بررسی صفات زراعی و پایداری عملکرد تعدادی از ژنوتیپ‌های سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.)

محورهای موضوعی : اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی

مینا مقدس‌زاده ¹ , رسول اصغری زکریا ^{2 *} , داود حسن پناه ³ , ناصر زارع ⁴

1 - دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 - عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3 - عضو هیئت علمی بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران
4 - عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

تاریخ دریافت : 1396/06/28 تاریخ پذیرش : 1397/02/27 تاریخ انتشار : 1397/03/01

کلید واژه: تجزیه کلاستر, سیب زمینی, صفات زراعی, GGE بای پلات,

چکیده مقاله :

در پژوهش حاضر 15 ژنوتیپ سیب زمینی (11 کلون به همراه چهار رقم شاهد Caesar، Luca، Savalan و Agria) در سه ایستگاه تحقیقاتی اردبیل، همدان و کرج، طی دو سال زراعی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. در طول دوره رشد و بعد از برداشت تعدادی از صفات زراعی از جمله ارتفاع بوته، تعداد ساقه اصلی در بوته، وزن غده در بوته، تعداد غده در بوته، متوسط وزن غده، عملکرد غده قابل فروش و درصد ماده خشک غده اندازه گیری شدند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب، اثر اصلی ژنوتیپ برای کلیه صفات مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار به‌دست آمد. اثر متقابل سال×مکان برای کلیه صفات مورد مطالعه به جز تعداد غده در بوته و اثر متقابل ژنوتیپ×سال برای کلیه صفات مورد مطالعه به جز تعداد ساقه اصلی در بوته و درصد ماده خشک غده معنی دار بود. اثر متقابل ژنوتیپ×مکان برای کلیه صفات مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد معنی دار به‌دست آمد. اثر متقابل ژنوتیپ×سال×مکان برای صفات تعداد غده در بوته و ارتفاع بوته در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. کلاستربندی بر اساس کلیه صفات مورد ارزیابی، 15 ژنوتیپ سیب زمینی را در سه کلاستر طبقه بندی نمود. کلاستر اول شامل هیبریدهایG1 (کلون 75-16)، G5 (کلون 75-13) و G7(کلون 75-23) بودند. درصد انحراف از میانگین کل کلاستر مذکور برای صفات عملکرد غده قابل فروش، وزن غده در بوته، تعداد غده در بوته، ارتفاع بوته و درصد ماده خشک غده مثبت برآورد شد. بر اساس نمودار چندضلعی GGL بای پلات نشانگر الگوی کدام-برتر-کجا، هیبرید G5 (کلون 75-13) مناسب HN (همدان) و KJ (کرج) و ژنوتیپ G1 (کلون 75-16) و G8 (رقم ساوالان) مناسب AL (اردبیل) بودند. بر اساس نتایج حاصله، هیبریدهای G5 (کلون 75-13)، G7 (کلون 75-23) و G1 (کلون 75-16) نزدیک ترین ژنوتیپ‌ها به ژنوتیپ ایده آل بودند و بنابراین به‌ عنوان مطلوب ترین ژنوتیپ ها شناخته شدند.

چکیده انگلیسی:

In this study, a total 15 potato (Solanum tuberosum L.) genotypes (11 potato hybrid clones and four control varieties including Caesar, Luca, Savalan and Agria), were evaluated during two cropping seasons in three different locations of Iran, including Ardabil, Hamadan and Karaj, using a randomized complete block design with three replications. During growth period and after harvesting, some of the characteristics like plant height, main stem number, tuber weight per plant, tuber number per plant, marketable tuber yield and tuber dry matter percent were measured. The combined analysis of variance indicated that the effect of genotype on all of the traits under study was highly significant (p < 0.01). The interaction effect for year×location (Y×L) was significant for all traits under study except for tuber number per plant. The interaction effect for genotype×year (G×Y) was significant for all traits under study except for main stem number per plant and tuber dry matter percent. The interaction effect for genotype×location (G×L) was highly significant for all studied traits (p < 0.01). The interaction effect for genotype×location×year (G×L×Y) was highly significant for tuber number per plant and plant height (p < 0.01). Cluster analysis divided 15 genotypes into three clusters. The first cluster consisted of hybrids G1 (clone 16-75), G3, (clone 15-75), G5 (clone 13-75) and G7 (clone 23-75). These hybrids had higher average marketable tuber yield, tuber weight per plant, tuber number per plant, tuber average weight, plant height and tuber dry matter percent as compared to the remaining genotypes. Based on “which-won-where” view of the GGL biplot, G5 (clone 13-75) was desirable in environments HN (Hamadan), and KJ (Karaj), whereas G1 (clone 16-75) and G8 (Savalan) were favorable in environment AL (Ardabil). According to results, hybrids G5 (clone 13-75), G7 (clone 23-75) and G1 (clone 16-75) were near to the ideal genotype and could be regarded as desirable genotypes.

