تجزیه پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ‎ های عدس با استفاده از شاخص‎ های AMMI

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: گیاه عدس به‎علت وجود باکتری‎های تثبیت کننده ازت در ریشه خود، موجب تثبیت بیولوژیکی نیتروژن گردیده و علاوه بر تامین نیاز گیاه به این ماده، سالانه مقداری نیتروژن خالص نیز به خاک اضافه میکند. بنابراین موجب حاصلخیزی خاک مخصوصا در مناطق دیم گردیده و از این حیث یک تناوب مناسب برای غلات دیم محسوب می‎شود. عدس در تغذیه انسان، منبع قابل‎توجهی از پروتئین‎های غذایی، مواد معدنی (پتاسیم، فسفر، آهن و روی)، کربوهیدرات‎ها و ویتامین‎ها را فراهم کرده و به‎دلیل دارا بودن محتوای چربی و شاخص گلیسمی پایین، مزایای سلامتی بسیار فراوانی دارد. عملکرد پایین ژنوتیپ های عدس به‎دلیل عوامل مختلفی از جمله حاصلخیزی ضعیف خاک، فقدان ارقام اصلاح شده پرمحصول، شدت تنش رطوبتی، بیماری ها، آفات، علف های هرز و مهارت های ناکافی مدیریت محصول ایجاد می شود. در سالیان اخیر، تغییرات آب و هوایی جهانی، به‎ویژه به‎دلیل بارندگی و تغییرات زیست محیطی، تاثیر قابل‎توجهی بر تولید عدس داشته است. در ایران معمولا عدس در شرایط دیم در بهار کشت می‎شود، حال آنکه کشت پاییزه آن از نظر افزایش راندمان بهره‎وری از بارش، موجب افزایش عملکرد دانه نسبت به کشت بهاره در شرایط دیم می‎شود. علاوه براین، برای به حداکثر رساندن عملکرد و کنترل بیان فنوتیپی، به‎نژادگران باید ژنوتیپ های خاصی را انتخاب کنند که در یک محیط خاص پایدار یا سازگار با آن باشند. بنابراین، شناسایی ژنوتیپ‎هایی با عملکرد بالا و سازگار به دامنه گسترده‎ای از محیط‎ها، یکی از هدف‎های عمده در برنامه‎های به‎نژادی گیاهان زراعی می‎باشد. در آزمایش‎های چند محیطی، عملکرد عدس تحت تاثیر ساختار ژنتیکی، محیطی و اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط قرار می‎گیرد. برای تفسیر بهتر برهمکنش ژنوتیپ × محیط، مدل اثرات اصلی افزایشی و برهمکنش ضرب‎پذیر (AMMI) یکی از متداول ترین روش ها در مطالعه آزمایش های چند محیطی است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی برهمکنش ژنوتیپ و محیط بر ژنوتیپ‎های عدس و شناسایی ژنوتیپ‎های پایدار، پرمحصول و سازگار با شرایط آب و هوایی مناطق دیم معتدل کشور بود. مواد و روش‎ها: در این پژوهش، ۱۲ ژنوتیپ امیدبخش عدس به‎همراه ارقام شاهد (توده محلی، کیمیا و بیله‎سوار) در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی به‎مدت سه سال زراعی متوالی (۱۳۹۸-۱۴۰۱) در لرستان (خرم‎آباد)، ایلام (چرداول) و کرمانشاه (سرارود) کشت شدند. در مزرعه، هر کرت شامل چهار خط کاشت چهار متری با فاصله ۲۵ سانتی متر و تراکم ۲۰۰ دانه در مترمربع بود. تجزیه پایداری با استفاده از روش چندمتغیره امی انجام شد. تجزیه‎های