ارزیابی توارث ژنتیکی و پاسخ به دو نسل گزینش برای صفات مهم در سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum Minkw)
نویسندگان
1 استادیار پژوهش بخش منابع طبیعی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی قم
2 استاد پژوهش، بخش تحقیقات مرتع موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران. ایران.
doi
10.22092/ijrfpbgr.2025.368412.1472چکیده
مقدمهسیاه تاغ (Haloxylon aphyllum)، گونهای درختچهای از تیرهChenopodiaceae میباشد و بهدلیل سازگاری به شرایط بیابانی و خشک از دیرباز مورد توجه بوده است. انتخاب ژنوتیپهای برتر و سازگار این گونه تأثیر زیادی در توسعه تاغزارهای کشور دارد. با توجه به کارکرد این گونه در تثبیت شن و کاهش سرعت باد، بررسی و انتخاب صفاتی مانند ارتفاع، قطر تنه و قطر تاج پوشش درختچهها از اهمیت زیادی برخوردار است. میزان موفقیت در اصلاح این صفات و انتخاب پایههای برتر به تشخیص نحوه کنترل ژنتیکی و ارتباط آنها با یکدیگر بستگی دارد. هدف از این تحقیق، بررسی مقدار و ماهیت تنوع ژنتیکی و پاسخ به دو دوره گزینش صفات مذکور در گونه سیاه تاغ بود.مواد و روشهابه منظور اصلاح ژنتیکی سیاه تاغ، سه دوره گزینش 5 ساله مستقیم (جمعا 15 سال) بر روی یک توده تاغ با تنوع ژنتیکی بالا برای صفات ارتفاع درختچه، قطر تنه و قطر تاج پوشش در ایستگاه تثبیت شن بعثت قم انجام شد. در مرحله اول تحقیق (از سال 1376) تعداد 27 ژنوتیپ از مناطق مختلف کشور انتخاب گردید. از بذرهای هر درختچه 40 گلدان کشت و نهالهای تولیدی در اوایل بهار سال بعد به عرصه اصلی منتقل شدند. در شروع مراحل دوم (سال 1384) و سوم (سال 1391) نیز بهترتیب بذرهای 19 و 9 ژنوتیپ برتر در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار دوباره کشت و ارزیابی گردید. در هر سه مرحله در سال پنجم نسبت به اندازهگیری صفات ارتفاع درختچه، قطر تنه و قطر تاج پوشش اقدام شد. تجزیه واریانس جمعیت پایه و نسلهای گزینش شده نسل اول و دوم بهمنظور برآورد واریانسهای ژنتیکی و محیطی و محاسبه وراثتپذیری عمومی (h2b) صفات انجام شد. برای اطمینان از موفقیتآمیز بودن گزینش در طی دو نسل متوالی، از وراثتپذیری واقعی h2r (Realized heritability) با استفاده از نسبت پاسخ به گزینش به دیفرانسیل گزینش (h2r =R/S) استفاده شد. همچنین وراثتپذیری خصوصی (h2op) حاصل از رگرسیون والد بر نتاج در دو نسل متوالی برآورد شد. محاسبه وراثتپذیریها با فرض وراثت دیپلوئیدی مواد مورد استفاده، نمونهگیری تصادفی از توده پایه، عدم وجود اپیستازی و تعادل ژنها از نظر پیوستگی ژنی انجام شد.نتایجنتایج سه نسل تجزیه واریانس در جمعیت اولیه و جمعیتهای گزینش شده در نسلهای G1 و G2 نشان داد که تنوع ژنتیکی در جمعیتهای نسل پایه و نسل G1 برای هر سه صفت از لحاظ آماری معنیدار بود، ولی در نسل G2 تفاوت بین ژنوتیپهای متنخب معنیدار نبود. این نتایج مورد انتظار است، زیرا در نسل دوم تعداد ژنوتیپهای منتخب به 9 پایه کاهش یافت، چون همه آنها بهعنوان پایههای برتر گزینش شده بودند، تفاوت بین آنها معنیدار نبود. میزان وراثتپذیری عمومی (h2b)براساس تجزیه واریانس، برای هر سه صفت در جمعیتهای نسل پایه و نسل G1 به نسبت بالا و بین 66/0 تا 78/0 بود. ولی در نسل G2 مقدار آن به کمتر از 40/0 کاهش یافت. وراثتپذیری خصوصی (h2op) حاصل از رگرسیون والد و نتاج G1 به نسبت بالا و مقدار آن برای ارتفاع درختچه، قطر تنه و قطر تاج پوشش بهترتیب 94/0، 88/0 و 76/0 بهدست آمد. ولی در نسل دوم وراثتپذیری خصوصی حاصل از رگرسیون والد G1 و نتاج G2 به نسبت کمتر و در حد متوسط بود. میزان وراثتپذیری واقعی (h2r) حاصل از نسبت پاسخ به گزینش به تفاوت گزینش در نسلهای G1 و G2 به نسبت بالا و در دامنه 45/0 تا 96/0 بود.نتیجه گیریپس از دو نسل گزینش مستقیم، پاسخ به گزینش معنیدار بود و میانگین جامعه تاغ مورد مطالعه برای ارتفاع درختچه از 93/188 به 95/205 سانتیمتر، قطر تنه از 05/58 به 78/63 سانتیمتر و قطر تاج پوشش از 19/219 به 59/246 سانتیمتر رسید. در هر سه صفت مورد بررسی، تخمین وراثتپذیریهای عمومیh2b ، وراثتپذیری واقعی (h2r) و وراثتپذیری خصوصیh2op تا حد زیادی مشابه و در یک راستا بودند که دلیلی بر وجود ژنهای افزایشی در کنترل صفات مذکور است و چون پاسخ به گزینش مثبت است، میتوان از این روش برای اصلاح این گونه برای صفات مذکور استفاده کرد. همچنین میتوان از ژنوتیپهای P12،P13 ، P18، P10و P22 بهدلیل برتری از نظر میانگین ارتفاع در مناطق بادخیز و بهمنظور کنترل گردوغبار استفاده نمود. از سویی، استفاده از ژنوتیپهای P12،P14 ، P18، P19و P22 به دلیل برتری از نظر صفات قطر تاج پوشش و قطر تنه برای تثبیت شنهای روان در عرصههای بیابانی استفاده نمود. در این راستا احداث باغ بذر برای حفظ و استفاده پایدار از ژنوتیپهای منتخب در مناطق خشک و نیمهخشک حاشیه کویر ضروریست.