بررسی تنوع ژنتیکی لاین های ذرت (Zea mays L.) بر اساس صفات اگرومورفولوژیک با استفاده از تحلیل عاملی تحت شرایط کمبود روی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران
2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران
3 استاد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
4 استاد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران.
5 استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، مجتمع آموزش عالی سراوان، سراوان، ایران
doi
10.22124/cr.2023.24502.1767چکیده
مقدمه: اولین گام در برنامههای بهنژادی، استفاده از تنوع ژنتیکی موجود در بین جمعیتها، ارقام و لاینهای موجود است. ذرت بهعنوان یک گیاه مدل برای مطالعات ژنتیک صفات مختلف استفاده میشود. ذرت نسبت به سایر محصولات زراعی، نیاز بالایی به روی (Zn) دارد و بهعنوان شاخص ارزیابی کمبود روی در خاک شناخته میشود. ایران از نظر شرایط آب و هوایی در منطقه خشک و نیمهخشک قرار دارد و عموماً کمبود عناصر ریزمغذی بهویژه روی در آن وجود دارد. کمبود عناصر غذایی از قبیل روی یکی از تنشهای غیرزیستی مهمی است که بر رشد و نمو گیاهان از جمله ذرت تاثیر میگذارد. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی تنوع ژنتیکی تعدادی از لاینهای ذرت تحت دو شرایط بهینه و کمبود روی بود.مواد و روش ها: بهمنظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 95 لاین ذرت بر اساس صفات اگرو- مورفولوژیک، آزمایشی در قالب طرح آلفا لاتیس در دو تکرار تحت دو شرایط نرمال یا بهینه (استفاده از کود سولفات روی) و کمبود روی (عدم استفاده از کود سولفات روی) در مرکز تحقیقات کشاورزی زابل بهمدت دو سال اجرا شد. لاینهای ذرت مورد تحقیق از دانشگاه رازی کرمانشاه، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی و مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج در قالب طرح تحقیقاتی شماره 94/101/T.T مصوب پژوهشکده زیستفناوری دانشگاه ارومیه تهیه شدند. تعداد 29 صفت اندازهگیری و ثبت شد. تجزیه واریانس مرکب صفات مورد مطالعه تحت شرایط نرمال و کمبود روی با استفاده از نرمافزار SAS نسخه 9.4 انجام شد. سایر تجزیههای آماری با استفاده از نرمافزار R و بستههای مختلف شامل آمارههای توصیفی با استفاده از بسته pastecs، ضریب همبستگی پیرسون با استفاده از بسته corrplot، تحلیل رگرسیون گامبهگام پیشرو با استفاده از بسته olsrr و تحلیل عاملی با استفاده از بسته psych انجام شد.یافته های تحقیق: نتایج این مطالعه نشان داد که تغییرات فنوتیپی زیادی در میان لاینهای ذرت مورد استفاده برای تمامی صفات در هر دو شرایط محیطی وجود داشت. نتایج تجزیه واریانس وجود تنوع فنوتیپی بالا در بین لاینهای ذرت را تائید کرد. همه صفات تحت تاثیر محیط قرار گرفتند و تفاوت آماری معنیداری بین دو محیط از نظر تمامی صفات اندازهگیری شده در لاینها مشاهده شد. برهمکنش ژنوتیپ× محیط نیز برای بیشتر صفات مطالعه شده معنیدار بود. برآورد آمارههای توصیفی نشان داد که تنوع قابل توجهی در میان لاینها وجود داشت، بهطوری که برای صفات مورفولوژی در هر دو محیط کمبود روی و نرمال، بیشترین میزان تنوع در صفات عملکرد در واحد سطح، عملکرد اقتصادی و تعداد دانه در بلال مشاهده شد. از لحاظ همبستگی، صفات وزن پنج بلال، تعداد دانه در بلال و وزن 100 دانه در هر دو محیط نرمال و کمبود روی دارای همبستگی مثبت و معنیداری با عملکرد اقتصادی بودند. بنابراین این سه صفت را میتوان بهعنوان صفاتی مهم در گزینش اولیه لاینهای متحمل به کمبود روی معرفی کرد. در تحلیل عاملی صفات مورفولوژی با استفاده از روش تجزیه و تحلیل موازی، تعداد چهار عامل مستقل و پنهانی در هر دو شرایط نرمال و کمبود روی تعیین شد که بهترتیب 63 و 57 درصد از تنوع کل لاینها را توجیه کردند. بر اساس نتایج تحلیل عاملی، صفات تعداد روز تا تاسلدهی، تعداد روز تا ظهور گرده، تعداد روز تا بلالدهی، ارتفاع بوته، قطر و عرض بلال، تعداد دانه در بلال، عملکرد اقتصادی، عملکرد در واحد سطح و شاخص برداشت که میزان اشتراک بالایی در هر دو شرایط بهینه و کمبود روی داشتند، بهعنوان صفات کلیدی جهت انتخاب لاینهای متحمل به کمبود روی پیشنهاد میشوند.نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل توجهی از لحاظ صفات مورفولوژی در بین لاینهای ذرت مورد مطالعه تحت هر دو شرایط نرمال و کمبود روی وجود داشت که امکان استفاده از این لاینها را در برنامههای بهنژادی بهعنوان یک منبع ژنی ارزشمند جهت بهبود عملکرد لاینها و تولید لاینهای اصلاح شده در شرایط نرمال و کمبود روی فراهم میکند.