منابع و مأخذ:

• · Acquaah, G. 2012. Principles of plant genetics and breeding. 2nd ed. Wiley-Blackwell,  Oxford.


• · Alem, C., A. Worku, M. Mekonnen, T. Asres, D. Fentie, E. Mihiretu, and J. Esmael. 2016. GGE stability analysis of seed yield in sunflower genotypes (Helianthus annuusL.) in Western Amhara region, Ethiopia. International Journal of Plant Breeding and Genetics. 10: 104-109.


• · Anonymous. 2008. FAO, International year of the potato 2008. Available at www.potato2008.org (accessed 19 August, 2014). Food and Agriculture Organization, Rome.


• · Anonymous. 2015. FAOSTAT, Food and Agriculture Organization of the United Nations Statistics. Available at [http://faostat.fao.org/site/562/default.aspx]. Accessed May 17, 2015.


• · Bai, J., F. Zhao, J.He, C. Wang, H. Chang, J. Zhang, and D. Wang. 2014. GGE biplot analysis of genetic variations of 26 potato genotypes in semi-arid regions of Northwest China. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. 42: 161-169.


• · Behjati, S., R.Choukan, H. Hassanabadi, and B. Delkhosh. 2013. The evaluation of yield and effective characteristics on yield of promising potato clones. Annals of Biological Research. 4: 81-84.


• · Beukema, H.P., and D.E. van der Zaag. 1990. Introduction to potato production. Centre for Agricultural Publishing and Documentation, Wageningen.


• · Bolandi A.R., and H. Hamidi. 2016. Evaluation of quantitative and qualitative traits of 18 potato clones. Iranian Journal of Field Crops Research. 14: 318-328. (In Persian).


• · -Bradshaw, J.E., and G.R. Mackay. 1994. Breeding strategies for clonally propagated potatoes. In: -Bradshaw JE, Mackay GR (eds) Potato genetics. CAB International, Wallingford.


• · Dale, M.F., D.W. Griffiths, and D.T. Todd. 2003. Effects of genotype, environment, and postharvest storage on the total ascorbate content of potato (Solanum tuberosum) tubers. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51: 244-248.


• · Gedif, M., and D. Yigzaw. 2014. Genotype by environment interaction analysis for tuber yield of potato (Solanum tuberosum L.) using a GGE biplot method in Amhara region, Ethiopia. Agricultural Sciences. 5: 239-249.


• · Gedif, M., D. Yigzaw, and G. Tsige. 2014. Genotype-enviroment interaction and correlation of some stability parameters of total starch yield in potato in Amhara region, Ethiopia. Journal of Plant Breeding and Crop Sccience. 6: 31-40.


• · Hajianfar R., D. Hassanpanah, and A.E. Nosrati. 2017. Evaluation of advanced potato clones derived from breeding program in spring cultivated areas of Iran. Bioscience Biotechnology Research Communications. 10: 125-131.


• · Hassanpanah, D. 2014. Evaluation of genetic diversity for agronomic traits in 65 genotypes potato with the use of factor and cluster analysis. Journal of Crop Ecophysiology. 8: 83-96. (In Persian).


• · Hassanpanah, D., and H. Hassanabadi. 2011. Evaluation of quantitative and qualitative characteristics of promising potato clones in Ardabil region, Iran. Modern Science of Sustainable Agriculture Journal. 7: 37-48. (In Persian).


• · Hassanpanah, D., and H. Hassanabadi. 2014. Evaluation of quantitative and qualitative characteristics of advanced cultivars and clones of potato using GGE biplot and AMMI. Journal of Crop Ecophysiology. 8: 149-168. (In Persian).


