بخشی از مقاله
چکیده
گیاه سیاه دانه یک گیاه داروئی از اهمیت اقتصادي بالایی برخوردار است. از آنجائیکه عملکرد یک صفت کمی که توسط تعداد زیادي ژن کنترل میشود، وجود اثر متقابل ژنوتیپ و محیط انتخاب ژنوتیپها برتر را با مشکل مواجه میکند. روشهاي مختلفی جهت بررسی اثر متقابل ژنوتیپ و محیط گزارش شده است که یکی از این روشها روشهاي پارامتري میباشد. جهت بررسی عملکرد دانه گیاه سیاه دانه در شرایط محیطی مختلف و انتخاب ژنوتیپهاي پایدار، 20 ژنوتیپ سیاه دانه در قالب طرح بلوکهاي کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط رطوبتی - نرمال و تنش - در دو تاریخ کاشت 26 اسفند و 2 اردیبهشت در دو سال زراعی متوالی 1394-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد انجام گرفت .
نتایج این تحقیق نشان داد که تاخیر در کاشت و تنش رطوبتی باعث کاهش شدید عملکرد دانه میگردد بطوریکه کمترین متوسط عملکرد مربوط به محیطهاي 4 و 8 میباشد - تاریخ کاشت دوم همراه با تنش رطوبتی - و به ترتیب داراي 254/09 و 211/04 کیلوگرم در هکتار میباشند. ژنوتیپ 2 به طور متوسط با عملکرد 689/07 کیلوگرم در هکتار داراي بالاترین متوسط عملکرد و کمترین عملکرد هم براي ژنوتیپهاي 1 و 19 به ترتیب با 262/67 و 174/2 کیلوگرم در هکتار مشاهده گردید. از ژنوتیپهاي 15،17،2 و 9 میتوان در برنامههاي اصلاحی براي بهبود عملکرد استفاده کرد. بر اساس شاخصهاي پارامتري ژنوتیپهاي 8 ،9، و 10 میتوان درجهت بهبود پایداري استفاده کرد.
مقدمه
سیاهدانه گیاهی دولپه، علفی و یکساله متعلق به خانواده آلاله، بومی غرب آسیا و سازگار با نواحی خشک است
سیاهدانه یک گیاه داروئی غالباً حاوي پروتئین - - %23، روغن - - %39 و سایر ترکیبات است. روغن آن غنی از اسیدهاي چرب لینولئیک،اولئیک،و پالمتیک میباشد. براي این گیاه خواص داروئی از قبیل شیرآوري،ضد نفخ، ضدانگل، ضدصرع، ضدویروس، ضد باکتري،ضد سرطان، مسکن، کاهش دهنده قند خون، شلکننده عضلات ذکر شده است
اغلب این خواص به دلیل وجود ترکیبات کیتونی مثل تیموکینون و دیتیموکینون در دانه است، در نتیجه عملکرد دانه در این گیاه از اهمیت بالائی برخوردار است
ارزش فنوتیپی ناشی از اثر ژنوتیپ، اثر محیط و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط - G×E - میباشد. مقایسه عملکرد تعدادي ژنوتیپ در رنج وسیعی از محیطها همیشه همراه با اثر متقابل شدید ژنوتیپ و محیط بوده است. افزایش واریانس اثر متقابل G×E همبستگی بین ژنوتیپ و فنوتیپ را کاهش میدهد . در نتیجه پاسخ به گزینش کاهش می یابد به عبارت دیگر انتخاب ژنوتیپهاي برتر را با مشکل روبرو میکند و کارایی مدل را کاهش میدهد
.پایداري به صورت گستردهاي توسط بیومترها و ژنتیکدانان مورد مطالعه قرار گرفته است. دو روش عمده براي آنالیز اثر متقابل G×E تحت شرایط رشدي متفاوت جهت مشخص کردن ژنوتیپ سازگار وجود دارد اولین و معمولیترین روش روش پارامتریک است. چندین روش پارامتري تک متغیره و چند متغیره براي ارزیابی پایداري و سازگاري ژنوتیپها ارائه شده است از جمله این روشها میتوان به شاخصهاي bi، S2di در مدل ابرهارت و راسل - Eberhart and Russell, 1966 - , ، واریانس پایداري شوکلا - Shukla, 1972 - - S2xi - ، اکووالانس ریک - W2i - - Wricke, 1962 - ,، و ضریب تغییرات فرانسیس و کاننبرگ - Francis and Kannenberg, 1978 - - CVi - اشاره کرد.
در برخی مناطق از جمله مناطق خشک و نیمه خشک به دلایل مختلفی از جمله کمبود آب و تنش خشکی و کاشت دیر هنگام محصولات بهاره کاهش شدید عملکرد رخ میدهد. بنابراین بایستی انتخاب براي ژنوتیپهایی صورت گیرد که پایداري خوبی در شرایط مختلف داشته و بتوانند عملکرد قابل قبولی تولید کنند. بنابراین هدف این تحقیق ارزیابی 20 ژنوتیپ گیاه سیاه دانه در محیطهاي مختلف - نرمال و تنش - همراه با استفاده از شاخصهاي پایداري پارامتریک جهت آنالیز اثر متقابل ژنوتیپ و محیط میباشد.
