ارزیابی مورفوفیزیولوژیکی تحمل ژنوتیپ های جنس براسیکا (.Brassica spp) به تنش غرقابی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش غرقاب یکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی و عامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است که رشد، نمو و عملکرد نهایی گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به اینکه جنس براسیکا، از جمله کلزا، یکی از مهمترین منابع روغن گیاهی در جهان به شمار می رود، شناخت ژنوتیپ های متحمل به تنش غرقاب یک ضرورت است. به همین دلیل، با توسعه و پیشرفت ارقام کلزای متحمل و سازگار به تنش می توان زمینه افزایش تولید پایدار این محصول را فراهم نمود. بنابر این، پژوهش حاضر با هدف بررسی واکنش ژنوتیپ های جنس براسیکا به تنش غرقاب با استفاده از ویژگی های مورفوفیزیولوژیک انجام شد. مواد و روش ها: پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه در سال زراعی ۱۴۰۲ - ۱۴۰۱ با سه سطح تنش غرقاب (۰ ، ۸ و ۱۶) روز و ۲۰ ژنوتیپ جنس براسیکا (.Brassica spp) اجرا شد. تنش غرقاب در مرحله چهار برگی (BBCH = ۱۴) اعمال شد. در ادامه، ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک شامل صفات طول ساقه و ریشه، قطر ساقه، تعداد برگ سبز و زرد، وزن تر و وزن خشک برگ، ساقه و ریشه، سطح برگ، میزان کلروفیل، محتوای آب نسبی (RWC) و نشت الکترولیت اندازه گیری شدند. سپس، برای ارزیابی روابط موجود بین صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک و بررسی اهمیت نسبی صفات موثر بر عملکرد ژنوتیپ های مورد مطالعه، تجزیه واریانس، تجزیه خوشه ای و بای پلات انجام شد . یافته ها: سطوح مختلف تنش غرقاب آثار منفی بر صفات مورد مطالعه داشتند. همچنین، میزان تغییرات ژنوتیپ های مختلف در شرایط متفاوت غرقابی برای بیشتر صفات یکسان نبود و ژنوتیپ ها واکنش های متفاوتی در سه سطح تنش نشان دادند. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را در شرایط شاهد بدون غرقاب و غرقاب شدید به دو گروه و در شرایط غرقاب متوسط به سه گروه تفکیک کرد. در سطح بدون غرقاب، گروه دوم شامل ژنوتیپ های لیبرادونا، بورگوندی و باروسا برتری قابل توجهی نسبت به گروه اول داشت. در غرقاب متوسط، گروه سوم شامل ژنوتیپ های لیبرادونا و بورگوندی بهترین عملکرد را از خود نشان دادند. در غرقاب شدید نیز گروه اول شامل ژنوتیپ های بورگوندی و لیبرادونا به عنوان بهترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند. تحلیل تابع تشخیص در تمامی سطوح تنش نیز صحت گروه بندی ژنوتیپ ها را تایید کرد، به طوری که صحت دسته بندی در هر سه سطح تنش ۱۰۰ درصد بود و لامبدای ویلکس بر ای توابع اول در سطح معنی دار قابل توجهی قرار داشت. نتایج بای پلات نیز ضمن تایید این داده ها، نشان داد که ژنوتیپ های بورگوندی و لیبرادونا در هر سه سطح تنش بهترین عملکرد را داشتند و در نزدیکی ژنوتیپ های ایده آل قرار گرفتند. در مقابل ، ژنوتیپ های توپاس و پی جی ار در تمامی شرایط ضعیف ترین نتایج را نشان دادند. مقایسه میانگین صفات بین گروه های ایجادشده در سطح شاهد بدون غرقاب نشان داد که دو گروه از نظر صفات قطر ساقه، سطح برگ و وزن خشک اندام ها و در شرایط غرقاب متوسط، از نظر صفات سطح برگ، وزن خشک اندام ها و ارتفاع بوته با یکدیگر تفاوت معنی دار داشتند. در سطح تنش غرقاب شدید، صفات قطر ساقه، سطح برگ و وزن خشک اندام ها باعث تفاوت معنی دار بین گروه ها شدند. همچنین، وزن خشک برگ با صفات قطر ساقه، سطح برگ و وزن خشک ریشه همبستگی مثبت و معنی داری داشت. نتایج تجزیه GGE با ی پلات در شرایط شاهد (بدون غرقاب) نشان داد که مولفه های اصلی اول و دوم به ترتیب ۳۵/۴۹ درصد و ۲۱/۱۱ درصد از کل واریانس موجود را تبیین کردند و مجموعا ۵۶/۶ درصد از کل تغییرات را توضیح دادند. در شرایط تنش غرقاب ، متوسط دو مولفه اصلی به ترتیب ۳۵/۹۹ درصد و ۱۵/۳۱ درصد از کل واریانس داده ها را توضیح دادند و در مجموع ۵۱/۳ درصد از تغییرات کل را پوشش می دهند. در شرایط غرقاب شدید نیز مولفه های اصلی به ترتیب ۲۹/۵۷ و ۲۰/۰۳ درصد از کل واریانس موجود را تبیین کردند و مجموعا ۴۹/۷۸ درصد از کل تغییرات را توضیح می دهند. نتیجه گیری: براساس نتایج تجزیه گرافیکی با یپلات، صفات وزن خشک برگ و ریشه و سطح برگ به عنوان نشانگرهای مورفوفیزیولوژیکی برای شناسایی لاین های متحمل به تنش غرقاب شناسایی شدند. با توجه به این که در انتخاب ژنوتیپ های برتر برای محیط های مختلف علاوه بر عملکرد صفات، پایداری نیز حائز اهمیت است، ژنوتیپ های بورگوندی و لیبرادونا به عنوان ژنوتیپ های متحمل و ژنوتیپ های توپاس و پی جی ار به عنوان ژنوتیپ های حساس برای پژوهش های تکمیلی معرفی می شوند.

کلیدواژه ها:

Brassica ، Cluster analysis ، Flooding Stress ، GGE biplot ، Morphological and physiological traits ، صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک ، براسیکا ، تنش غرقابی ، تجزیه خوشه ای ، GGE بای پلات