• · Hassanpanah, D., H. Hassanabadi, A. Hosseinzadeh, B. Soheili, and R. Mohammadi. 2016 a. Factor analysis, AMMI stability value (ASV) parameter and GGE bi-plot graphical method of quantitative and qualitative traits in potato genotypes. Journal of Crop Ecophysiology. 10: 731-748. (In Persian).


• · Hassanpanah, D., A. Mousapour Gorji, M. Kahbazi, H. Karbalaei Khiavi, and R. Mohammadi. 2016 b. Adaptability evaluation of 104 potato hybrids in Ardabil and Alborz provinces. Journal of Crop Ecophysiology. 10: 121-138. (In Persian).


• · Hawkes, J.G. 1994. Origins of cultivated potatoes and species relationships. In: Bradshaw JE, Mackay GR (eds) Potato genetics. CAB International, Wallingford.


• · Khazratkulova, S., R.C. Sharma, A. Amanov, Z. Ziyadullaev, O. Amanov, S. Alikulov, Z .Ziyaev, and D. Muzafarova. 2015. Genotype×environment interaction and stability of grain yield and selected quality traits in winter wheat in Central Asia. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 39: 920-929.


• · Khedmati, M., D. Hassanpanah, and R. Taghizadeh. 2013. A survey on correlation and path coefficient analysis between yield and yield components of cultivars and early advanced average potato clones in spring cultivation of Ardebil region. International Journal of Farming and Allied Sciences. 2: 621-625.


• · Kolasa, K.M. 1993. The potato and human nutrition. American Potato Journal. 70: 375-384.


• · Lachman, J., K. Hamouz, M. Orsak, and V. Pivec. 2001. Potato glycoalkaloids and their significance in plant protection and nutrition. Rost Vyroba. 47: 181-1912.


• · Lin C.S., M.R. Binns, and L.P. Lefkovitch. 1986. Stability analysis: Where do we stand? Crop Science. 26: 894-900.


• · -Mehari, M., M.Tesfay, H. Yirga, A. Mesele, T. Abebe, A. Workineh, and B. Amare. 2015. GGE biplot analysis of genotype-by-environment interaction and grain yield stability of bread wheat genotypes in South Tigray, Ethiopia. Communications in Biometry and Crop Science. 10: 17-26.


• · Mojtahedi, M., D. Hassanpanah, and A.A. Imani. 2013. Categorizing important agronomic traits in potato selected hybrids derived from crosses of Savalan and Ceaser Cultivars using cluster analysis and discriminate function analysis. Technical Journal of Engineering and Applied Sciences. 3: 1402-1404.


• · Murphy, S.E., E.A. Lee, L. Woodrow, P. Seguin, J. Kumar, I. Rajcan, and G.R. Ablett. 2009. Genotype × environment interaction and stability for isoflavone content in soybean. Crop Science. 49: 1313-1321.


• · Nickmanesh, L., and D. Hassanpanah. 2014. Evaluation of genetic diversity for agronomic traits in 127 potato hybrids using multivariate statistical methods. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences. 4: 502-507.


• · Scapim, C.A., V.R. Oliveira, A.L. Braccini, C.D. Cruz, C.A.B. Andrade, and C.G.M. Vidigal. 2000. Yield stability in maize (Zea mays L.) and correlations among the parameters of the Eberhart and Russell, Lin and Binns and Huehn models. Genetics and Molecular Biology. 23: 387-393.


• · Secor, G.A., and N.C. Gudmestad. 1999. Managing fungal diseases of potato. Canadian Journal of Plant Pathology. 21: 213-221.


• · Sleper, D.A., and J.M.Poehlman. 2006. Breeding field crops, 5^th edn. Blackwell Publishing, Iowa.


• · Temesgen, M., S. Alamerew, and F. Eticha. 2015. GGE biplot analysis of genotype by environment interaction and grain yield stability of bread wheat genotypes in south east Ethiopia. World Journal of Agricultural Sciences. 11: 183-190.


• · Yan, W., and M.S. Kang. 2003. GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists. CRC Press, Boca Raton, FL. 213 pp.


• · Yan, W., L.A. Hunt, Q. Sheng, and Z. Szlavnics. 2000. Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science. 40: 597-605.