بخشی از مقاله
چکیده
خشکی شایعترین تنش محیطی است که خطر بزرگی برای تولید محصولات زراعی در ایران و جهان میباشد. خشکی زمانی اتفاق میافتد که ترکیبی از عوامل فیزیکی و محیطی باعث تنش داخلی در گیاه شده و در نتیجه تولید را کاهش دهد.برای ارزیابی تحمل خشکی 20 ژنوتیپ گندم نانآزمایشی در سال زراعی 1392-93 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط آبی و دیم، در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه مورد ارزیابی قرار گرفتند.
برای بررسی میزان تحمل این ژنوتیپها بر مبنای عملکرد در شرایط تنش خشکی و بدون تنش، شاخصهای مقاومت به خشکی مانند: شاخص تحمل تنش، شاخص حساسیت به تنش، شاخص تحمل، شاخص بهره وری متوسط، میانگین هندسی بهرهوری و شاخص میانگین هارمونیک مورد استفاده قرار گرفتند. بین ژنوتیپهای مورد بررسی اختلاف معنیداری از نظر شاخصها و عملکرد در هر دو شرایط وجود داشت.
براساس نتایج همبستگی بین شاخصهای مقاومت به خشکی و عملکرد در دو شرایط آبی و دیم، شاخصهایMP، GMP و HMPجهت انتخاب ژنوتیپهای برتر در هر دو شرایط مناسبتربودند که بر اساس این شاخصها ژنوتیپهای شماره 12، 15و 1 مقاومترین ژنوتیپهابودند. با استفاده از نمودار بای پلات حاصل از دو مؤلفه اصلی اول که 99/74 درصد از واریانس کل را توجیه کردند مشخص شد که ژنوتیپهای 12، 15و 1 بهترین ژنوتیپها از نظر تحمل به خشکی میباشند.
مقدمه
گندم نان در محدوده وسیعی از شرایط آب و هوایی جهان رشد میکند و در حقیقت از سازگارترین گونههای غلات است، به طوری که تقریباً 90 درصد اراضی زیر کشت گندم دنیا به این گونه گندم اختصاص دارد. مصرف عمده این نوع گندم در تهیه نان است و به همین دلیل آن را گندم نان مینامند
به نژادگران همواره در تلاش بودهاند که با آزمایش ارقام مختلف در شرایط تنش و غیر تنش به تشخیص ارقام مقاوم پرداخته و از آنها در جهت برنامههای اصلاحی استفاده کنند.فیزیولوژیستهای گیاهی معتقدند که برای بازدهی بیشتر در اصلاح ارقام سازگار و برتر در مناطق خشک و نیمه خشک بایستی شاخصهایی را که در شناسایی پایداری عملکرد ارقام در شرایط تنش خشکی مؤثرند، شناخته و آنها را علاوه بر عملکرد دانه به عنوان معیارهای انتخاب مورد استفاده قرار داد
شاخصهای تحمل - TOL - 1، بهرهوری متوسط - MP - 2، حساسیت به تنش - SSI - 3، تحمل تنش - STI - 4، میانگین هندسی بهرهوری - GMP - 5 و میانگین هارمونیک - HMP - 6 از جمله شاخصهایی هستند که برای انتخاب ارقام متحمل به خشکی معرفی شدهاند .مقدار بالای شاخص تحمل که توسط فرناندز - 6 - معرفی شد نشاندهنده حساسیت ژنوتیپ به تنش است.
از طرفی مقدار کم شاخص حساسیت به تنش که توسط فیشر و مورر - 7 - ارائه شد نشاندهنده تغییرات کم عملکرد یک ژنوتیپ در شرایط تنش و طبیعی میباشد. با توجه به اهمیت مطالعه تحمل خشکی و ضرورت استفاده از ژنوتیپهای متحمل به شرایط کمآبی، این آزمایش به منظور ارزیابی شاخصهای مقاومت به تنش و معرفی بهترین شاخصهای مقاومت به خشکی در گندم طرحریزی شد.
مواد روشها
به منظور ارزیابی برخی از ویژگیهای ژنوتیپهای گندم نان و شناسایی ژنوتیپهای مقاوم و متحمل به خشکی این تحقیق در سال زراعی 1392- 93 در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه اجرا گردید. آزمایش با 20 ژنوتیپ - جدول - 1 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم و آبی اجرا شد.عملکرد دانه در هر واحد آزمایشی در واحد سطح - متر مربع - اندازهگیری گردید.
