ارزیابی کارآیی مدل‌های تجزیه پایداری AMMI، GGE بای‌پلات و HO-AMMI برای انتخاب هیبریدهای پرمحصول و پایدار ذرت در آزمایش‌های چندمحیطی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

2 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

3 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران

4 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی دزفول، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، دزفول، ایران

5 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران

6 موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

7 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

8 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان، ایران

9 بخش تحقیقات کنترل بیولوژیک، موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

doi
10.48308/envs.2024.1421
چکیده

سابقه و هدف: آزمایش‌های چند محیطی برای ارزیابی عملکرد ژنوتیپ‌ها در محیط‌های مختلف و شناسایی ژنوتیپ‌های پایدار با عملکرد بالا به عنوان واریته یا والدین در برنامه‌های اصلاحی ضروری هستند. در این آزمایش‌ها، ارزیابی‌ها اغلب در چندین مکان و سال انجام می‌شود و ترکیب سال و مکان به­عنوان محیط در نظر گرفته می‌شود. اکثر مدل‌های قبلی، مانند مدل‌های پرکاربرد AMMI و GGE بای‌پلات، اثر متقابل ژنوتیپ × محیط (ترکیب مکان و سال، GEI) را محاسبه می‌کنند و GEI را به اثر متقابل ژنوتیپ × مکان (GLI)، اثر متقابل ژنوتیپ × سال (GYI) و برهمکنش ژنوتیپ × مکان × سال (GLYI) تفکیک نمی‌کنند. از آنجایی که تغییرات ناشی از سال اغلب تصادفی و کمتر قابل تکرار بوده و همچنین روند ثابتی را نشان نمی‌دهد، استفاده از مدل‌های قبلی برای تفسیر اثرات متقابل با چالش‌های مهمی مواجه است؛ در نتیجه، رتبه‌بندی ژنوتیپ‌ها بر اساس سال‌های ارزیابی متفاوت بوده و انتخاب ژنوتیپ‌های برتر برای مکان‌های هدف را دشوار می‌کند. بنابراین این مطالعه با هدف مقایسه سودمندی و کارآیی روش‌های HO-AMMI،AMMI و GGE بای‌پلات برای انتخاب هیبرید‌های پایدار و پرمحصول ذرت در آزمایش‌های چند محیطی اجرا گردید. مواد و روش‌ها: برای بررسی سودمندی تفکیک GLI از GEI، آزمایشی با 14 هیبرید ذرت امیدبخش به همراه دو هیبرید تجاری شاهد (هیبریدهای شماره 15 و 16) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در هشت مکان (کرج، شیراز، کرمانشاه، ارزوئیه کرمان، مشهد، اصفهان، میاندوآب و دزفول) طی سال‌های زراعی 1399 و 1400 به اجرا در آمد. هر کرت آزمایشی شامل چهار خط کاشت به فاصله 75 سانتی‌متر و به طول 5/6 متر بود. برای حذف اثر حاشیه ای، فقط دو ردیف میانی برداشت شد. سپس عملکرد دانه با رطوبت 14 درصد تصحیح گردید. برای تخمین GEI از مدل‌های AMMI و GGE بای‌پلات و برای تخمین GLI از مدل HO-AMMI استفاده شد. نتایج و بحث: بر اساس میانگین عملکرد دانه هیبرید‌ها در 16 محیط، هیبریدهای شماره 10 و 14 به ترتیب با 12/42 و 12/36 تن در هکتار بیشترین عملکرد دانه را داشتند. با توجه به نتایج، مدل HO-AMMI توانست هیبریدهای پرمحصول (هیبریدهای شماره 10 و 14) با تغییرات عملکرد دانه کمتر از سایر هیبریدها را به‌خوبی تشخیص دهد، در حالی که مدل AMMI و GGE بای‌پلات نتوانست هیبریدهای پرمحصول را از هیبریدهای دیگر تفکیک نماید. به نظر می‌رسد که روش GGE بای‌پلات انتخاب برای سازگاری خصوصی را با دقت بیش­تری انجام می‌دهد. به طور کلی هیبرید شماره 14 نسبت به سایر هیبریدهای پرمحصول تغییرات عملکرد کمتری داشت و از این رو  می­توان به عنوان رقم جدید به کشاورزان معرفی نمود. نتیجه‌گیری: در مدل HO-AMMI، انتخاب ژنوتیپ برای مکان موردنظر آسان‌تر از مدل AMMI است. در واقع، بای‌پلات GLI در مدل HO-AMMI تنها بر اساس ژنوتیپ و مکان و بدون اثر مخدوش‌کننده سال عمل می‌کند. از سوی دیگر، اثر سال در مدل AMMI ممکن است اثر مکان را بپوشاند؛ بنابراین انتخاب ژنوتیپ را دشوارتر می‌کند. مدل HO-AMMI رتبه‌بندی دقیقی از ژنوتیپ‌ها را برای یک مکان بدون اثرات مخدوش‌کننده GYI و GLYI ارائه می‌کند و به اصلاح‌کنندگان این امکان را می‌دهد تا به طور خاص، ژنوتیپ‌های پرمحصول را برای مکان‌های هدف شناسایی کنند. از این رو، مدل HO-AMMI می‌تواند اثرات مخدوش‌کننده GYI و GLYI بر GLI را برای شناسایی دقیق ژنوتیپ برای مکان هدف حذف کند. بنابراین، مدل HO-AMMI را می‌توان در آزمایش‌های چندمحیطی برای انتخاب ژنوتیپ‌های پایدار با عملکرد بالا استفاده کرد.