بخشی از مقاله
چکیده
این آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در 4 تکرار در سال زراعی 1392-93 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبد کاووس به اجرا در آمد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که ارقام از نظر طول دوره پرشدن دانه با هم در سطح 1 درصد، اما از نظر سرعت پر شدن دانه باهم تفاوت معنیداری نداشتند. مقایسه نشان داد که دوره پرشدن دانه در ژنوتیپهای جدید طولانی تر از ژنوتیپهای قدیمی میباشد، اما سرعت پرشدن دانه در طی اصلاح و تکامل ژنوتیپها بهبود کمتری داشته است هدف آزمایش ارزیابی تنوع ژنتیکی برای سرعت و دوام پر شدن دانه در مجموعهای از ژنوتیپهای جو بود.
.1 مقدمه
جو یکی از گیاهان مهم تیره غلات Gramineae از جنس Hordeum و گونه Sativa یا Vulgare میباشد. گیاهی است تک لپه، روز بلند، یک ساله، خودگشن و دارای 2n=14 کروموزوم .>8@ جو چهارمین غله مهم دنیاست. یعنی پس از گندم، ذرت و برنج مهمترین ماده غذایی است و جزو ده محصول مهم دنیا به شمار میرود .[9] بالا بودن سطح زیر کشت در دنیا به دلیل ارقام متنوع این گیاه و کوتاهی دوره رشد آن میباشد
در دنیا سالانه بیش از 150 میلیون تن جو از 56 میلیون هکتار بدست میآید و ایران با تولید، 722،3644 تن جو در سال، سیزدهمین کشور تولید کننده جو در جهان است
مراحل رشد و نمو گندم بر مبنای مقیاس رشد اندازه یا وزن دانه غلات تابعی از میزان پر شدن آنها در طول رشد و نمو بوده و از اجزای مهم عملکرد میباشند لذا شناخت اثرات عوامل تنظیم کننده فرآیند پر شدن دانه در اصلاح پتانسیل عملکرد آنها از نظر فیزیولوژیک با اهمیت تلقی میگردد
وزن دانه از دو جزء تشکیل شدهاست: یک جزء سرعت پر شدن دانه و دیگری دوره پر شدن دانه. سرعت پر شدن دانه، بیانگر تجمع ماده خشک در زمان و طی مرحله خطی نمو دانه است و تجمع ماده خشک طی مراحل تأخیری را در آغاز و پایان نمو دانه نشان نمیدهد
سرعت پر شدن دانهمعمولاً با رگرسیون خطی از مقادیر وزن خشک دانه که در زمانهای مختلف طی نمو دانه به دست آمدهاند و پس از حذف دادههای غیرخطی که معرف مراحل تأخیری میباشند، برآورد میشود، در مرحله رشد خطی، سرعت رشد دانه ثابت بوده و در بالاترین مقدار خود قرار دارد، از آنجا که قسمت اعظم وزن دانه در مرحله خطی تشکیل میگردد، مطالعه روند رشد دانهمعمولاً به بررسی سرعت و مدت رشد دانه در این مرحله اختصاص پیدا میکند
تعیین دوره نمو دانه بسیار دشوار است زیرا برآورد دقیق زمان آغاز و توقف تجمع ماده خشک در دانه دشوار است. میتوان از گلدهی برای برآورد آغاز نمو دانه و از رسیدگی فیزیولوژیک برای پایان نمو آن استفاده نمود . ارتباط بین سرعت پر شدن دانه و طول دوره پر شدن دانه با وزن دانه از تحقیقات پایهای در برنامهها و مطالعات بهنژادی و فیزیولوژیکی به شمار میرود و میتواند راهگشایی برای اصلاحگران در جهت رسیدن به حداکثر عملکرد باشد .
از آنجایی که هدف بهنژادگر افزایش عملکرد گیاهان زراعی است و بین سرعت و طول دورهی پر شدن دانه با عملکرد و اجزای عملکرد روابط مستقیم وجود دارد و همچنین با توجه به اثبات وجود همبستگی بین این صفات و نیز رابطهی آنها با عملکرد، محققان میتوانند از این رابطه در انتخاب غیر مستقیم بهرهبرداری کنند 4] و .[11 ضمن اینکه پر شدن دانه - رشد دانه بعد از گرده افشانی - به دو عامل سرعت و طول دورهی پر شدن دانه از مواد پرورده که نتیجهی آن افزایش وزن خشک دانه است بستگی دارد
در واقع رسیدگی فیزیولوژیکی دانه مرحلهای است که دانه به بالاترین وزن خود میرسد و مشارکت دو عامل سرعت و مدت پر شدن دانه در این وزن نهایی تعیین کننده میباشد
دوره موثر پر شدن دانه، اکثرا برای ارزیابی نسبی طول دوره پر شدن دانه مورد استفاده قرار میگیرد، دوره موثر پر شدن را میتوان با تقسیم وزن دانه رسیده بر سرعت پر شدن دانه محاسبه نمود. این متغیر نخستین بار توسط دینارد و همکاران [12] تعریف شده و از تقسیم عملکرد دانه - کیلوگرم در هکتار - بر سرعت کل تجمع ماده خشک در دانه - کیلوگرم در هکتار در روز - طی مرحله خطی نمو دانه بدست میآید.
