ارزیابی تحمل ژنوتیپ های گندم نان به پیری بذر در مرحله جوانه زنی با شاخص های کمی تحمل

سابقه و هدف: گندم به عنوان یکی از اصلی ترین منابع غذایی در جهان، نقش مهمی در تامین امنیت غذایی ایفا می کند. در این میان، کیفیت بذر گندم از عوامل کلیدی در موفقیت کشت و دستیابی به عملکرد مطلوب در مزرعه به شمار می رود. یکی از مهمترین عواملی که می تواند کیفیت بذر را کاهش دهد، پیری بذر است. این پدیده به مرور زمان و در نتیجه قرار گرفتن بذرها در شرایط نامطلوب محیطی مانند دما و رطوبت بالا به ویژه هنگام ذخیره سازی رخ می دهد و باعث کاهش توان جوانه زنی و ضعف در رشد اولیه گیاهچه ها می شود. هدف این مطالعه ارزیابی توان زنده مانی ژنوتیپ های گندم نان پیرو پیری تسریع شده با استفاده از شاخص های تحمل بود. مواد و روش ها: در این مطالعه، تعداد ۲۲۸ ژنوتیپ گندم نان شامل توده های بومی و ارقام زراعی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی تحت تیمار پیری تسریع شده در چهار سطح صفر، ۴۸، ۷۲ و ۹۶ ساعت در سال ۱۴۰۱-۱۴۰۲ مورد بررسی قرار گرفتند. درصد جوانه زنی به عنوان شاخص عملکرد بذر اندازه گیری شد و با استفاده از شاخص های کمی تحمل از قبیلSTI ، GMP، YSI، MP، HAR، SSI، TOL و شاخص نوین WGMI واکنش ژنوتیپ ها به تنش پیری ارزیابی گردید. تجزیه و تحلیل داده ها با روش های آماری ضریب همبستگی، تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) و تجزیه خوشه ای انجام شد. تجزیه همبستگی داده ها با استفاده از نرم افزارSPSS نسخه ۲۶ انجام شد. دندروگرام تجزیه خوشه ای (هیت مپ) با استفاده از پکیج های gplots، d۳heatmap، dendextend و نمودارهای بای پلات تجزیه به مولفه های اصلی با پکیج های factoextra و FactoMineR در نرم افزار RStudio نسخه ۴.۳.۲ تهیه شدند.یافته ها: نتایج نمودار جعبه ای نشان داد که در اغلب شاخص ها بین سطوح مختلف پیری تسریع شده اختلاف آماری معنی دار وجود دارد (۰۰۰۱/۰ >P). بر اساس تمامی شاخص های مورد مطالعه بجز TOL و SSI با افزایش مدت زمان پیری کاهش قابل ملاحظه ای در نمود جوانه زنی مشاهده شد. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که شاخص هایی نظیرSTI ، GMP، HAR، MPو YSI همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد تحت تنش داشتند و به طور موثری ژنوتیپ های مقاوم را شناسایی کردند. در مقابل، شاخص های TOL وSSI با درصد جوانه زنی تحت تنش همبستگی منفی نشان دادند و به شناسایی ژنوتیپ های حساس کمک نمودند. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای در سطوح پیری تسریع شده ۴۸ و ۷۲ ساعت، ژنوتیپ های گندم نان از لحاظ شاخص های مورد مطالعه و بر پایه ی درصد جوانه زنی در سه گروه اصلی طبقه بندی شدند. در سطح پیری تسریع شده ۹۶ ساعت ژنوتیپ ها در دو گروه اصلی قرار گرفتند. ژنوتیپ های گروه اول در هرسه سطح تنش، به عنوان برترین و مقاوم ترین ژنوتیپ ها نسبت به پیری بذر شناسایی شدند. بر اساس شاخص WGMI ژنوتیپ هایی با عملکرد پایدار و متعادل در کلیه سطوح تنش پیری به خوبی تفکیک شدند. براساس نتایج به دست آمده، ارقام الوند، فونگ و کرج۱ در کنار توده های بومی ۶۲۶۲۱۵، ۶۲۷۴۱۰، ۶۲۶۹۷۸، ۶۲۷۸۴۹، ۶۲۴۹۴۴، ۶۲۷۴۱۴، ۶۲۳۰۹۰ و ۶۲۴۸۴۶ به عنوان مقاوم ترین ژنوتیپ ها به پیری بذر معرفی می شوند.نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان داد که استفاده هم زمان از شاخص های مختلف تحمل تنش و روش های آماری چندمتغیره به عنوان ابزاری موثر و دقیق، توانست به شناسایی و انتخاب ژنوتیپ های متحمل به پیری بذر کمک کند. ژنوتیپ های شناسایی شده در این مطالعه می توانند به عنوان والدین مناسب در برنامه های اصلاح نژاد برای بهبود صفات مرتبط با ماندگاری بذر به کار گرفته شوند. این ژنوتیپ ها همچنین می توانند در برنامه های ارزیابی ژنومی جهت شناسایی ژن ها و QTLهای موثر بر بنیه بذر مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

تنش پیری ، کیفیت بذر ، شاخص WGMI ، گندم