فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه: تنش خشکی یکی از مخرب‌ترین تنش‌های غیرزیستی موثر بر رشد و نمو گیاهان است. افزایش جمعیت جهانی، افزایش میزان تقاضای گندم و همچنین دوره‌های خشک‌سالی، باعث افزایش اهمیت به‌نژادی برای تحمل به تنش­ خشکی در گندم نان شده است. کاربرد شاخص‌های گزینش برای تحمل به تنش خشکی، راه‌کار موثری جهت غربال و شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل گندم در راستای برنامه‌های به‌نژادی این محصول است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی روابط بین شاخص‌های تحمل، تعیین کارایی شاخص‌ها در تفکیک ژنوتیپ‌ها و در نهایت گزینش ژنوتیپ‌های متحمل به تنش خشکی در رقم‌ها و توده‌های بومی گندم نان بود.مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر عملکرد دانه گندم نان، آزمایشی در قالب طرح آلفا لاتیس ساده تحت دو شرایط آبیاری نرمال و شرایط تنش خشکی طی دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور- مراغه انجام شد. مواد گیاهی آزمایش، 300 ژنوتیپ گندم نان شامل 210 توده بومی و 90 رقم تجاری گندم (15 رقم دیم و 75 رقم آبی، و از نظر تیپ رشدی 64 رقم بهاره، 15 رقم پاییزه و 11 رقم بینابین) بود. برای ارزیابی میزان حساسیت یا تحمل ژنوتیپ‌ها به تنش خشکی و شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به تنش، شاخص تحمل (TOL)، میانگین بهره‌وری (MP)، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین هندسی (GMP)، میانگین هارمونیک (HM)، شاخص تحمل به خشکی (DI)، شاخص تحمل به تنش غیرزیستی (ATI) و شاخص تغییریافته تحمل به تنش (MSTI) با استفاده از عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش برای کلیه ژنوتیپ‌ها محاسبه شد. همچنین برای افزایش کارایی انتخاب و غربال ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی، شاخص SIIG بر مبنای ادغام 12 شاخص مورد بررسی محاسبه شد. تجزیه واریانس داده‌ها با استفاده از پکیج Agricolae، خوشه‌بندی سلسله مراتبی ژنوتیپ‌های گندم نان با استفاده از پکیج‌های heatmap3، RColorBrewer، dendextend، gplots و colorspace، نمودارهای بای‌پلات با استفاده از پکیچ factoextra و نمودار همبستگی بین عملکرد دانه تحت شرایط نرمال و تنش با شاخص‌های تحمل به تنش با استفاده از پکیج corrplot در نرم‌افزار R4.2.2 ترسیم شدند.یافته‌های تحقیق: نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ×محیط بسیار معنی‌دار (P<0.001) بود. معنی‌دار شدن اثر ژنوتیپ نشان دهنده تنوع مطلوب در بین ژنوتیپ‌ها و معنی‌دار شدن برهمکنش بین ژنوتیپ و محیط نشان دهنده واکنش متفاوت ژنوتیپ‌ها به تغییر شرایط محیطی است. تجزیه خوشه‌ای بر اساس داده‌های هر یک از سال‌های ارزیابی شده و نیز میانگین داده‌های دو سال، ژنوتیپ‌ها را در سه خوشه دسته‌بندی کرد. بر مبنای نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA)، رقم‌های زراعی Shanghai، Naz، Falat، Bam و توده‌های بومی 626358، 623109 و 621908 در سال اول و رقم‌های زراعی Shanghai، Koohdasht، Karim، Pishgam و توده‌های بومی 628189، 627460 و 627616 در سال دوم، ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی بودند، در حالی‌که بر اساس میانگین داده‌های دو سال، رقم‌های Koohdasht، Karim، Pishgam، Adl، Naz و توده‌های 628189، 627460،  624944  و 627299  به‌عنوان ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی شناسایی شدند. برآورد ضرایب همبستگی نشان داد که عملکرد دانه با شاخص‌های SSI و TOL همبستگی منفی و معنی‌دار و با سایر شاخص‌ها به‌ویژه شاخص‌های MP، GMP، HM، STI و K2STI همبستگی مثبت و معنی‌دار داشت.نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده از شاخص‌های تحمل به تنش و همچنین شاخص SIIG نشان داد که رقم‌های بهاره و آبی Adl، Naz و Shanghai از رقم‌های قدیمی گندم کشور و رقم‌های بهاره و دیم Karim و Koohdasht از رقم‌های جدید گندم کشور و همچنین توده‌های بومی 626358 (با منشأ اصفهان) و 621908 (با منشأ اراک) متحمل به خشکی و دارای عملکرد بالایی در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی بودند. نتایج به‌دست آمده از این مطالعه، اطلاعات ارزش‌مندی در زمینه گزینش ژنوتیپ‌های متحمل ارائه داد که می­توان از این اطلاعات برای تولید رقم‌های جدید با پتانسیل عملکرد بالا در برنامه‌های به‌نژادی گندم بهره برد. همچنین از ژنوتیپ‌های متحمل می‌توان به‌عنوان والدین برای تجزیه و تحلیل ژنتیکی، نقشه‌برداری ژنی و بهبود تحمل به خشکی در گندم استفاده کرد.