ارزیابی عملکرد و سرعت پرشدن دانه ژنوتیپ‎های گندم نان در شرایط تنش خشکی آخر فصل

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: یکی از روش‎های گزینش ارقام با عملکرد بالا، گزینش بر اساس صفات فیزیولوژیکی است. بررسی روند رشد و پر شدن دانه و اثر آن بر وزن دانه از تحقیقات پایه در برنامه های به نژادی به شمار می رود. سرعت و دوره پر شدن دانه از صفات مهم موثر بر عملکرد دانه در گندم هستند که تحت تاثیر شرایط محیطی قرار می‎گیرند. گزینش بر اساس صفاتی نظیر سرعت و دوره پرشدن دانه می‎تواند یک معیار فیزیولوژیک مناسب برای ارزیابی ارقام باشد. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی عملکرد، سرعت و دوره پرشدن دانه ژنوتیپ‎های گندم نان در شرایط تنش خشکی آخر فصل و شناسایی ژنوتیپ‎های برتر است. مواد و روش‎ها: در این پژوهش ۱۸ لاین پیشرفته گندم نان به‎همراه دو رقم شاهد که از ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل تهیه شده بودند، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی آخر فصل در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل مورد مطالعه قرار گرفت. در مزرعه ژنوتیپ ها در داخل هر کرت به ابعاد ۴×۳ متری با فاصله خطوط ۲۰ سانتی متر و تراکم ۴۰۰ بذر در مترمربع کشت شدند. ژنوتیپ‎ها در پاییز ۱۳۹۹ در ایستگاه تحقیقاتی کشت شدند. در شرایط تنش از مرحله گلدهی تا رسیدگی دانه آبیاری اعمال نشد در صورتی‎ که در شرایط بدون تنش از زمان گلدهی تا رسیدگی فیزیولوژیک در سه نوبت (اوایل گل دهی، اواسط دانه بستن و اواخر دانه بستن) آبیاری انجام گرفت. در این مطالعه صفات عملکرد دانه، سرعت پرشدن دانه، حداکثر وزن خشک دانه، طول دوره پر شدن دانه و دوره موثر پر شدن دانه اندازه گیری شدند. یافته‎ها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات مورد ارزیابی نشان داد که بین محیط‎ها و بین ژنوتیپ‎ها از لحاظ کلیه صفات مورد ارزیابی اختلاف معنی داری وجود دارد. اثر متقابل ژنوتیپ و محیط نیز برای کلیه صفات ذکر شده معنی‎دار بود. معنی‎دار شدن اختلاف بین ژنوتیپ‎ها نشان دهنده تنوع ژنتیکی بین ارقام مورد مطالعه است. همچنین معنی‎دار شدن اثر متقابل نشان می‎دهد که ژنوتیپ‎های مورد مطالعه در دو محیط بدون تنش و دارای تنش رفتار یکسانی نداشتند. سرعت پرشدن دانه همه ژنوتیپ‎ها تحت شرایط تنش خشکی کاهش پیدا کرد. میانگین سرعت پر شدن دانه در محیط دارای تنش ۱/۲۰ میلی‎گرم در روز و در محیط بدون تنش ۱/۳۷ میلی‎گرم در روز بود. مشخص گردید با بیشترشدن سرعت پر شدن دانه، طول دوره پر شدن دانه و دوره موثر پر شدن دانه کاهش می‎یابد. طول دوره پر شدن دانه در محیط تنش نسبت به محیط بدون تنش به‎طور متوسط ۲/۳۱ روز کوتاه‎تر بود. مشخص گردید که طول و دوره موثر پر شدن دانه با وزن خشک دانه رابطه مستقیم دارد. میانگین عملکرد ژنوتیپ‎ها در شرایط