پایداری عملکرد ژنوتیپ‌های گندم نان با استفاده از تجزیه AMMI و GGE بای‌پلات

نویسندگان

1 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

3 دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

doi
10.22124/cr.2023.23333.1746
چکیده

مقدمه: تولید ارقام دارای عملکرد بالا و پایدار مهم‌ترین هدف برنامه‌های اصلاحی محصولات زراعی از جمله گندم می‌باشد. عملکرد نهایی هر محصول به وسیله پتانسیل ژنوتیپ (G)، اثر محیط (E) و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط (GE) تعیین می‌شود. روش‌های متعددی برای مطالعه اثر متقابل ژنوتیپ × محیط و تعیین ژنوتیپ‌های پایدار ارائه شده است که به­طور کلی می­توان آنها را به دو دسته اصلی تک‌متغیره و چندمتغیره تقسیم کرد. روش‌های تک‌متغیره تصویر کاملی از ماهیت پیچیده و چندبعدی اثر متقابل GE ارائه نمی‌کنند، از این­رو استفاده از روش‌های چندمتغیره برای رفع این مشکل پیشنهاد شده است. در بین روش­های چندمتغیره، دو روش AMMI و GGE-Biplot از اهمیت بیش­تری برخوردار هستند. هدف از این آزمایش، بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای عملکرد دانه 20 ژنوتیپ گندم و شناسایی ژنوتیپ­های پایدار و پر محصول بود.مواد و روش­ ها: مواد گیاهی این آزمایش، 20 ژنوتیپ گندم نان شامل 18 لاین گندم آبی و دو رقم شاهد رخشان و بهاران بود که به­منظور بررسی پایداری عملکرد دانه، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در پنج ایستگاه منطقه معتدل کشور (کرج، کرمانشاه، زرقان، بروجرد و مشهد) طی دو سال زراعی 1399-1398 مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط و ارزیابی پایداری ژنوتیپ­ها، از دو روش چندمتغیره AMMI و GGE-Biplot استفاده شد. از نرم‌افزار R برای تجزیه داده‌های آزمایش به روش AMMI و رسم نمودار‌های مربوطه و از نرم‌افزار Genstat برای تجزیه داده‌ها به روش گرافیکی GGEبای‌پلات استفاده شد.یافته­ های تحقیق: نتایج تجزیه واریانس مرکب داده‌ها نشان داد اثر متقابل ژنوتیپ × سال و ژنوتیپ × سال × مکان در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بودند. بر اساس نتایج تجزیه AMMI اثر محیط، ژنوتیپ و اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط معنی‌دار بودند. بر اساس دو مدل ,AMMI1  AMMI2 ، پارامتر ارزش پایداری AMMI (ASV) و شاخص انتخاب پایداری (GSI) ژنوتیپ 12 با عملکرد 27/8 تن در هکتار به عنوان بهترین ژنوتیپ تعیین شد. بررسی چند ضلعی GGE بای‌پلات منجر به شناسایی سه ابرمحیط شد که در بین این محیط‌ها، محیط بروجرد بیشترین قدرت نمایندگی و تمایزکنندگی را در بین محیط‌های مختلف داشت. ژنوتیپ‌های شماره 12 و 9 علاوه‌بر داشتن عملکرد بالا از پایداری عملکرد بالاتری برخوردار بودند. ژنوتیپ­های شماره 12 و 9 نزدیکترین ژنوتیپ‌ها به ژنوتیپ ایده‌آل (ژنوتیپ مطلوب و پایدار) بودند و ژنوتیپ‌های 5، 7 و 18 بعد از آن در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند. بر اساس نتایج حاصل از هر دو روش ژنوتیپ 12 به عنوان پایدار­ترین ژنوتیپ شناسایی شد.نتیجه ­گیری: نتایج AMMI، شاخص پایداری امی (ASV) و شاخص پایداری ژنوتیپ (GSI) در مقایسه با نتایج GGEبای‌پلات نشان داد تمامی این شاخص‌ها از پتانسیل خوبی برای ارزیابی پایداری عملکرد ژنوتیپ‌ها برخوردار هستند، با این وجود نتایج GGEبای‌پلات در بررسی سازگاری و پایداری عملکرد ژنوتیپ‌ها در محیط‌های مختلف به دلیل سهولت در تفسیر نتایج گرافیکی کارآتر و کاربردی‌تر می‌باشد.