بررسی صفات چغندرقند و تجزیه و تحلیل کمی و کیفی و مولکولی با تمرکز بر مقاومت به ساقه روی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: اهمیت چغندرقند در کاربردهای مختلف و فواید تغذیه ای آن نهفته است. این گیاه حاوی غلظت بالایی از ساکارز است که آن را به منبع قابل توجهی از قند تبدیل می کند. کشت چغندرقند در فصل پاییز به ‎دلیل عوامل متعددی از جمله افزایش بهره وری، افزایش اتکا به بارندگی های فصلی، کاهش نیاز آبی و کاهش بروز بیماری ها و آفات، نسبت به کشت بهاره مزیت دارد. این امر باعث شده است که کشت پاییزه چغندرقند در استان های مختلف کشور برای سرمایه ‎گذاری جهت بهره وری از این مزایا در نظر گرفته شود؛ اما در این ارتباط، پدیده ساقه روی به عنوان محدودیتی حیاتی در کشت پاییزه چغندرقند مطرح است که می تواند به ‎طور قابل توجهی بر عملکرد و کیفیت محصول تاثیر بگذارد. لذا، در این مطالعه به بررسی میزان ساقه روی در برخی از ارقام خارجی پرداخته شد. در این راستا، اولین هدف شناسایی رقم برتری بود که مقاومت در برابر ساقه روی نشان می دهد. علاوه بر این، این مطالعه به دنبال روشن کردن همبستگی بین نشانگرهای مولکولی کاندیدا و مقاومت ارقام مختلف در برابر ساقه روی بود. مواد و روش ها: فنوتیپ سنجی مطالعه حاضر با آزمایش شش رقم مختلف چغندرقند در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد کاووس طی سال زراعی ۱۴۰۲-۱۴۰۱ انجام شد. آزمایش بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت. صفات مورد ارزیابی شامل عملکرد ریشه، عملکرد شکر سفید، درصد قند ناخالص، محتوی سدیم، پتاسیم، نیتروژن آمینه، درصد قند خالص، ضریب استحصال شکر و درصد ساقه روی بود. به منظور ژنوتیپ سنجی ارقام مورد بررسی، در فصل بهار از بوته های حساس و مقاوم به ساقه روی، نمونه برداری برگ برای آزمون مولکولی با استفاده از نشانگرهای کاندیدا انجام شد. پس از حصول داده های فنوتیپ سنجی، در ابتدا پیش از انجام هرگونه تجزیه و تحلیلی، فرض نرمال بودن داده ها بررسی شد. با تایید نرمال بودن داده های آزمایشی، تجزیه واریانس و مقایسه میانگین به وسیله آزمون حداقل اختلاف معنی دار برای صفات مورد مطالعه انجام شد. شاخص گزینش همزمان فاصله چندمتغیره از لاین ایده آل (MGIDI) به منظور رتبه بندی و گزینش ارقام برتر بر اساس تمامی صفات مورد مطالعه در نرم افزار R محاسبه شد. یافته ها: نتایج تجزیه واریانس صفات نشان دادند که ارقام آزمایشی از نظر همه صفات شامل عملکرد ریشه، عملکرد شکر سفید، درصد قند ناخالص، محتوی سدیم، پتاسیم، نیتروژن آمینه، درصد قند خالص، ضریب استحصال شکر و درصد ساقه روی به جز نمره سرکوسپورا اختلاف معنی داری داشتند. نتایج مقایسه میانگین ارقام آزمایشی از نظر عملکرد ریشه موید برتری رقم Jerra با میانگین عملکرد ۹۷/۳۴ تن در هکتار بودند. در این میان، رقم SHR۰۱-P.