ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های گلرنگ از لحاظ صفات مورفولوژیکی و زراعی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: امروزه دانه های روغنی به ‎عنوان یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی دنیا به‎ شمار می روند و گلرنگ نیز یکی از مهم ترین گیاهان دانه‎ روغنی محسوب می شود. با توجه به افزایش روزانه جمعیت و تغییر الگوی غذایی مردم، مصرف روغن های گیاهی نیز در حال افزایش است. دانه های روغنی به‎ منظور استخراج روغن از دانه آن‎ها تولید می شوند، ولی یک منبع با ارزش پروتئین نیز به‎ حساب می آیند و بقایای محصول بعد از روغن کشی به این منظور به کار می رود. گلرنگ به‎ خاطر مزایای متعدد از جمله مقاومت به تنش های خشکی و شوری، از مهم ترین گیاهان روغنی است. آگاهی از تنوع ژنتیکی موجود بین ژنوتیپ های گلرنگ امکان استفاده از آن‎ها را در برنامه های به‎ نژادی با هدف تولید هیبرید های با عملکرد کمی و کیفی مطلوب فراهم می کند. هدف از این بررسی، تعیین میزان تنوع ژنتیکی موجود در ژنوتیپ های تحت بررسی گلرنگ از نظر برخی صفات مورفولوژیکی و زراعی جهت بهره برداری در برنامه های اصلاحی گلرنگ، تشخیص روابط بین صفات مورفولوژیکی و زراعی و نیز گروه بندی ژنوتیپ های تحت بررسی بود. مواد و روش ها: به این ‎منظور، ۶۴ نمونه گلرنگ همراه با پنج رقم سینا، فرامان، امید، گلدشت و یک رقم محلی اسلام ‎آباد از موسسه تحقیقات دیم کشاورزی کشور تهیه شدند و در یک آزمایش به‎ صورت طرح آگمنت با چهار تکرار در مزرعه ی پژوهشی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه مراغه مورد مطالعه قرارگرفتند. پس از عملیات آماده ‎سازی زمین، بذرها به ‎صورت چهار تکرار (بلوک) ۱۶ لاینی همراه با ارقام فوق کشت شدند. بذرهای مربوط به هر ژنوتیپ به ‎صورت ردیفی در کرت های با طول ۱۵۰ سانتی متر و عرض ۸۵ سانتی متر کشت شدند که هر کرت دارای سه ردیف ۱۵۰ سانتی متری با فاصله ی ۴۰ سانتی متر بود. در پایان دوره رشد و نمو، علاوه ‎بر مراقبت های معمولی زراعی، برخی صفات مورفولوژیکی و زراعی از جمله ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد غوزه در بوته، تعداد دانه در غوزه، وزن هزار دانه، تیپ بوته، و عملکرد اندازه ­گیری شدند. قبل از تجزیه واریانس، نرمال‎ بودن توزیع داده ها با روش کولموگروف-اسمیرنوف مورد بررسی قرار گرفت. داده های مربوط به ارقام مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند و با توجه به آن‎ها، مقایسه میانگین لاین ‎ها به‎ روش آزمون حداقل تفاوت معنی دار LSD انجام گرفت. به ‎منظور بررسی روابط بین صفات، ضرایب همبستگی بین صفات محاسبه شدند. همبستگی بین صفت اجزای عملکرد و صفات مرتبط با آن باید محاسبه شود و با توجه به ژنوتیپ و محیط که عوامل موثر در ایجاد تنوع هستند، میزان تاثیر اجزای عملکرد بر آن تعیین می شود. صفات مورفولوژیک با دقت و به سادگی قابل اندازه ‎گیری هستند؛ همچنین، برخی از آن‎ها از وراثت پذیری نسبتا بالایی برخوردارند، بنا بر این گزینش بر اساس این صفات ممکن است یک راه مناسب برای غربال کردن جوامع گیاهی و بهبود عملکرد دانه باشد. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها نیز با استفاده از روش وارد و مربع فاصله اقلیدسی بر اساس صفات مورد مطالعه انجام شد. در تجزیه کلاستر، افرادی که داخل یک کلاستر هستند بیشترین شباهت و یکنواختی را دارند و بین کلاسترها حداکثر تفاوت وجود دارد. بنا بر این، اگر گروه بندی موفقیت‎ آمیز باشد، افراد داخل کلاستر از لحاظ ژنتیکی به هم نزدیک ترند و کلاسترهای دورتر متفاوت تر خواهند بود. نقطه‎ برش دندروگرام با استفاده از تجزیه تابع تشخیص تعیین گردید و حالتی که در آن اختلاف بین سطوح گروه ‎بندی در حداکثر بود، به ‎عنوان محل برش درنظر گرفته شد. برای تعیین خصوصیات هر گروه حاصل از تجزیه خوشه ای از نظر صفات مورد مطالعه، میانگین هر خوشه برای هر صفت و درصد انحراف آن از میانگین کل محاسبه شد. تجزیه به مولفه های اصلی برای کاهش حجم داده ها و تفسیر بهتر آن‎ها اجرا گردید. داده ها با استفاده از نرم ‎افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. یافته ها: از نظر اکثر صفات مورد مطالعه، لاین های گلرنگ اختلاف آماری معنی داری با هم و نیز با ارقام شاهد داشتند. نتایج همبستگی نشان دادند که عملکرد دانه تک‎ بوته با صفات وزن هزار دانه، قطر غوزه و تعداد دانه در غوزه دارای همبستگی مثبت معنی دار بود. تجزیه خوشه ای به روش وارد، معیار فاصله اقلیدسی بر اساس داده های ۱۲ صفت و برش دندروگرام حاصل، ۶۹ ژنوتیپ گلرنگ را به چهار خوشه طبقه بندی کردند. برای تعیین نقطه برش دندروگرام های حاصل بر اساس صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، از تجزیه تابع تشخیص استفاده شد و حالتی که در آن اختلاف بین سطوح گروه‎ بندی در حداکثر بود، به ‎عنوان محل برش در نظر گرفته شد. برش دندروگرام بر اساس تجزیه واریانس چندمتغیره انجام شد و بیشترین مقدار واریانس بین‎ گروهی به درون‎ گروهی را با چهار خوشه فراهم کرد. در تجزیه به مولفه های اصلی بر اساس میانگین ۱۲ صفت در ۶۹ ژنوتیپ گلرنگ، سه مولفه اصلی اول مجموعا ۶۵/۱۳ درصد از تنوع صفات را توجیه کردند. این مقدار برای مولفه های دوم و سوم به‎ ترتیب ۱۹/۶۶ و ۱۲/۶۳ درصد بود. نتیجه گیری: خوشه دوم به‎ عنوان بهترین خوشه شناخته شد و ژنوتیپ های این خوشه را می توان برای بهبود عملکرد دانه مورد استفاده قرار داد. با توجه به تجزیه به مولفه‎ های اصلی، مولفه اول مولفه عملکرد دانه نام گذاری شد. از این مولفه می توان در گزینش برای ژنوتیپ های گلرنگ استفاده کرد. بر اساس نتایج به‎ دست ‎آمده، رقم گلدشت، رقم برتر محسوب شد.

کلیدواژه ها:

Cluster analysis ، Grain yield ، Oil percentage ، Principal component analysis ، تجزیه خوشه ای ، تجزیه به مولفه های اصلی ، درصد روغن ، عملکرد دانه