آماری با استفاده از بسته تجزیه آزمایش‎های چندمحیطی با نام Metan و GGE در نرم‎افزار R انجام شد. یافته‎ها: تجزیه واریانس AMMI نشان داد که اثرات محیط، ژنوتیپ، و برهمکنش ژنوتیپ × محیط و هفت مولفه اصلی اول معنی‎دار بودند. بنابراین، با توجه به معنی‎دار بودن برهمکنش ژنوتیپ × محیط، امکان انجام تجزیه پایداری روی این داده‎ها وجود دارد. بر اساس تجزیه AMMI، اولین و دومین مولفه اصلی برهمکنش ژنوتیپ در محیط، به‎ترتیب ۴۵/۶ و ۱۹ درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ × محیط را توجیه کردند. اثر هفت مولفه اصلی اول، معنی‎دار بود و در مجموع ۹۹/۵ درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ در محیط را توجیه کردند. سهم محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ × محیط در مجموع مربعات کل، به‎ترتیب ۵۴/۵۶، ۵/۴۵ و ۱۶/۹ درصد بود. در بین ژنوتیپ‎های مطالعه شده، بیشترین عملکرد دانه در ژنوتیپ شماره ۱۰ (۸۵۰ کیلوگرم در هکتار) و در پی آن در ژنوتیپ‎های شماره ۱۲، ۶ و ۴ دیده شد. بر اساس شاخص پایداری ASV، ژنوتیپ‎های شماره ۳، ۵ و ۱، بر اساس شاخص SIPC، ژنوتیپ‎های ۳، ۱، ۷ و ۱۰، بر اساس شاخص EV، ژنوتیپ‎های شماره ۱، ۱۰ و ۳ و بر اساس شاخصهای Za و WAAS نیز ژنوتیپ‎های ۳، ۱، ۵ و ۱۰ پایدارترین ژنوتیپ‎ها بودند. بر مبنای شاخص انتخاب همزمان ssiASV، ژنوتیپ‎های ۱۰، ۴، ۵ و ۱، بر مبنای شاخص ssiSIPC، ژنوتیپ‎های شماره ۱۰، ۶، ۷ و ۴، بر مبنای شاخص ssiEV ژنوتیپ‎های ۱۰، ۶، ۱ و ۷، بر مبنای شاخص ssiZA، ژنوتیپ‎های شماره ۱، ۱۰، ۶ و ۷ و بر مبنای شاخص ssiWAAS، ژنوتیپ‎های ۱، ۱۰، ۶ و ۳ برترین ژنوتیپ‎ ها از نظر عملکرد و پایداری بودند. بر اساس بای‎پلات AMMI۱، ژنوتیپ های شماره ۱، ۶، ۱۰ و ۱۱ با عملکرد دانه بیشتر از عملکرد میانگین کل و کمترین مقادیر IPCA۱، به عنوان ژنوتیپ‎های پایدار با سازگاری عمومی بالا شناسایی شدند. در بای‎پلات AMMI۲، ژنوتیپ‎های ۹، ۱۱، ۱ و ۱۰ علاوه بر پایداری عمومی بالا، دارای عملکرد دانه بالاتر از میانگین کل بودند. علاوه بر شاخص‎های AMMI، از شاخص برتری لین و بینز برای شناسایی ژنوتیپ‎های برتر استفاده شد که بر این اساس ژنوتیپ‎های شماره ۱، ۱۰، ۹ و ۱۵، برترین ژنوتیپ‎ها در محیط‎های مطالعه شده بودند. با استفاده از پارامتر فاصله امی، ژنوتیپ‎های شماره ۱، ۳، ۵ و ۷ به‎عنوان ژنوتیپ‎های دارای عملکرد پایدار شناخته شدند. نتیجه‎گیری: در مجموع و بر اساس شاخص‎های مختلف، ژنوتیپ‎های شماره ۱۰ (۰۹S۹۶۵۱۰-۱۳) و ۶ (ILL۲۲۶۱) در بسیاری از محیط‎ها، دارای عملکرد بالا و در بیشتر روش‎ها، دارای پایداری مطلوبی بودند و می‎توانند گزینه معرفی ارقام جدید باشند.

کلیدواژه ها:

Adaptability ، Biplot ، Lentil ، Priority index ، Yield stability ، بای‎ پلات ، پایداری عملکرد ، سازگاری ، شاخص برتری ، عدس