نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهرداد رمضان پور توپکانلو ¹
• حسین حاتم‌زاده ²
• فرج ا... شهریاری ³

¹ گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

² ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم شیروان – مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان شمالی: خراسان شمالی - موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور&a

³ دانشگاه فردوسی- دانشکده کشاورزی- گروه بیوتکنولوژی و بهنژادی گیاهی

چکیده

مقدمه: غلات جزء مهم‌ترین منابع تأمین‌ انرژی بشر محسوب می­شوند، که در بین آن‌ها گندم نان به‌عنوان یک محصول مهم و استراتژیک در جهان شناخته‌شده است. تنش خشکی یکی از عوامل مهم کاهش تولید گندم نان به شمار می­آید. در حال حاضر توسعه ارقام متحمل به خشکی به‌عنوان یک چالش بزرگ برای به‌نژادگران محسوب می­شود. روش­های مختلفی برای ارزیابی تنوع در گونه‌­های گیاهی وجود دارد که یکی از روش­ها، روش­های آماری چند متغیره می­باشد. این تحقیق باهدف بررسی تنوع و گزینش بهترین لاین یا لاین‌ها جهت برنامه‌های اصلاحی در شرایط دیم انجام شد.
روش شناسی پژوهش: آزمایش در سال زراعی 02-1401 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم شیروان-خراسان شمالی انجام شد. این پژوهش با 193 لاین و هفت رقم گندم دیم در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار انجام شد. در طول فصل رشد و پس از برداشت، داده‌های مربوط به صفات فنولوژیکی و مورفولوژیکی ثبت و اندازه‌گیری شدند. محاسبات آماری شامل تجزیه واریانس توسط نرم­افزار SAS نسخه 4-9، تجزیه­ همبستگی، تجزیه رگرسیون و تجزیه به مؤلفه‌های اصلی توسط نرم­افزار Version 4.2.1)) R انجام شدند. جهت گزینش لاین­های برتر از شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌­آل توسط نرم‌افزار Excel استفاده شد.
یافته‌های پژوهش: تجزیه واریانس اختلاف معنی‌داری را در بین ژنوتیپ‌­ها برای تمام صفات مورد مطالعه نشان داد (p<0.01). عملکرد دانه بیشترین همبستگی مثبت و معنی­داری را با عملکرد بیولوژیک 0/82، شاخص برداشت 0/81، ارتفاع بوته 0/39، وزن سنبله 0/24 و وزن هزار دانه 0/22 داشت (p<0.01). از طرفی بین صفات فنولوژیکی نظیر روز تا رسیدن، روز تا سنبله دهی، روز تا پرچم دهی با صفات شاخص برداشت و وزن هزار دانه رابطه معکوس معنی­‌داری وجود داشت که بیانگر وزن دانه کمتر و عملکرد دانه کمتر در ژنوتیپ­های دیررس می­باشد. نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان داد که سه مؤلفه اصلی اول در مجموع 69 درصد از تنوع صفات را توجیه کردند. شاخص انتخاب گزینش ژنوتیپ ایده­آل (SIIG)، لاین‌های شماره 25، 73، 90، 84 و190 به ترتیب با مقادیر 0/91، 0/83، 0/83، 0/81و 0/88 جزو ایده‌­آل‌­ترین ژنوتیپ‌­ها شناسایی نمود. همبستگی بین شاخص SIIG و صفات مورد ارزیابی نشان داد که عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت همبستگی بالایی را با شاخص SIIG داشتند. بنابراین ژنوتیپ‌های 25، 73، 90، 84 و 190 با داشتن شاخص SIIG بالا و نیز دارا بودن پتانسیل عملکرد بالا می­توانند در برنامه‌­های به‌نژادی آتی بهره گرفته شوند.

کلیدواژه‌ها

• تنوع ژنتیکی
• شاخص گزینش
• شرایط دیم
• گندم نان

موضوعات

• به‌نژادی

عنوان مقاله [English]

Investigating the diversity and selection of bread wheat (Triticum aestivum) genotypes with optimal yield under rainfed conditions in terms of some agricultural traits

نویسندگان [English]

• Mehrdad Ramezanpour ¹
• Hossein Hatamzadeh ²
• Farajolah Shahriari ³

¹ Department of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad

² Dryland Agricultural Research Station of Shirvan,, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, North Khorasan, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO)

³ Department of Biotechnology and Plant Breeding, Agriculture Faculty, Ferdowsi University

چکیده [English]

Introduction: Cereals are considered to be among the most important sources of human energy, among which bread wheat is recognized as an important and strategic crop in the world. Currently, developing drought-tolerant cultivars is counted a major challenge for breeders. Various methods are used to assess diversity in plant species, including multivariate statistical approaches. This study aimed to evaluate genetic diversity and select the most promising lines for improvement programs in rain-fed conditions.
 
 
Methodology: The experiment was conducted during the 2022–23 agricultural year at the Shirvan Rain-fed Agricultural Research Station- North Khorasan. In this research, 193 lines and seven rain-fed wheat cultivars were evaluated using an alpha lattice design with two replications. Data on phonological and morphological traits were collected during the growing season and after harvest. Statistical analyses were performed using SAS software version 9.4. Correlation analysis, stepwise regression, and principal component analysis (PCA) were conducted using R software (version 4.2.1). The Ideal Genotype Selection Index (SIIG) was calculated in Excel to identify the best-performing lines.
 
Research findings: Analysis of variance revealed significant differences among genotypes for all studied traits (p<0.01). Seed yield showed the strongest positive and significant correlations with biological yield (0.824), harvest index (0.817), plant height (0.393), spike weight (0.236), and thousand-kernel weight (0.221) (p<0.01). ). In contrast, an inverse relationship was observed between phonological traits (e.g., days to maturity, heading, and anthesis) and morphological traits (e.g., harvest index and thousand-kernel weight), suggesting that late-maturing genotypes tended to have lower seed weight and yield. The results of PCA indicated that the first three principal components accounted for 69.1% of the total variation among traits. Based on the SIIG index, genotypes 25, 73, 90, 84 and 190 were identified as the most ideal lines, with SIIG values of 0.91, 0.83, 0.83, 0.81 and 0.80 respectively. The correlation between the SIIG index and the evaluated traits showed that grain yield, biological yield, and harvest index had a high correlation with the SIIG index. Therefore, genotypes 25, 73, 90, 84 and 190 with high SIIG index and high yield potential, can be used in future breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

• Genetic diversity
• Selection index
• Rainfed conditions
• Bread wheat