بخشی از مقاله
چکیده
به منظور شناسایی ارقام متحمل به خشکی آخر فصل تعداد 13 ژنوتیپ کلزا شامل کرج1، کرج2، کرج3، طلایه، زرفام، اوکاپی، لیکورد، اس.ال.ام.046، مودنا، دابل یو. پی.ان.5، اپرا، دابل یو. پی.ان.2 و جی.کا.اچ.305 به صورت دوآزمایش جداگانه در شرایط نرمال و تنش خشکی آخر فصل - قطع آبیاري از مرحله گلدهی - در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزي اسلام آبادغرب از مهر 1389 به مدت دو سال زراعی مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج تجزیه واریانس مرکب داده ها نشان داد که اثر تنش عملکرد دانه به میزان 20 درصد کاهش یافت و میانگین عملکرد دانه ارقام کلزا در شرایط آبیاري کامل 4586 و در شرایط تنش 3736 کیلوگرم در هکتار بود. بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبیاري کامل و تنش خشکی متعلق به ژنوتیپ جی.کا.اچ.305 به ترتیب با 5230 و 3941 کیلوگرم در هکتار بود.
نمودار دو بعدي حاصل از تجزیه به مولفه هاي اصلی نشان داد ژنوتیپهاي جی.کا.اچ.305، زرفام و دابل یو. پی.ان.5 داراي پتانسیل عملکرد بالایی هستند، ضمنا متحمل به تنش خشکی نیز هستند. در این مطالعه ژنوتیپهاي شناخته شده لیکورد، طلایه و اس.ال.ام.046 نسبت به سایر ژنوتیپها در هر دو شرایط از میانگین عملکرد کمتري برخوردار بودند.
مقدمه
تنشهاي محیطی مهمترین عامل کاهش دهنده عملکرد محصولات کشاورزي در سطح جهان هستند و در این بین خشکسالی و تنش حاصل از آن یکی از رایجترین تنشهاي محیطی است که تولیدات کشاورزي را با محدودیت روبرو ساخته و بازده استفاده از مناطق خشک و دیم را کاهش داده است. در اواخر فصل رشد به دلیل کاهش بارندگی و همچنین استفاده از منابع آبی براي زراعتهاي پرسود بهاره در میزان آب افت شدیدي ایجاد میشود. در نتیجه فواصل بین آبیاري طولانی شده و گیاه در دوره بحرانی رشد یعنی مرحله پر شدن دانه با تنش آبی مواجه میشود. سینگ - 1989 - 1 معتقد است که براي اصلاح ژنوتیپهاي مقاوم به خشکی گونههاي براسیکا، صفات عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد شاخههاي فرعی باید مد نظر قرار گیرند.
هنر و همکاران2در بررسی اثرات تنش در مراحل مختلف رشد کلزا نشان دادند که تیمار دیم کامل و تنش در مرحله رسیدگی به ترتیب بیشترین و کمترین اثر را بر کاهش عملکرد دانه داشت در حالی که بیشترین حساسیت کلزا مربوط به تنش در بین دو مرحله رشد رویشی مجدد و شروع گلدهی بود. در مناطق معتدل و سرد در فصل بهار در اردیبهشت ماه، از آبیاري کلزا صرف نظر نموده و به آبیاري گندم و ذرت می پردازند و قطع آبیاري کلزا در زمان گلدهی و دانهبندي باعث ایجاد تنش و کاهش محصول کلزا میگردد. بنابراین شناسایی ژنوتیپهاي متحمل به تنش خشکی آخر فصل در کلزا از اهمیت زیادي برخوردار است.
مواد و روشها
مطالعه حاضر به منظور شناسایی ژنوتیپ هاي متحمل به تنش خشکی آخر فصل در کلزا از شهریور1389 به مدت دو سال زراعی در ایستگاه تحقیقات کشاورزي اسلام آباد غرب واقع در کیلومتر 7 جاده اسلام آباد غرب-کرند غرب انجام گرفت. 13 ژنوتیپ کلزا شامل کرج1، کرج2، کرج3 ،طلایه، زرفام، اوکاپی، لیکورد، اس.ال.ام.046، مودنا، اپرا، دابل یو. پی.ان.5، دابل یو. پی.ان.2 و جی.کا.اچ.305 در دو شرایط نرمال - آبیاري کامل - و تنش خشکی - قطع آبیاري از ابتداي گلدهی - به صورت دو آزمایش جداگانه در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت.
