فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدفذرت (Zea mays L.) یکی از مهم‌ترین محصولات زراعی جهان است که نقش کلیدی در امنیت غذایی، تغذیه دام و صنایع غذایی ایفا می‌کند. کمبود عناصر ریزمغذی، به‌ویژه روی (Zn)، یکی از چالش‌های اصلی در خاک‌های کشاورزی است که تأثیرات منفی بر رشد و عملکرد گیاهان دارد. کمبود روی یکی از شایع‌ترین کمبودهای ریزمغذی در خاک‌های زراعی است که با کاهش عملکرد و کیفیت تغذیه‌ای محصولات، تهدیدی جدی برای امنیت غذایی محسوب می‌شود. ذرت، به‌عنوان گیاهی حساس به کمبود روی و شاخصی برای ارزیابی وضعیت این عنصر در خاک، نیازمند برنامه‌های اصلاحی مبتنی بر شواهد دقیق از تنوع ژنتیکی و پاسخ‌های فیزیولوژیکی است. هدف این پژوهش، بررسی تنوع ژنتیکی و تغییرات ساختار همبستگی بین شاخص‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی تحت دو سطح تغذیه روی بود.مواد و روش‌هااین پژوهش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی 95 لاین خالص ذرت تحت دو شرایط بهینه (با اعمال کود سولفات روی) و کمبود روی (بدون اعمال کود سولفات روی) انجام شد. آزمایش در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار در مدت دو سال اجرا گردید. در مجموع، 21 صفت فیزیولوژیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه واریانس مرکب تحت هر دو شرایط بهینه و کمبود روی با استفاده از نرم‌افزار SAS نسخه 4/9، و همبستگی پیرسون و نیز تحلیل عاملی با استفاده از بسته‌های مربوطه در نرم‌افزار R انجام شد.یافته‌هابر اساس نتایج تجزیه واریانس مرکب، اثر ژنوتیپ و اثرات متقابل ژنوتیپ × محیط و ژنوتیپ × سال بر روی صفات مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود که بیانگر وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه و واکنش‌های متفاوت ژنوتیپ‌ها در شرایط محیطی مختلف بود. در شرایط کمبود روی، میانگین صفاتی نظیر کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، پرولین، مالون‌دی‌آلدئید، پلی‌فنل اکسیداز و محتوای آهن بذر افزایش یافت که نشانه فعال شدن مسیرهای دفاع اکسیداتیو و سازگاری متابولیکی بود. در مقابل، در شرایط بهینه، مقادیر بالاتری از صفاتی مانند کاتالاز، پروتئین بذر، کربوهیدرات بذر و عناصر معدنی مانند پتاسیم، روی و فسفر بذر مشاهده شد که بازتاب‌دهنده‌ی تخصیص بیشتر منابع به رشد و ذخیره‌سازی بود. تحلیل همبستگی نشان داد که در شرایط بهینه، همبستگی‌های مثبت و معنی‌داری بین صفات فتوسنتزی و شاخص‌های متابولیتی وجود داشت، در حالی که در شرایط کمبود روی این روابط تضعیف یا به مسیرهای دیگری منتقل شدند، مانند ارتباط کربوهیدرات بذر با صفات کلروفیل b، پرولین و پروتئین برگ. پایداری همبستگی‌های معنی‌دار بین کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل در هر دو شرایط، نشان‌دهنده قابلیت این صفات برای استفاده به‌عنوان شاخص‌های ثابت و قابل اعتماد در غربالگری غیرمستقیم ژنوتیپ‌های متحمل است. تحلیل عاملی با چرخش واریماکس نیز ساختار پنهانی داده‌ها را آشکار ساخت. در شرایط کمبود روی، سه عامل اصلی استخراج شد که ۳۳ درصد از واریانس کل صفات را توضیح دادند. در مقابل در شرایط بهینه، هفت عامل شناسایی شد که در مجموع ۵۴ درصد از واریانس کل را توجیه کردند. نتیجه‌گیرینتایج این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی معنی‌داری در لاین‌های ذرت مورد بررسی برای صفات کلیدی فتوسنتزی، نیتروژنی و آنتی‌اکسیداتیو وجود دارد. این تنوع در شرایط کمبود روی بیشتر در مسیرهای فتوسنتزی و نیتروژنی برگ و بذر نمود پیدا کرد، در حالی که در شرایط بهینه، ساختار عاملی پیچیده‌تری از روابط بین صفات متابولیتی و ذخیره‌ای شکل گرفت. از آنجا که صفاتی مانند کلروفیل‌ها، پروتئین و نیتروژن برگ و بذر و برخی شاخص‌های آنتی‌اکسیداتیو، هم تنوع میان‌ژنوتیپی بالایی ایجاد کردند، هم در شرایط تنش رفتار تمایزبخش نشان دادند، می‌توانند به‌عنوان معیارهای قابل اعتماد برای غربالگری اولیه ژنوتیپ‌های توانمند در سازگاری به کمبود روی در برنامه‌های به‌نژادی ذرت مورد استفاده قرار گیرند. این یافته‌ها چشم‌انداز مناسبی برای بهره‌گیری از شاخص‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی در برنامه‌های به‌نژادی ذرت فراهم می‌کند.