بررسی اجزای واریانس ژنتیکی و قابلیت ترکیب ‎ پذیری لاین ها و تسترهای آفتابگردان (.Helianthus annuus L) برای بهبود درصد روغن، اجزای عملکرد و عملکرد دانه

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: آفتابگردان (Helianthus annuus L.) به ‎عنوان یکی از مهمترین گیاهان روغنی جهان، به ‎دلیل ویژگی های منحصر به فردی مانند مقاومت به خشکی، سازگاری با خاک های کم حاصلخیز و نیاز آبی نسبتا کم، گزینه ای ایده آل برای کشت در مناطق خشک و نیمه خشک ایران محسوب می شود. با توجه به تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آبی، توسعه ارقام پربازده و متحمل به تنش های محیطی از اولویت های تحقیقاتی در زمینه اصلاح نباتات است. در این راستا، ارزیابی توان ترکیبی لاین ها و تسترهای آفتابگردان می تواند نقش تعیین کننده ای در شناسایی ژنوتیپ های برتر داشته باشد. این مطالعه با هدف بررسی جامع توان ترکیبی عمومی (GCA) و خصوصی (SCA)  لاین ها و تسترهای آفتابگردان برای صفات مهم زراعی از جمله عملکرد دانه، درصد روغن و سایر صفات مرتبط با عملکرد با استفاده از روش تحلیل لاین × تستر انجام شد. در این تحقیق، ۱۸ ترکیب مختلف از لاین ها و تسترها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که برخی از ترکیب ها دارای توان ترکیبی بالایی در تولید دانه و کیفیت روغن هستند که می تواند به بهبود عملکرد در شرایط محیطی مختلف کمک کند. مواد و روش ها: این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی موسسه اصلاح نهال و بذر کرج (عرض جغرافیایی ۳۵/۸۴ شمالی، طول ۵۰/۹۳ شرقی، ارتفاع ۱۳۲۱ متر) طی ۲ سال زراعی ۱۴۰۲-۱۴۰۳ انجام شد. از نه ژنوتیپ بازگرداننده باروری به ‎عنوان لاین و دو ژنوتیپ نر عقیم سیتوپلاسمی (CMS) به‎ عنوان تستر استفاده شد. در سال دوم، ۱۸ هیبرید و ۱۱ والد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کشت شدند. فاصله ردیف ها ۶۵ سانتی متر و فاصله بوته ها ۲۵ سانتی متر در نظر گرفته شد. صفات مورد اندازه گیری شامل روز تا گلدهی (DTF(، مدت گلدهی (FD)، روز تا رسیدگی (DTM)، دوره پر شدن دانه (SFP)، ارتفاع بوته (PH)، قطر طبق (HD)، وزن هزار دانه (TSW)، تعداد دانه در طبق (SPH)، درصد روغن(OC) ، عملکرد دانه (SYH) و عملکرد روغن (OY) بودند. تجزیه داده ها با روش لاین × تستر انجام و پارامترهای ژنتیکی شامل توان ترکیب پذیری عمومی (GCA)، توان ترکیب پذیری خصوصی (SCA)، واریانس افزایشی (σ²A) و واریانس غالبیت (σ²D) برآورد شدند. کلیه تحلیل های آماری با استفاده از بسته نرم افزاری agricolae در محیط R انجام گرفت. یافته ها: نتایج تحلیل واریانس نشان دادند که اثرات لاین ها، تسترها و اثر متقابل لاین × تستر برای اکثر صفات معنادار بودند. اثر لاین ها برای صفات روز تا رسیدگی، دوره پر شدن دانه و وزن هزاردانه معنادار بود، در حالی‎که اثر تسترها برای صفات ارتفاع بوته و عملکرد دانه در هکتار معنادار شد. توان ترکیب ‎پذیری خصوصی برای صفات کلیدی مانند تعداد روز تا گلدهی، عملکرد دانه و درصد روغن بسیار معنادار بود. ترکیب های خاصی مانند لاین ۶ و تستر ۱ بیشترین اثر مثبت را بر عملکرد دانه در هکتار و تعداد دانه در طبق داشتند. توان ترکیب ‎پذیری عمومی برای لاین ها و تسترها نشان داد که لاین ۲ و لاین ۸ به ترتیب بیشترین اثرات مثبت را بر تعداد روز تا گلدهی و دوره پرشدن دانه داشتند. واریانس ‎های افزایشی و غالبیت نشان دادند که صفات کلیدی مانند عملکرد دانه و درصد روغن تحت تاثیر اثرات غالبیت قوی‎ تری قرار داشتند. توان ترکیبی خصوصی نشان داد که برخی ترکیب های خاص لاین ها و تسترها اثرات متقابل قوی تری بر صفات داشتند. برای مثال، ترکیب لاین ۶ و تستر ۱ بیشترین اثر مثبت را بر عملکرد دانه در هکتار (۷۲۶٫۲) و تعداد دانه در طبق (۱۵۶/۶) داشت، در حالی‎ که ترکیب لاین ۱ و تستر ۲ بیشترین اثر منفی را بر این صفات نشان داد. این نتایج تاکید می کنند که انتخاب ترکیب های مناسب لاین و تستر می تواند تاثیر قابل ‎توجهی بر بهبود عملکرد و کیفیت محصولات زراعی داشته باشد. نتیجه گیری: این مطالعه نشان می ‎دهد که انتخاب هوشمندانه ترکیب لاین ها و تسترها نقش کلیدی در بهبود عملکرد و کیفیت آفتابگردان دارد. لاین های ۲ و ۸ به ترتیب برای طول دوره رشد و افزایش مدت پر شدن دانه، و ترکیب برتر لاین ۶ × تستر ۱ با عملکرد ممتاز، گزینه های امیدبخشی برای برنامه های اصلاحی هستند. در مقابل، ترکیب نامناسب لاین ۱ × تستر ۲ نتایج ضعیفی را نشان داد که اهمیت ارزیابی دقیق روابط ژنتیکی را برجسته می سازد. یافته ها ثابت می‎ کنند که توان ترکیب پذیری خصوصی (SCA) تاثیر تعیین کننده ای بر صفات کلیدی مانند عملکرد دانه و درصد روغن دارد. این نتایج نه تنها راهنمای ارزشمندی برای انتخاب والدین و تولید هیبریدهای برتر است، بلکه لزوم انجام مطالعات تکمیلی مولکولی و ارزیابی های چندمحیطی را برای توسعه ارقام سازگار و پربازده تایید می کند.

کلیدواژه ها:

Additive Genetic Variance ، Genetic Variance of Dominance ، Plant breeding ، Heterosis (Hybrid Vigor) ، Quantitative traits ، به نژادی گیاهی ، واریانس ژنتیکی غالبیت ، هتروزیس (برتری هیبرید) ، واریانس ژنتیکی افزایشی ، صفات کمی