ارزیابی و انتخاب لاین های جهش یافته برنج بر اساس شاخص های تحمل به خشکی

سابقه و هدف: برنج از مهمترین محصولات کشاورزی ایران و جهان است و خشکی عامل محدودکننده مهم در تولید اینمحصول است. اصلاح برای تحمل به خشکی میتواند روشی موثر برای بهبود و پایداری عملکرد در مناطق کمآب باشد. القایجهش شیوهای مناسب در افزایش تنوع ژنتیکی گیاهان زراعی است. پژوهش حاضر بهمنظور شناسایی و گروهبندی لاینهایجهشیافته برنج متحمل و حساس به تنش خشکی انجام شد.مواد و روشها: لاینهای والدی از نسل نهم حاصل از تلاقی ارقام اهلمی طارم )نسبتا متحمل به خشکی( و سپیدرود)نسبتا حساس به خشکی( بهدست آمد. در سال 1394بهمنظور بهبود تنوع ژنتیکی در تحمل به خشکی پرتوتابی با پرتو گاما) 250گری( بر روی 300لاین نسل نهم در پژوهشکده کشاورزی هستهای کرج صورت پذیرفت. با انجام غربال اولیه درنسل M1بر مبنای صفات مهم زراعی و اصلاحی، 96لاین جهشیافته انتخاب شدند. آزمایش حاضر با 96لاین جهشیافتهبرنج ) (M2در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در دو محیط بدون تنش )غرقاب( و تنش خشکی در سالزراعی 1395در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس اجرا گردید. با استفاده از عملکرد هر ژنوتیپ و میانگین عملکردژنوتیپها در شرایط تنش و بدون تنش، شاخصهای تحمل به تنش خشکی محاسبه شد. شاخصهای مورد مطالعه شاملبودند. برایSNPI, SPI, SSPI, RDY, RDI, K2STI, K1STI, DI, ATI, STI, SSI, YI, YSI, HM, GMP, MP, TOLتعیین بهترین شاخصهای شناسایی ژنوتیپهای پرمحصول در شرایط متفاوت رطوبتی، از همبستگی شاخصها با عملکرد درشرایط تنش و بدون تنش استفاده شد. برای شناسایی ارتباط شاخصها از تجزیههای چندمتغیره شامل تجزیه به مولفههای اصلی،تجزیه خوشهای و تجزیه تابع تشخیص استفاده شد. برای تعیین تعداد گروه معنیدار در تجزیه خوشهای و محل برش دندروگراماز تابع تشخیص استفاده شد. جهت انتخاب بهترین ژنوتیپها و شاخصهای تعیین ژنوتیپهای متحمل و حساس به تنشخشکی بایپلات ترسیم شد.یافته ها: نتایج تحلیل همبستگی بین شاخصهای تحمل به خشکی و عملکرد دانه نشان داد که MP ،STI ،HM ،GMPو RDYبرای شناسایی ژنوتیپهای با عملکرد بالا در هر دو شرایط غرقاب و تنش خشکی مناسب هستند. با بررسی توام همبستگیشاخصها با عملکرد دانه )شرایط تنش و بدون تنش( و ضریب تغییرات آنها مشخص میگردد، شاخص STIبهعلت دارا بودنهمبستگی قابلتوجه در هر دو محیط و مقدار ضریب تغییرات بالا بهعنوان شاخصی که بیشترین تنوع را در شرایط متفاوترطوبتی توجیه میکند، میتوان معرفی کرد. تجزیه به مولفههای اصلی نشان داد که سه مولفه اصلی و مستقل 99/93درصد ازتغییرات کل دادهها را توجیه کردند. مولفههای اول، دوم و سوم با دارا بودن 14/12 ،84/47و 1/33درصد از واریانس کلبهترتیب به حساسیت به تنش خشکی، مقاومت به تنش خشکی و پتانسیل عملکرد نامگذاری گردید. تجزیه خوشهای با روشWARDو فاصله اقلیدوسی منجر به گروهبندی لاینهای جهشیافته برنج شد. تجزیه تابع تشخیص نشان داد که چهار گروهمعنیدار در تجزیه خوشهای وجود دارد. گروههای اول تا چهارم بهترتیب دارای 17 ،25 ،7و 47ژنوتیپ بودند. ژنوتیپهایخوشههای اول و سوم بهترتیب بهعنوان متحمل و حساس به تنش خشکی شناسایی شدند.نتیجهگیری: ژنوتیپ شماره 94بهعنوان بهترین لاین جهشیافته از لحاظ عملکرد و تحمل به تنش خشکی در بین منابع گیاهیموجود در پژوهش حاضر انتخاب شد. بایپلات بر اساس دو مولفه اول، شاخصهای SNPIو SSPIرا بهترتیب بهعنوانمعیارهای شناسایی ژنوتیپهای متحمل و حساس به تنش خشکی معرفی کرد.واژههای کلیدی: برنج، تجزیه تابع تشخیص، تجزیه خوشهای، تنش خشکی، تنوع ژنتیکی

کلیدواژه ها:

برنج ، تنوع ژنتیکی ، تنش خشکی ، تجزیه خوشه ای ، تجزیه تابع تشخیص