بذر کاري بصورت کاشت در ردیفهاي 25 سانتیمتري روي پشته هاي از قبل آماده شده انجام شد. هر کرت آزمایشی شامل 4 خط کاشت به طول 5 متر و مساحت 5 مترمربع بود. آبیاري تا مرحله گلدهی انجام و سپس در تیمارهاي مورد نظر قطع آبیاري در مرحله گلدهی انجام شد. پس از برداشت کرت و حذف نیم متر از دو انتهاي آن، وزن هزار دانه و عملکرد دانه نیز تعیین گردید. براي اندازهگیري درصد روغن از روش تشدید مغناطیسی هستهاي - NMR - استفاده شد. از نرم افزار SAS براي تجزیه واریانس دادهها و از نرم آفزارهاي Minitab و SPSS براي تجزیه به مولفههاي اصلی و رسم باي پلات استفاده شد.
نتایج و بحث
ارزیابی ژنوتیپ ها از نظر تحمل به خشکی نتایج نشان داد که در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی، بیشترین عملکرد دانه متعلق به رقم جی.کا.اچ.305 به ترتیب با
5230 و 3941 کیلوگرم در هکتار بود. در شرایط نرمال پس از جی.کا.اچ.305، ارقام کرج3، مودنا، کرج 1 و دابلیو.پی.ان.5 با عملکرد دانه بالاتر از 5 تن در هکتار بیشترین عملکرد را در شرایط آبیاري کامل داشتند و در شرایط تنش نیز زرفام و دابلیو.پی.ان.5 به ترتیب با 3571 و 3545 کیلوگرم در هکتار از عملکرد مناسبی برخوردار بودند. این نتایج نشان داد که ژنوتیپ جی.کا.اچ.305 در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی از پتانسیل عملکرد خوبی برخوردار است.
نتایج نشان داد که جی.کا.اچ.305 در هر دو شرایط از میانگین تعداد خورجین در بوته و تعداد دانه در خورجین بالایی برخوردار بود. از طرفی رقم ایرانی زرفام نیز نشان داد که در مقابل شرایط نامناسب محیطی مثل تنش خشکی تحمل خوبی دارد و نسبت به سایر ژنوتیپها از عملکرد مناسبی در شرایط تنش خشکی برخوردار بود. نتایج همبستگی بین شاخص هاي تحمل به خشکی نشان داد که همه شاخصهاي اندازهگیري شده به استثناي عملکرد در شرایط تنش خشکی داراي همبستگی مثبت و معنیداري با عملکرد دانه در شرایط نرمال هستند در حالی که شاخصهاي میانگین حسابی، شاخص تحمل تنش و میانگین هندسی داراي همبستگی مثبت و معنی داري با عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی بودند و همبستگی شاخص هاي حساسیت به تنش و تحمل با عملکرد در شرایط تنش غیر معنی دار بود.
نتایج تجزیه به مولفه هاي اصلی بر اساس تمام شاخصهاي اندازه گیري شده نشان داد که دومولفه اول بیش از 99 درصد تنوع دادهها را توجیه کردند. در مولفه اول شاخص هاي عملکرد دانه در شرایط نرمال، میانگین هندسی و شاخص تحمل تنش داراي بیشترین وزن بودند. در واقع بر اساس مولفه اول میتوان ژنوتیپ هاي داري پتانسیل عملکرد بالا و همچنین تا حدودي متحمل به تنش خشکی را شناسایی کرد. در حالی که در مولفه دوم شاخصهاي حساسیت به تنش و تحمل داراي بیشترین وزن بودند و بر اساس این مولفه می توان ژنوتیپهایی که از حساسیت به تنش کمتري برخوردار هستند را شناسایی کرد.
