بررسی تحمل و پایداری ژنوتیپ های تریتیکاله تحت تنش خشکی و شرایط محیطی تغییریافته

محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

حسن Hassan ¹ , امید علیزاده ² , فرود بذر افشان ³ , مهدی زارع ⁴ , محمد یزدانی ⁵

1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآباد، بخش علوم کشاورزی، فارس، ایران
2 - عضو هیات علمی
3 - دانشگاه اراد اسلامی
4 - گروه اصلاح نباتات، واحد فیروزاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزاباد، ایران
5 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآباد، بخش علوم کشاورزی، فارس، ایران

تاریخ دریافت : 1402/03/02 تاریخ پذیرش : 1402/09/12 تاریخ انتشار : 1403/07/24

کلید واژه:

چکیده مقاله :

به منظور بررسی تأثیر تیمارهای مختلف آبیاری بر روی ژنوتیپ‌های تریتیکاله و انتخاب ژنوتیپ‌های مناسب در شرایط تنش برای برنامه‌های به‌نژادی، یک مطالعه دو ساله با چهار رژیم آبیاری (آبیاری نرمال و قطع آبیاری در سه مرحله گلدهی، دانه‌شیری و پر شدن دانه) و نه ژنوتیپ تریتیکاله در دو سال زراعی 1397-1396 و 1398-1397 در مزرعه پژوهش مرکز تحقیقات داراب انجام شد. عملکرد دانه ژنوتیپ‌های تریتیکاله در تمامی تیمارها اندازه‌گیری شد و برای برآورد تحمل و پایداری ژنوتیپ‌ها از روش‌های مختلف بیومتریک و محاسبه شاخص‌های تنش شامل شاخص نسبی تنش، میانگین بهره‌وری، شاخص تحمل، شاخص پایداری عملکرد، شاخص تحمل تنش، میانگین بهره وری هندسی، شاخص عملکرد، شاخص مقاومت به خشکی، STI اصلاح شده برای وضعیت غیرتنش، STI اصلاح شده برای وضعیت تنش، نسبت کاهش عملکرد، شاخص تحمل تنش غیرزیستی، شاخص درصد حساسیت به تنش، شاخص میانگین طلایی، شاخص حساسیت به خشکی و میانگین هارمونیک استفاده شد. به دلیل پایین بودن توانایی شاخص‌ها در انتخاب ژنوتیپ‌های متحمل برای برنامه‌های به نژادی و اصلاحی، در این مطالعه شاخص‌های تحمل با هم به صورت هم‌زمان بااستفاده از روش های چند متغیره شامل بای پلات بر اساس تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) و نقشه حرارتی (Heatmap) استفاده گردید. همچنین، شاخص‌های پایداری تک‌متغیره به همراه شاخص‌های چندمتغیره حاوی مدل‌های AMMI و GGE در آزمون کردن ژنوتیپ‌های این مطالعه به کار گرفته شد. بر اساس روش‌های تحمل تنش تک‌متغیره، ژنوتیپ‌های ET-85-04، سناباد و پاژ مناسب‌ترین ژنوتیپ‌ها برای تحمل شرایط تنش خشکی در مقایسه با سایر ژنوتیپ‌ها بودند. نتایج شاخص‌های چندمتغیره (شاخص‌های پایداری) نیز نشان داد که ژنوتیپ ET-85-04 ژنوتیپ مناسبی تقریبا برای همه شرایط (نرمال و تنش) بود، ژنوتیپ‌های ET-85-04 و ET-83-20 دارای کمترین تنوع عملکرد در محیط‌های مختلف بودند و ژنوتیپ‌های ET-83-18 و ET-85-17 دارای عملکرد مناسبی در شرایط تنش خشکی شدید (در مرحله گلدهی) بودند. همچنین، طبق نتایج این تحقیق پیشنهاد می‌شود که به جای استفاده از یک مدل خاص به تنهایی، بهتر است از روش‌های پایداری و تحمل به صورت ترکیبی استفاده شود تا ژنوتیپ‌های پایدار به درستی تشخیص داده شوند. علاوه بر آن، نتایج تجزیه پایداری نشان داد که ژنوتیپ‌هایET-85-04 و ET-83-20 کمترین تنوع را در محیط‌های مختلف داشتند. در نهایت، نتایج نشان داد که ژنوتیپET-85-04 می‌تواند جزء ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی و همزمان پایدار نیز باشد.

چکیده انگلیسی:

In order to consider the effect of different irrigation treatments on triticale and considering the probability of screening some suitable genotypes tolerant to drought stress, a two-year study (2018 and 2019) with four irrigation regimes (normal irrigation and withholding irrigation in thrre different growing stages containing flowering, milky seed, and seed filling) and nine elite genotypes (Sanabad, Paj, Javanilo, ET-92-15, ET-92-18, ET-83-20, ET-85-17, and ET-83-18) was performed. Grain yield of the triticale genotypes were measured in all treatments and used to estimate the tolerance and stability of the genotypes based on numerous number of related indices. Since, according to results of this study, no single index could be suitable for distinguishing tolerant genotypes, these indices should be applied together and extract information from all of such tolerance indices by using multivariate methods. In this study in addition to biplot based on PCA, a new method as heatmap was also applied. Furthermore, multivariate stability indices containing AMMI and GGE models applied for finding stable genotypes. According to the results of tolerance indices, genotypes ET-85-04, Sanabad, and Paj were the most tolerant genotypes in response to drought stress condition in comparison to other genotypes. Meanwhile, The results of stability analyses indicated that genotypes ET-85-04 and ET-83-20 were the genotypes with lowest variability in different environments. Therefore, ET-85-04 based on the results from both tolerance and stability indices is an suitable genotype to be used as a candidate for releasing new cultivars of triticale genotypes or applied in future breeding plans. In this study the results indicated that using stability and tolerance measuring methods together as a mixed method can be the most effective way to distinguish proper genotypes.