تنش (۵۹۴ گرم در متر مربع) در مقایسه با محیط بدون تنش (۷۶۸ گرم در متر مربع) کاهش قابل توجهی داشت. به‎طور میانگین طول دوره پر شدن دانه در محیط تنش (۳۴/۹۰ روز) نسبت به محیط بدون تنش (۳۷/۲۱ روز) کوتاه‎تر بود. بیشترین کاهش طول موثر پر شدن دانه در ژنوتیپ شماره ۵ (۵/۳۰ روز) مشاهده شد. در شرایط تنش ژنوتیپ‎های شماره ۱۴ (۴۱ روز) و ۱۲ (۴۰/۴۴ روز) و در شرایط بدون تنش ژنوتیپ شماره ۱۳ (۴۳/۲۱ روز) طولانی ترین طول دوره پر شدن دانه را داشت. ژنوتیپ شماره ۳ در هر دو شرایط تنش و بدون تنش کوتاه‎ترین دوره پر شدن دانه را به‎خود اختصاص داد. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که بین سرعت و دوره موثر پر شدن دانه همبستگی منفی و معنی داری در محیط تنش (**۰/۳۵۸- = r) و محیط بدون تنش (**۰/۴۰۴- = r) وجود دارد. تجزیه ای خوشه‎ای ژنوتیپ‎ها در محیط تنش، آن‎ها را در سه خوشه و در محیط بدون تنش در چهار خوشه گروه بندی کرد. نقشه حرارتی توزیع ژنوتیپ‎ها بر اساس صفات مورد مطالعه در محیط دارای تنش، ژنوتیپ‎ها را در سه خوشه گروه‎‎بندی کرد. ژنوتیپ‎های شماره ۱۹، ۱۸، ۳، ۱۰ و ۱ در گروه اول قرار داشتند که دارای طول و دوره موثر کوتاه با سرعت پر شدن بیشتر بودند که با توجه به عملکرد نسبی بهتر، این گروه مطلوب بود. گروه دوم شامل ژنوتیپ‎های ۷، ۴، ۹، ۱۷، ۶، ۵ و ۸ بود که دارای مقادیر عملکرد دانه کمتر و دوره موثر پر شدن دانه کوتاه بودند و در نهایت در گروه سوم ژنوتیپ‎های ۱۳، ۱۲، ۲، ۱۴، ۱۱، ۲۰، ۱۵ و ۱۶ قرار داشتند که از نظر سرعت و حداکثر وزن دانه دارای مقادیر کمتر و از نظر طول و دوره موثر پر شدن دانه دارای مقادیر بیشتر بودند. اعضای این گروه دارای عملکرد نسبی خوب بودند که علت آن‎را می توان به طول و دوره موثر پر شدن طولانی نسبت داد. با توجه به اهمیت فرایندهای پر شدن دانه برای رسیدن به وزن مطلوب دانه ، انتخاب برای افزایش سرعت پر شدن دانه و دوره موثر پر شدن طولانی می تواند منجر به تولید عملکرد بیشتر در شرایط تنشی شود. نتیجه گیری: تنوع قابل‎توجهی از نظر صفات مورد بررسی در بین ژنوتیپ‎های مورد مطالعه مشاهده شد که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی مناسب در مواد گیاهی مورد مطالعه است. تنش خشکی آخر فصل از طریق کاهش سرعت و دوره پر شدن دانه، بر وزن نهایی دانه تاثیر منفی داشت و در نهایت عملکرد را کاهش داد. در چنین شرایطی انتخاب ژنوتیپ‎های با سرعت پرشدن دانه بیشتر، می تواند منجر به گزینش ژنوتیپ‎های متحمل به خشکی باشد. با این‎حال، سرعت پر شدن دانه و دوره موثر پرشدن دانه، به‎تنهایی نمی توانند عملکرد بالا را تضمین کند و باید سایر اجزای موثر در عملکرد را در گزینش ژنوتیپ‎های متحمل به خشکی در نظر گرفت.

کلیدواژه ها:

Correlation Coefficients ، Genotype ، Seed yield ، Selection ، ژنوتیپ ، ضرایب همبستگی ، عملکرد دانه ، گزینش