ارزیابی برخی از ژنوتیپ‌های برنج در شرایط تنش خشکی با استفاده از شاخص‌های تحمل به تنش

نویسندگان

1 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانش‌آموخته دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

doi
10.22124/cr.2024.26168.1800
چکیده

مقدمه: یکی از مشکلات عمده زراعت برنج کمبود منابع آب است، به‌ویژه در دوره­هایی که کاهش ریزش باران بر رشد رویشی و عملکرد آن تاثیر می­گذارد. تنش خشکی به‌عنوان یکی از موثرترین عامل‌های کاهش تولید در گیاهان شناخته شده است. شناسایی و گسترش ژنوتیپ­های سازگار به تنش یکی از راه‌کارهای غلبه بر شرایط نامساعد محیطی است. برای ارزیابی آسان­تر ژنوتیپ­ها در مواجهه با تنش خشکی و شناسایی ژنوتیپ­های متحمل به خشکی، شاخص­های مختلفی به‌عنوان معیار انتخاب ژنوتیپ­ها بر اساس عملکرد آن­ها در شرایط تنش و بدون تنش پیشنهاد شده است. بر همین اساس، مطالعه حاضر به‌منظور ارزیابی برخی از ژنوتیپ‌های برنج تحت شرایط تنش خشکی و معرفی ارقام متحمل به خشکی با استفاده از شاخص­های مهم حساسیت و تحمل به تنش انجام شد. مواد و روش‌ها: این آزمایش در شهرستان آزادشهر استان گلستان به‌صورت کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی شامل دو سطح آبیاری (تنش خشکی و آبیاری غرقابی به‌عنوان شاهد) و فاکتور فرعی شامل هشت رقم زراعی برنج بود. اندازه واحدهای آزمایشی سه مترمربع با فاصله یک متر از یکدیگر در نظر گرفته شد. بعد از انتصاب تصادفی تیمارها به واحدهای آزمایشی، نشاکاری به‌صورت چهار بوته در هر کپه انجام شد. هر ژنوتیپ در شش ردیف دو متری با فاصله 25 × 25 سانتی‌متر کشت شد. آبیاری مزرعه آزمایشی در هر دو شرایط تنش و بدون تنش تا مرحله پنجه‌دهی ژنوتیپ‌ها به‌طور یکسان به‌صورت غرقاب انجام شد. سپس در شرایط تنش، آبیاری از 40 روز پس از نشاکاری (مرحله حداکثر پنجه‌زنی) تا پایان فصل زراعی به فاصله 25 روز انجام شد که با توجه به شرایط اقلیمی منطقه، تا پایان فصل زراعی تنها یکبار آبیاری در شرایط تنش انجام شد. از شش ردیف کاشته شده در هر کرت، یک ردیف از طرفین به‌عنوان حاشیه حذف و ردیف‌های دوم تا چهارم جهت نمونه‌برداری انتخاب شدند. پس از اندازه‌گیری صفات و محاسبه شاخص‌های مختلف، داده‌ها با نرم‌افزار SAS تجزیه و تحلیل شدند. نمودار دو بعدی بای‌پلات نیز با نرم‌افزار STATGRAPHIC رسم شد.یافته‌های تحقیق: نتایج تجزیه واریانس تفاوت بسیار معنی‌داری را بین ژنوتیپ‌ها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه در هر دو شرایط تنش خشکی و غرقاب نشان داد. مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها نشان داد که در هر دو شرایط غرقاب و تنش، بیش‌ترین میانگین عملکرد متعلق به ژنوتیپ‌های فجر، IRAT216، سنگ جو و سنگ طارم گرده و کم‌ترین میانگین عملکرد متعلق به رقم سپیدرود بود. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که عملکرد دانه در شرایط غرقاب به‌ترتیب با شاخص‌های بهره‌وری متوسط (MP)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP)، میانگین هارمونیک (HARM) و تحمل خشکی (TOL) دارای همبستگی مثبت و معنی‌دار بود و بالاترین همبستگی بین عملکرد دانه و شاخص بهره‌وری متوسط (r=0.918) مشاهده شد. در شرایط تنش نیز شاخص‌های میانگین هارمونیک (HM)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP) و بهره‌وری متوسط (MP) همبستگی بالایی با عملکرد دانه نشان دادند و بالاترین آن مربوط به شاخص میانگین هارمونیک (r=0.933) بود. نتایج تجزیه به مولفه‌های اصلی نشان داد که 94.31 درصد از تنوع کل بین داده‌ها توسط دو مولفه اصلی اول و دوم توجیه شد. تجزیه خوشه‌ای بر اساس شاخص­های تنش نیز ژنوتیپ‌های برنج را به سه گروه تفکیک کرد و ژنوتیپ‌های موجود در خوشه اول دارای بیش‌ترین تحمل به تنش خشکی بودند.نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده از تجزیه بای‌پلات و همبستگی بین شاخص‌ها نشان داد که شاخص‌های GMP، MP و HM بهترین شاخص‌ها جهت گزینش ژنوتیپ‌های پرمحصول در هردو شرایط تنش و بدون تنش در این آزمایش بودند. بر اساس این شاخص‌ها و رسم نمودار بای‌پلات، ژنوتیپ‌های فجر، سنگ طارم گرده، سنگ جو و IRAT216 به‌عنوان ژنوتیپ‌های با عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی و ژنوتیپ‌های سپیدرود و غریب سیاه ریحانی به‌عنوان ژنوتیپ‌های با عملکرد پایین و حساس به خشکی شناسایی شدند.