به گزارش ناس و ریسر [16] روابط فنوتیپی بین سرعت و دوره پر شدن دانه معنیدار نبوده است. این مطلب نشان دهنده عدم وجود همبستگی ژنوتیپی مشترک بین این دو خصوصیت است و آشکار کرد که شرایط محیطی باعث افزایش سرعت پر شدن دانه میشود و دوره پر شدن دانه را در این حالت کاهش میدهند. همبستگی محیطی و فنوتیپی بین سرعت پر شدن دانه و وزن دانه معنیدار بوده به طور مشابه دوره پر شدن دانه و وزن دانه همبستگی مثبتی با هم نشان دادند. از طرفی ناس و ریسر دو فرض را در زمینه پر شدن دانه بیان کردند:
-1 وزن نهایی دانه وابسته به دوره پر شدن دانه است.
-2 دوره پر شدن دانه وابسته به پتانسیل اندازه دانه تحت شرایط مطلوب است.
دانه در هر سنبله قسمت عمده عملکرد دانه را مشخص میکند، گرچه تعداد سنبلههای موجود در متر مربع اثر منفی زیادی بر دانههای هر سنبله دارد، وزن دانه بر عملکرد کمترین تاثیر را دارد و سرعت پر شدن دانه به عامل مهم دیگری یعنی تعداد دانه در واحد سطح بستگی دارد این نتایج از 26 ژنوتیپ جو به دست آمده که در سالهای 1998 تا 1999 در هولتا و اتیوپی از نظر مقدار انتقال مجدد نیتروژن مورد آزمایش قرار گرفتهاند 15] و .[17 دما در طی دوره پر شدن دانه از طریق کاهش دوره پر شدن دانه محدودیت هایی را بر وزن دانه و عملکرد دانه اعمال میکند. شرایط محیطی بر فعالیت های متابولیکی گیاه اثر گذاشته وتنشهای گرما و سرمایی میتواند باعث کوتاه شدن دوره پر شدن دانه و توقف رشد دانه شود .
اسپیرتز و ووس [19] اظهار داشتند که بین سرعت و مدت پر شدن دانه رابطه منفی برقرار است. افزایش سرعت پر شدن دانه میتواند کاهش وزن دانه در شرایط دشوار را که عمدتا از طریق کوتاه شدن دوره پر شدن دانه حادث میشود جبران نماید، انتخاب ژنوتیپهایی که توانایی بالایی در سرعت پر شدن دانه داشته باشند میتوانند در افزایش عملکرد دانه در شرایط دشوار، موثر واقع شود.
تالبرت و همکاران [19] در بررسی گندمهای قرمز نرم زمستانه رابطهی معنیداری را بین اندازه دانه با سرعت پر شدن دانه گزارش نمودند، در حالی که رابطه بین اندازه دانه و عملکرد دانه با طول دوره مؤثر پر شدن دان معنیدار نبود. در خصوص همبستگی سرعت و مدت پر شدن دانه با عملکرد دانه گزارشهای متفاوت ارائه گردیده است برخی محققین همبستگی بین عملکرد دانه و سرعت پر شدن دانه را مثبت بیان نمودند [7]، همچنین برخی این همبستگی را منفی گزارش کردهاند .
فولکس و همکاران، [14] بیان داشتند که دوره پر شدن دانه در ژنوتیپهای جدید طولانی تر از ژنوتیپهای قدیمی میباشد، اما سرعت پر شدن دانه در طی اصلاح و تکامل ژنوتیپها بهبود کمتری داشته است، همچنین، ژنوتیپهای گندم با سرعت بالای پر شدن دانه و طول دوره پر شدن دانه کوتاه میتوانند، عملکرد بالاتری در نواحی با دوره رشد کوتاه تولید کنند.
اهداف آزمایش عبات بودند از:
1. ارزیابی تنوع ژنتیکی برای سرعت و دوام پر شدن دانه در مجموعهای از ژنوتیپهای جو.
2. بررسی رابطه بین سرعت و دوام پر شدن دانه و عملکرد.
.2 مواد و روشها
به منظور ارزیابی تجزیه و تحلیل سرعت و طول دوره پرشدن دانه در ژنوتیپهای قدیمی و جدید جو، آزمایشی با استفاده از 9 ژنوتیپ جو در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در 4 تکرار در سال زراعی 93-1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبد کاووس، واقع در صد کیلومتری شمال شرق گرگان و در 55 درجه و 12 دقیقه طول شرقی و 37 درجه و 16 دقیقه عرض شمالی انجام شد. گنبد زمستان سرد،نسبتاً مرطوب و تابستان گرم و خشک دارد. متوسط بارندگی 10 ساله در گنبد 447 میلیمتر است.
اکثر نزولات جوی در این شهر به صورت باران در زمستان و بهار صورت میگیرد. در کل آب و هوای گرم و مدیترانهای دارد. این آزمایش به صورت بلوکهای کامل تصادفی که هر کرت آزمایشی حاوی 10 خط با طول 5 متر و به فاصله خطوط 20 سانتیمتر بود. بدلیل دیم بودن طرح، آبیاری صورت نگرفت. برای بررسی رشد دانه، به صورت جداگانه بعد از شروع گردهافشانی هر 5 تا 7 روز نمونهبرداری از ساقه اصلی انجام شد، به این صورت که با حذف سنبلچههای بالا و پایین سنبله اصلی، دانههای سنبلچههای وسطی، ابتدا شمارش میشدند و سپس توسط ترازو توزین میگشتند و این کار تا رسیدگی فیزیولوژیک دانه ادامه یافت
