayoubi, B., Riasat, M., Saed-Moucheshi, A., & Pessarakli, M. (2017). Perusing biochemical antioxidant enzymes as selection criteria under drought stress in wheat varieties. Journal of Plant Nutrition, 40(17), 2413-2420. [DOI:10.1080/01904167.2017.1346679]
30. Taherian, M., & Sasani, S. (2020). Evaluation of Grain Yield Stability of Durum Wheat (Triticum turgidum L. var. durum) Promising Lines in Moderate Regions of Iran.
31. Vahed Rezaei, A., Asghari, A., Norouzi, M., Aharizad, S., Roohparvar, R., & Amini, A. (2024). Biometric Analysis of Some Physiological Traits Related to Stem Rust Disease Resistance in The Elit Wheat Lines. Journal of Crop Breeding, 16(1), 140-152. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.16.49.140]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2025 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by: Yektaweb