مطالعه تنوع ژنتیکی صفات مورفولوژیک و زراعی توده‎ های وحشی یونجه (.Medicago spp) در شرایط تنش خشکی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: یونجه مهمترین لگوم علوفه‎ای می‎باشد که برای تامین علوفه مورد نیاز جهت تولید پروتئین و مواد لبنی بشر نقش بسیار مهمی دارد. این گیاه ارزش غذایی بالایی داشته و سازگاری آن به شرایط مختلف بالا است. یونجه برای کشاورزی پایدار توصیه می‎شود زیرا دارای سامانه ریشه‎ای عمیق بوده و به‎دلیل چند ساله بودن می‎تواند از فرسایش خاک جلوگیری کند. یونجه منبع بسیار خوبی برای تثبیت بیولوژیکی نیتروژن هوا است. محققین معتقدند که ۶۵% از کل نیتروژن مصرفی در کشاورزی از طریق تثبیت بیولوژیک نیتروژن صورت گرفته است. از نظر کیفیت علوفه و میزان انرژی مطلوب از گیاهان بسیار خوش خوراک بوده و در رشد دام‎ها موثر می‎باشد. این گیاه علاوه بر پروتئین، سرشار از انواع ویتامین‎ها به‎خصوص K، E، C، A و ترکیبات معدنی از قبیل کلسیم هستند. پراکنش انواع یونجه‎های یک‎ساله در سطح جهانی به‎خصوص در مناطق خشک و نیمه‎خشک، نشان دهنده مقاومت آن‎ها در برابر شرایط کم آبی و خشکی است. می‎توان از یونجه به‎عنوان گیاهانی موفق جهت جلوگیری از بیابان‎زایی و گسترش کویرها استفاده نمود. در میان یونجه‎های یک‎ساله گونه‎هایی وجود دارند که قادرند جهت اصلاح و توسعه در مناطق خشک و مراتع بیابانی با باران زمستانی ۸۰ تا ۱۰۰ میلی‎متر سازگار شوند. یکی از محدودیت‎های اصلاح برای تنش خشکی موجود نبودن منابع مقاومت در بین ژنوتیپ‎های زراعی است. برای این‎منظور ارزیابی ژنوتیپ‎های وحشی می‎تواند گام مهمی در این مسیر باشد. مواد و روش: این پژوهش بر روی ژنوتیپ‎های یونجه چندساله (یک رقم) و یک ساله (نه توده) (جدول ۱) به‎صورت فاکتوریل (فاکتور اول ژنوتیپ‎های یونجه و فاکتور دوم تنش) با سه تکرار و در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی در گلخانه دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران (پردیس ابوریحان) انجام شد. شرایط رشد به‎صورت آبیاری کامل و تنش خشکی شدید (۳۰% ظرفیت نگهداری آب) بود که طی سال زراعی ۹۲-۱۳۹۱ اجرا گردید. کشت در اردیبهشت ماه در گلخانه پردیس ابوریحان دانشگاه تهران در شرایط دمایی ۲۲ درجه سانتی‎گراد، فتوپریود ۱۶ ساعت روشنایی و با رطوبت مناسبکشت شدند. تعداد ۶۰ گلدان متوسط پلاستیکی با قطر دهانه ۱۵ سانتی‎متر و ارتفاع ۱۵ سانتی‎متر و ظرفیت ۲ کیلوگرم پر گردید. پیش از کاشت با کشیدن سمباده نرم روی سطوح بذور و انجام عمل استرافیکاسیون خواب بذور شکسته شد و نیز آزمون قدرت جوانه‎زنی بذور انجام گردید. روز قبل از کشت آبیاری سبک انجام شد، سپس داخل هر گلدان هفت بذر در عمق یک سانتی‎متری خاک کشت شد و روی سطح خاک با کوکوپیت به‎منظور حفاظت رطوبت خاک پوشانده شد. خاک گلدان‎ها تا قبل از اعمال تنش روزی دو مرتبه با آبپاش آبیاری شدند و بعد از رسیدن به ارتفاع ۱۵ سانتی‎متری از محلول هوگلند ۵۰% برای تغذیه گیاهان استفاده شد و پس از گذشت ۵۵ روز از زمان کاشت گیاهان و در مرحله رشد رویشی صفات مورفولوژیک شامل تعداد شاخه، ارتفاع ساقه، تعداد برگ، تعداد میان‎گره، طول میان‎گره، مساحت برگ، وزن تر برگ، وزن تر ساقه، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه اندازه‎گیری گردید. برای تنظیم مقدار رطوبت خاک از روش وزنی استفاده شد. برای رسم نمودارها از نرم‎افزار Excel استفاده شد و نیز داده‎ها توسط نرم‎افزار SAS تجزیه گردید و مقایسات میانگین با استفاده از روش دانکن انجام شد. یافته‎ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که سطوح مختلف تنش خشکی آثار منفی بر صفات مختلف بررسی شده داشته است. واکنش ارقام به تنش نیز با توجه به تفاوت آن‎ها از لحاظ تحمل به خشکی تحت تاثیر قرارگرفت. اختلاف بسیار معنی‎داری در سطح ۱ درصد برای صفات ارزیابی شده بیانگر وجود تنوع ژنتیکی میان ژنوتیپ‎های مورد مطالعه می‎باشد و می‎تواند در مطالعات بعدی تحمل به خشکی جهت گزینش ژنوتیپ‎ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اثر متقابل ژنوتیپ در شرایط تنش برای اکثر صفات کمی نشان می‎دهد که میزان تغییرات ژنوتیپ‎های مختلف در شرایط متفاوت رطوبتی برای اکثر صفات یکسان نبوده و ژنوتیپ‎ها واکنش‎های متفاوتی در دو شرایط تنش خشکی و نرمال داشتند. نتایج محاسبه وراثت‎پذیری برای صفات مورد مطالعه نشان داد که تمامی صفات، وراثت‎پذیری عمومی بالایی را از خود نشان دادند. بیشترین وراثت‎پذیری برای صفت وزن خشک برگ (۹۲/۹۶ در شرایط آبیاری کامل و ۹۱/۷۷ در شرایط تنش شدید) و کمترین وراثت‎پذیری برای صفت تعداد میان‎گره (۷۱/۸۳ در شرایط آبیاری کامل و ۶۶/۹۳ در شرایط تنش شدید) مشاهده شد. بیشترین ضریب تغییرات مربوط به صفت تعداد شاخه در بوته (۲۲/۴۹) و کمترین آن برای صفت وزن خشک برگ (۸/۸۶) مشاهده شد. در این پژوهش در مجموع می‎توان ژنوتیپ‎های کرمانشاه ۱۳۰ و آذربایجان ۱۷۵ را به‎عنوان مقاوم‎ترین ژنوتیپ‎ها معرفی نمود. این ژنوتیپ‎ها کاهش کمتری در اکثر صفات مورفولوژی مانند وزن خشک ساقه، وزن خشک برگ، وزن تر ساقه، تعداد شاخه، طول بلندترین ساقه، تعداد برگ و طول میان‎گره در شرایط تنش داشتند. نتیجه‎گیری: با توجه به اینکه ژنوتیپ‎های وحشی ۱۳۰ (از کرمانشاه) و ۱۷۵ (از آذربایجان غربی) جزو مقاوم‎ترین ژنوتیپ‎های این مطالعه بودند می‎توان به‎عنوان منابع جدید مقاومت در برنامه‎های اصلاحی آینده استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

Heritability ، Stress ، Wet weight ، Wild alfalfa ، تنش ، وراثت‎ پذیری ، وزن تر ، یونجه وحشی