نمودار دو بعدي رسم شده حاصل از تجزیه به مولفههاي اصلی نشان داد که بر اساس تقسیم بندي فرناندز - 1992 - 3 ژنوتیپهاي جی.کا.اچ.305، دابلیو.پی.ان.5 و زرفام در منطقه A قرار گرفتند. این ژنوتیپها نشان دادند که از پتانسیل عملکرد بالایی برخوردار هستند ضمنا در شرایط تنش نیز عملکرد خوبی داشتند. از بین ژنوتیپهاي فوق تنها رقم زرفام ایرانی می باشد و دو ژنوتیپ دیگر از مواد ژنتیکی وارداتی از سایر کشورها میباشد. نتایج نشان داد که ژنوتیپهاي اوکاپی، مودنا، کرج1 و کرج3 در منطقه B قرار گرفتند.
این ژنوتیپها از پتانسیل عملکرد خوبی برخوردار بودند در عین حال کاهش عملکرد آنها از در شرایط تنش معنیدار بوده و به عبارتی تنها از پتانسیل عملکرد خوبی برخوردار بودند. ژنوتیپ هاي اپرا، کرج2 و دابلیو.پی.ان.3 در منطقه C نمودار دو بعدي قرار گرفتند. کرج2 همانند کرج 1 و کرج3 کاندید معرفی به عنوان رقم جدید
میباشد. اپرا هم یک رقم شناخته شده سوئدي است که در مناطق سرد و معتدل سرد کشور کشت می شود و دابلیو.پی.ان.3 از مواد ژنتیکی وارداتی می باشد. این ژنوتیپ ها تنها در شرایط تنش از عملکرد مناسبی برخوردار بودند.
ژنوتیپهاي شناخته شده و قدیمی طلایه، لیکورد و اس.ال.ام.046 در منطقه D از نمودار دو بعدي قرار گرفتند. این ژنوتیپ ها درهر دو شرایط نرمال و تنش خشکی از متوسط عملکرد پایینی برخوردار بودند. در مطالعه شیرانیراد و عباسیان - 2011 - 4 زرفام در منطقه C، مودنا، اوکاپی و اس.ال.ام.046در منطقه A و اپرا در منطقه B قرار گرفتند. شاخص هایی براي انتتخاب ژنوتیپ هاي متحمل به تنش خشکی منسب هستند که داراي همبستگی بالا با عملکرد در شرایط نرمال و تنش داشته باشند - فرناندز، . - 1992
بر این اساس همانگونه که در جدول همبستگی شاخصهاي تحمل به خشکی - جدول - 4 مشهود است شاخصهاي میانگین هندسی و شاخص تحمل به تنش - - STI داراي بیشترین همبستگی با عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش خشکی هستند. در مطالعه شیرانیراد و همکاران5از شاخص تحمل به تنش به عنوان مناسبترین شاخص براي انتخاب ژنوتیپهاي کلزا در شرایط تنش خشکی یاد شده است. بر اساس این دو شاخص ژنوتیپ جی.کا.اچ.305 کاملا متمایز از سایر ژنوتیپها می باشد - شکل . - 2 بر اساس این دو شاخص پس از جی.کا.اچ.305، ژنوتیپ هاي زرفام و دابلیو.پی.ان.5 از وضعیت مطلوبی برخوردار هستند.
زرفام یک رقم بینابین بهاره-پاییزه ایرانی است که علی رغم پتانسیلهاي خوبی که براي توسعه کشت در مناطق سرد و معتدل سرد کشور دارد کمتر مورد توجه قرار گرفته است در حالی که نتایج این مطالعه نشان داد که این رقم ایرانی براي شرایط تنش از تظاهر فنوتیپی خوبی برخوردار است.در یک جمع بندي نتایج نشان داد ژنوتیپ هاي جی.کا.اچ.305، دابلیو.پی.ان.5 و زرفام داراي وضعیت مناسبی براي کشت در شرایط نرمال و تنش خشکی هستند. در صورتی که براي انتخاب ژنوتیپ هاي فوق محدودیت هایی وجود داشته باشد، کرج2 و اپرا گزینههاي بعدي براي کشت در شرایط تنش خشکی میباشند.