۱۲ پایین ترین میزان عملکرد ریشه را به میزان ۲۵/۴۷ تن در هکتار به ‎خود اختصاص داد. از بین شش رقم مورد بررسی، پنج رقم شامل Jerra، Klara، Juncal، Shannon و Granate به ‎ترتیب با میانگین عملکرد شکر سفید ۱۰/۷۱، ۱۰/۲۲، ۹/۷۴، ۹/۶۹ و ۹/۳۶ تن در هکتار بیشترین مقادیر صفت نامبرده را از آن خود کردند و رقم SHR۰۱-P.۱۲ کمترین میزان عملکرد شکر سفید را به‎ خود اختصاص داد. طبق نتایج به دست آمده، ارقام Klara، Granate، Juncal و Shannon به‎ ترتیب با ثبت ۱۶/۶۱، ۱۵/۳۹، ۱۵/۳۰ و ۱۵/۱۶ درصد قند ناخالص و ۱۳/۹۳، ۱۲/۲۶، ۱۲/۴۸ و ۱۲/۰۵ درصد قند خالص رتبه های نخست را به‎ خود اختصاص دادند. ارقام Klara، Juncal، Shannon، Granate و Jerra کمترین و SHR۰۱-P.۱۲ بیشترین میزان سدیم را از آن خود نمودند. از نقطه نظر ناخالصی مربوط به پتاسیم، ارقام Klara، Juncal، Jerra و Granate کمترین مقادیر را به‎همراه داشتند. در این رابطه، بیشترین میزان صفت مذکور به رقم SHR۰۱-P.۱۲ متعلق بود. رقم SHR۰۱-P.۱۲ با میانگین ۱/۱۲ میلی اکی والان در ۱۰۰ گرم خمیر ریشه کمترین مقدار نیتروژن آمینه را از آن خود کرد. بالا ترین میزان نیتروژن آمینه به رقم Granate اختصاص پیدا کرد. بیشترین میزان ضریب استحصال شکر ارقام آزمایشی در Klara، Juncal، Granate، Shannon و Jerra به‎ ترتیب با میانگین ۸۳/۸۲، ۸۱/۳۷، ۷۹/۶۴، ۷۹/۴۹ و ۷۷/۴۳ درصد مشاهده شد. رقم Jerra بدون هیچ گونه ساقه روی در رتبه نخست از نظر کمترین میزان این صفت قرار گرفت. پس از آن ارقام Granate و Juncal با میانگین ۲/۶۹ و ۵/۴۹ درصد رتبه های بعدی را به‎خود اختصاص دادند. بیشترین میزان ساقه روی در رقم SHR۰۱-P.۱۲ با میانگین ۹۳/۴۲ درصد ثبت شد. بر اساس شاخص گزینش MGIDI، با اعمال فشار گزینشی ۳۰ درصد، رقم Juncal با مقدار شاخص MGIDI ۰/۲۱ در رتبه نخست و رقم Shannon با مقدار ۰/۲۵ در رتبه بعدی بر ترین ارقام قرار گرفت. از سوی دیگر، رقم SHR۰۱-P.۱ بیشترین مقادیر MGIDI (۲/۵۶) را به‎ خود اختصاص داد و رقم نامطلوبی شناخته شد. در رابطه با نشانگرهای مولکولی کاندیدای مرتبط با تحمل به ساقه روی، دو نشانگر کاندیدای پلی‎مورف مرتبط و دو نشانگر کاندیدای پلی‎مورف تصادفی و تعداد پنج نشانگر کاندیدای دیگر فاقد چندشکلی بودند. نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان دادند که تنوع ژنتیکی میان ارقام آزمایشی موجب بروز پاسخ های متفاوتی در صفات مورد ارزیابی شد؛ اما میزان تاثیرگذاری تنوع ژنتیکی ارقام بر صفات با توجه به شرایط می تواند تغییر یابد. از ارقام منتخب می توان به منظور کشت پاییزه چغندرقند در استان گلستان و افزایش تولید شکر کشور بهره برداری کرد. همچنین، از نشانگرهای چندشکل مرتبط با تحمل به ساقه روی حاصل از این تحقیق می توان برای برنامه های تکمیلی آتی و غربال لاین های اصلاحی چغندرقند مقاوم به ساقه روی استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

Autumn cultivation ، Bolting ، Hybrid ، Molecular markers ، Sugar ، چغندرقند ، ساقه روی ، هیبرید ، کشت پاییزه ، نشانگر مولکولی