در مزرعه هر کرت شامل 5 خط 2 متری به فاصله خطوط 20 سانتیمتر و تراکم 400 بذر در متر مربع بود. متوسط بیشترین وکمترین درجه حرارت سالیانه 22/6 و 5/9 درجه سانتیگراد بود.آبیاری بطور معمول طی 4 دوره انجام شد. در طول دوره اجرای طرح از هیچ نوع کودی استفاده نشد و مبارزه با علف هرز بطور دستی انجام شد.در این بررسی از شش شاخص مقاومت به خشکی براساس عملکرد در شرایط تنش و بدون تنش استفاده گردید.
شاخصها در محیط EXCEL محاسبه، همبستگی بین شاخصها و عملکرد در دو محیط آبی و دیم با استفاده از نرم افزار SPSSو تجزیه به مؤلفههای اصلی بر روی عملکرد در شرایط آبی و دیم و شاخصهای مقاومت به خشکی با استفاده از نرم افزار STATISTICA انجام و به صورت نمودار بای پلات نمایش داده شد.
جدول - 1 اسامی ژنوتیپها و ارقام مورد مطالعه
نتایج و بحث
بر اساس جدول - 2 - شاخصهای MP، GMP و HMP همبستگی مثبت و معنیداری در سطح احتمال یک درصد با عملکرد دانه در شرایط تنش و بدون تنش داشتند،انتخاب بر اساس آنها باعث افزایش عملکرد در هر دو محیط میشود - . - 11چون شاخصSSI همبستگی منفی با عملکرد در شرایط تنش داشت - - 3 لذا ژنوتیپهایی که دارای مقادیر کمتر این شاخص هستند بایستی به عنوان ژنوتیپهای متحمل شناخته شوند. کارگر و همکاران - 9 - همبستگی شاخصها را بررسی کرده و دو شاخص تحمل به تنش و میانگین هندسی عملکرد را به عنوان بهترین شاخصها در تفکیک ژنوتیپهای پایدار معرفی نمودند.
در ارزیابی لاینهای نخود شاخصهای HMP، MP، GMP و STI را مناسبترین شاخصهای گزینش ارقام مقاوم به خشکی دانستهاند که با نتایج - 8 - مطابقت داشت. براساس تحقیق آنها این چهار شاخص همبستگی مثبت و معنیداری در هر دو شرایط تنش و بدون تنش با عملکرد داشتند ولی همبستگی TOL در شرایط تنش با عملکرد معنی دار نبود،که در این آزمایش هم اینگونه بود.
از آنجا که ممکن است گزینش براساس همبستگی ساده شاخصها به اندازه نتایج حاصل از بررسی هر یک از ژنوتیپها کارآمد نباشد، از این رو از نمودار پراکنش سه بعدی معمولاً برای تعیین ژنوتیپهای مقاوم به تنش استفاده میشود. استفاده از نمودار پراکنش سه بعدی توسط محققان مختلف گزارش شده است 4 - و. - 8 تجزیه به مؤلفههای اصلی نشان داد، مؤلفه اول 60/71 درصد و مؤلفه دوم 39/02 درصد از واریانس کل را توجیه کردند
مؤلفه اول دارای ضرایب بالا و مثبت برای عملکرد در شرایط آبی و تنش،HMP،GMPوMP بود. با توجه به اینکه مقادیر بالای این شاخصها مطلوب است بنابراین مؤلفه اول، مؤلفه مقاومت به خشکی نامیده میشود. مؤلفه دوم نیز، دارای ضرایب بالا و مثبت برای SSI، TOL و عملکرد در شرایط بدون تنش و ضرایب بالا و منفی برای STIمیباشد. با توجه به این که مقادیر پایین شاخص SSI و TOL مطلوب میباشد این مؤلفه، مؤلفه حساسیت به خشکی نامیده میشود
با توجه به شکل 1 ژنوتیپها در درون چهار ناحیه مشخص قرار گرفتهاند که بر این اساس ژنوتیپهای 12، 15و 1 سازگارترین ژنوتیپها برای هر دو محیط میباشند.
جدول -2همبستگی بین عملکرد وشاخصهای مقاومت به خشکی
جدول -3 بررسی شاخصهای مقاومت به خشکی با استفاده از تجزیه به مؤلفه های اصلی
