بخشی از مقاله
چکیده
پایداری عملکرد علوفه 18 اکسشن از گونه Agropyron cristatum در آزمایشی بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در دو محیط آبیاری نرمال - بدون تنش - و دیم - تنش - در سه ایستگاه تحقیقاتی مشهد، بروجرد و کرج مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس تجزیه واریانس اثرات اصلی محیط، اکسشن و اثر متقابل محیط× اکسشن معنیدار بود. دو مولفه اول حاصل از تجزیه GGE در مجموع %82/70 تغییرات اثر اصلی ژنوتیپ و اثر متقابل را توجیه کردند. بر اساس بای پلاتهای حاصل از مولفه اول و دوم اکسشنهای G13، G18، G15، G6، G11، G10 وG14 دارای بیشترین سازگاری با اکثر محیط ها بودند، اکسشن های G13، G18 و G15 علاوه بر سازگاری عملکرد علوفه مطلوبی نیز داشتند و قابل توصیه برای شرایط آب و هوایی سه منطقه مورد بررسی بودند.
کلمات کلیدی: آگروپیرون، اثر متقابل ژنوتیپ×محیط، تجزیه پایداری، مدل GGE
مقدمه
پایداری موضوع اثر متقابل واریته و عوامل محیطی است و برآیند این عکسالعمل بستگی به ساختار ژنتیکی واریته و شدت عوامل محیطی خصوصاً عوامل محدود کننده محیط دارد یک ژنوتیپ زمانی پایدار است که عملکرد آن از میانگین عملکرد یک گروه از ژنوتیپهای استاندارد در محیطهای مختلف انحراف نداشته باشد .چهار تکنیک تجزیه واریانس، تجزیه رگرسیون، روشهای چند متغیره و روشهای غیر پارامتری برای ارزیابی پایداری زراعی یک سری از ارقام وجود دارد .
در روش تجزیه بای پلات GGE بر خلاف مرسوم ترین روشهای چند متغییره تجزیه پایداری که تنها اثرات متقابل ژنوتیپ×محیط را مد نظر قرار می دهد، از اثرات اصلی ژنوتیپ نیز استفاده میکند. پژوهشهای متعدد نشان داده است که در بیشترین آزمایشهای تجزیه پایداری اثر اصلی محیط زیاد است، در حالی تغییرات توجیه شده به وسیله اثر اصلی ژنوتیپ و متقابل ژنوتیپ محیط که قابل توصیه و تفسیر میباشند، کم است. از آنجایی که محیط عاملی نیست که بتوان آن را کنترل کرد از این رو در روش GGE بای پلات از منابع تغییرات ژنوتیپ و اثرات متقابل ژنوتیپ محیط استفاده می شود تا بتوان نتایج قابل اعتمادی را بدست آورد . هدف از این تحقیق استفاده از روش تجزیه بای پلات GGE جهت تعیین پایداری عملکرد علوفه در اکسشنهای گونه Agropyron cristatum می-باشد.
مواد و روشها
عملکرد علوفه خشک 18 اکسشن - جدول - 1 از گونه Agropyron cristatum در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار در سه منطقه مشهد، بروجرد و کرج تحت دو شرایط آبی و دیم مورد بررسی قرار گرفت - جمعا شش محیط - . کشت به صورت خطی انجام شد. به این ترتیب که ابعاد کرتها یک در چهار مترمربع و شامل 4 ردیف خط با فاصله 25 سانتی متر انتخاب شد. مقدار بذر در هکتار 15 کیلوگرم بود. آبیاری هر هفته یکبار و مبارزه با علف های هرز به صورت مکانیکی انجام شد. اختصاص هر پلات به یک تیمار در هر تکرار به طور تصادفی صورت گرفت. پس از برداشت علوفه هر کرت در سایه خشک شد و عملکرد علوفه بر حسب کیلوگرم در کرت با ترازو اندازهگیری شد و در نهایت با توجه به مساحت کرت مورد برداشت عملکرد علوفه خشک بر حسب کیلوگرم در هکتار برای هر کرت برآورد گردید.