مواد و روشها
در این تحقیق 20 ژنوتیپ مختلف گیاه سیاه دانه - داخلی و خارجی - در دو شرایط رطوبتی - نرمال و تنش خشکی - در دو تاریخ کاشت 26 اسفند و 2 اردیبهشت در طی 2 سال زراعی - 1396-1394 - در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه شهرکرد مورد ارزیابی قرار گرفتند. عملیات آماده سازي زمین در تاریخ مورد نظر انجام گرفت. براي هر ژنوتیپ 4 خط به طول 2 متر که فاصله خطوط از هم 25 سانتی متر و تراکم بوته 120 گیاه در مترمربع باشد در نظر گرفته شد.
کاشت در تاریخ هاي مورد نظر بصورت دستی در عمق 1 سانتی متري خاك در قالب طرح بلوکهاي کامل تصادفی با 3 تکرار در هر دو شرایط رطوبتی انجام گرفت. اعمال تنش رطوبتی بعد از گلدهی انجام گرفت بطوریکه در شرایط نرمال آبیاري بعد 50 درصد تخلیه رطوبتی انجام گرفت ولی در کرتهاي تنش بعد گلدهی آبیاري قطع گردید. در پایان فصل با رعایت فاصله حاشیه اي تمام بوته ها برداشت و عملکرد دانه در واحد سطح محاسبه گردید.
محاسبات آماري با استفاده از نرم افزار R و SAS انجام گرفت. پس انجام تجزیه مرکب و مشخص شدن اینکه اثر متقابل ژنوتیپ و محیط معنی دار می باشد. شاخص هاي پارامتري پایداري ، bi، S2di در مدل ابرهارت و راسل - Eberhart and Russell, 1966 - ,، واریانس پایداري شوکلا - - Shukla, 1972 - - S2xi ، اکووالانس ریک - - Wricke, 1962 - , - W2i ، و ضریب تغییرات فرانسیس و کاننبرگ - Francis and Kannenberg, 1978 - - CVi - محاسبه گردید.
نتایج و بحث
نتایج جدول تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات اصلی محیط، ژنوتیپ بسیار معنیدار میباشد همچنین اثر متقابل G×E نیز بسیار معنیدار میباشد، به عبارت دیگر روند پاسخ ژنوتیپهاي مختلف به شرایط محیطی متفاوت بوده است. نتایج مقایسه میانگینها نشان داد که محیط اول داراي بالاترین متوسط عملکرد 1020/29 کیلوگرم در هکتاربود و پس از آن محیط 5 با عملکرد 827/5 کیلوگرم در هکتار می باشد
همچنین کمترین متوسط عملکرد مربوط به محیط هاي 4 و 8 می باشد - تاریخ کاشت دوم همراه با تنش رطوبتی - و به ترتیب داراي 254/09 و 211/04 کیلوگرم در هکتار میباشند. با توجه به جدول میانگین ژنوتیپ ها ، ژنوتیپ 2 به طور متوسط با عملکرد 689/07 کیلوگرم در هکتار داراي بالاترین متوسط عملکرد بین ژنوتیپهاي مورد بررسی بود که با ژنوتیپ هاي 17 و 15 اختلاف معنی داري نداشت کمترین عملکرد هم براي ژنوتیپ هاي 1 و 19 به ترتیب با 262/67 و 174/2 کیلوگرم در هکتار مشاهده گردید
جدول -1 تجزیه واریانس مرکب مربوط به 8 محیط - ترکیب سال، تاریخ کاشت و تنش رطوبتی - براي عملکرد دانه 20 ژنوتیپ سیاه دانه
بر اساس مدل رگرسیونی ابرهارت و راسل براي انتخاب ژنوتیپ پایدار بایستی هم میانگین عملکرد، شیب خط و انحراف از رگرسیون را همزمان در نظر گرفت. ژنوتیپی که داراي شیب خط برابر با یک، انحراف از رگرسیون برابر با صفر و متوسط عملکرد بالایی باشد ژنوتیپ برتر خواهد بود. و هر چه انحراف از رگرسیون کمتر باشد ژنوتیپ پایدارتر می باشد.
در این تحقیق ژنوتیپهاي 9، 12 و 19 داراي کمترین انحراف از رگرسیون بودند بنابراین میتوان این ژنوتیپ ها را از نظر این شاخص پایدار تلقی کرد ولی ژنوتیپ هاي 15، 10 و 24 داراي انحراف از رگرسیون بالاتري نسبت به سایر ژنوتیپ هاي مورد ارزیابی بودند و جزء ناپایدارترین ژنوتیپها بودند. ژنوتیپ 19 با b=.09 بیشترین فاصله با عدد 1 داشت و از لحاظ عملکرد دانه نیز رتبه آخر را داشت ولی از لحاظ S2di رتبه 3 را داشت که نشان می دهد این ژنوتیپ علی رغم پایداري در محیط هاي مختلف ولی در تمام محیط ها عملکرد پایینی داشت.
بر اساس شاخص ضریب تغییرات CVi ژنوتیپ 19 داراي کمترین مقدار CVi بود ولی از لحاظ میانگین عملکرد کمترین عملکرد را نسبت به سایر ژنوتیپ ها داشته است. ژنوتیپ هاي 17، 2، 15 داراي متوسط عملکرد خوب و CVi تقرباًی پایینی بودند.