تجزیه واریانس مرکب برای عملکرد علوفه خشک به منظور تعیین اثرات اصلی ژنوتیپ و محیط و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط با نرم افزار SPSS انجام شد. تجزیه GGE بای پلات با توجه به دو مفهوم ارائه شد، که اولی مفهوم بای پلات و دومی مفهوم GGE به صورت تجزیه بصری با استفاده از نمودار توسط نرم افزار GGE biplot انجام شد .
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس برای عملکرد علوفه خشک 18 اکسشن آزمایش شده در شش محیط - جدول - 2 نشان داد که اثرات جمعپذیر محیط و اکسشن و اثر متقابل محیط× اکسشن در سطح احتمال%1 معنیدار شده است، بنابراین در بین 6 محیط مورد بررسی و همچنین در بین اکسشنها برای عملکرد علوفه خشک اختلاف معنیدار وجود داشت. لازم به ذکر است اثر اصلی جمعپذیر محیط و اکسشن به ترتیب 59/17 و 6/24 درصد از مجموع مربعات کل را به خود اختصاص دادند، که میتوان بیان داشت بیشترین تغییرات ناشی از اصلی محیط بوده و اکسشنها تأثیر کمی بر روی تنوع عملکرد داشتند،بنابراین اختلاف پتانسیل آبی ایجاد شده بیشترین تاثیر بر عملکرد علوفه داشت. اثر متقابل اکسشن× محیط نیز 21/15 درصد از مجموع مربعات را به خود اختصاص داد.
دو مولفه اول حاصل از تجزیه GGE به ترتیب %45/55 و %37/15 از واریانس موجود در ساختار دادههای حاصل از ماتریس ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط را توضیح دادند، دو مولفه در مجموع 83/45 درصد از مجموع مربعات GGE را بیان نمودند. با توجه به تجزیه GGE بهترین ژنوتیپها آنهائی هستند که بیشترین مقدار PC1 - میانگین عملکرد بالا - و کمترین مقدار قدرمطلق PC2 - پایداری بالا - داشته باشند و محیطهایی برتر هستند که مقدار PC1 بالا و قدر مطلق PC2 پایین داشته باشند .
نمودار چند وجهی بای پلات GGE بیانگر این مطلب است که کدام ژنوتیپ برتر و کدام الگوی محیطی مناسبتر است برای سری دادههای حاصل از آزمایش عملکرد در چند محیط . - Kaya et al., 2006 - نمودار چند وجهی حاصل از تجزیه GGE عملکرد علوفه اکسشنهای مورد بررسی در 6 محیط - شکل - 1 نشان داد که اکسشنهای G13، G9، G2 و G4 به عنوان اکسشنهای برتر یا ضعیف در چهار گوشه نمودار قرار داشتند، در واقع ژنوتیپ هایی که در راس چند وجهی قرار میگیرند به علت فاصله از مرکز بای پلات جزء بهترین یا ضعیفترین ژنوتیپها در محیط خاص یا محیطها هستند
در نتیجه در این تحقیق اکسشنها در 4 بخش قابل تفسیر بودند.گروه اول شامل اکسشن G13 به همراه اکسشن های G18، G15، G6، G11، G10 وG14 بود که اکسشن های این گروه با تمام محیط ها به استثناء محیط کشت دیم منطقه بروجرد سازگاری نشان دادند. گروه دوم شامل اکسشن G4 به همراه اکسشن های G3، G5 وG7 بودند، که اکسشن های این گروه با شرایط کشت دیم منطقه بروجرد سازگاری اختصاصی داشتند و در تفسیر این موضوع می توان بیان داشت که این اکسشن ها در شرایط کشت دیم در منطقه بروجرد برتری بیشتری نسبت به دیگر اکسشن ها داشتند. گروه سوم شامل اکسشن G9 به همراه اکسشن های G1 و G8 بودند و گروه چهارم اکسشن G2 به همراه اکسشن های G16، 12G و G17 بود، اکسشن های گروه سوم و چهارم با هیچکدام از محیط ها سازگاری اختصاصی نشان ندادند
