ارزیابی ژنوتیپ های گندم نان برای تحمل به خشکی با استفاده از روش ترکیبی مناسب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته،گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه.

2 استاد ،گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

3 دانشیار ،گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه.

چکیده

مقدمه
برای انتخاب ارقام مقاوم یا حساس به خشکی به کار بردن یک شاخص به‌تنهایی مطلوب نیست بلکه بهتر است مقاومت ژنوتیپ­ها با استفاده از چند شاخص ارزیابی گردد تا احتمال پیدا نمودن ژنوتیپ­های ایده­آل افزایش یابد. به همین دلیل در این مطالعه تکنیک جدیدی به نام تکنیک شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG) که برگرفته از مدل TOPSIS که اولین بار توسط ونگ و یون (Hwang and Yoon, 1981) پیشنهاد شد، معرفی گردیده است. برای انتخاب ژنوتیپ­های متحمل و حساس به خشکی با استفاده از سایر شاخص­های تحمل به خشکی به کمک روش SIIG تمام شاخص­ها و صفات به‌صورت یک شاخص درآمده و به همین جهت، رتبه‌بندی و تعیین ژنوتیپ­های برتر بسیار راحت­تر می­شود. بر اساس این تکنیک، بهترین ژنوتیپ، نزدیک­ترین ژنوتیپ به ژنوتیپ ایده­آل و دورترین از ژنوتیپ غیر ایده­آل است. ژنوتیپ ایده­آل یعنی ژنوتیپی که بیشترین تحمل به تنش را داشته و ژنوتیپ غیر ایده­آل بر این اساس ژنوتیپی است که بیشترین حساسیت به تنش را داراست. در روش SIIG می­توان با توجه به نظر محقق از تمام شاخص­ها به‌طور هم­زمان برای تصمیم­گیری در مورد انتخاب ژنوتیپ متحمل به خشکی استفاده نمود(Zali, et al., 2015).
مواد و روش‌ها
این پژوهش در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال زراعی 93-1392 در شرایط تنش و عدم تنش خشکی در مزرعه تحقیقاتی و آزمایشگا­ه­های گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه اجرا شد.
مراحل محاسبه شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده­آل (SIIG)
اگر در یک تحقیق فرض شود که n ژنوتیپ و m صفت یا شاخص وجود دارد، مراحل انتخاب بهترین ژنوتیپ با استفاده از روش SIIG، به شرح ذیل می­باشد: (1) تشکیل ماتریس داده­ها: که با توجه به تعداد ژنوتیپ­ها و تعداد شاخص­ها یا صفات مختلف موردبررسی، ماتریس داده­ها تشکیل می­شود. به­طوری­که ژنوتیپ­ها در ردیف و شاخص­ها در ستون ماتریس قرار می­گیرند.
2) استاندارد کردن ماتریس داده­های خام (بی مقیاس کردن داده­ها): از رابطه ذیل برای بی­مقیاس کردن داده­ها استفاده می­شود.
 
 (3) پیدا کردن ژنوتیپ­های ایده­آل و ژنوتیپ­های غیر ایده­­آل برای هر صفت (شاخص)
 (4) محاسبه انحراف از ژنوتیپ­های ایده­آل و ژنوتیپ­های غیرایده­آل: در این مرحله برای هر شاخص (صفت)، فاصله از ژنوتیپ­های ایده­آل و فاصله از ژنوتیپ­های غیر ایده­آل مربوط به آن شاخص (صفت) محاسبه می­شوند.
در آخرین مرحله، آماره شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده­آل (SIIG) محاسبه می­شود.
 
نتایج و بحث
بر اساس شاخص­های تحمل تنش، میانگین بهره­وری، میانگین هندسی بهره­وری، شاخص عملکرد و شاخص پایداری عملکرد، هارمونیک، شاخص مقاومت خشکی، شاخص پاسخ به خشکی، K1STI، شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده­آل  و تجزیه به مولفه های اصلی ژنوتیپ­های 12،1 و 15 ژنوتیپ­های متحمل به خشکی شناسایی شدند. ژنوتیپ شماره 12 کم­ترین فاصله ژنوتیپ ایده­آل (11.0=d+) را نسبت به سایر ارقام دارد و فاصله آن از ژنوتیپ غیره ایده­آل (.30=d-) بود. بر همین اساس، ژنوتیپ شماره 12 با .720= SIIG (نزدیک به یک)، متحمل­ترین ژنوتیپ معرفی شد و از طرفی ژنوتیپ شماره 4 بیشترین فاصله از ژنوتیپ ایده­آل (16.1=d+) را نسبت به سایر ژنوتیپ­ها دارد؛ بنابراین ژنوتیپ شماره چهار با 4.0= SIIG جزو حساس­ترین ژنوتیپ­ها شناخته شد. همچنین ژنوتیپ­های 1 و 15 با مقادیر d+ .690 و 77.0 و 5.0= SIIG، بعد از ژنوتیپ شماره 12 متحمل­ترین ژنوتیپ بودند. شاخص­های میانگین بهره­وری، میانگین هندسی بهره­وری، تحمل تنش، میانگین هارمونیک و K1STI دارای همبستگی مثبت و معنی­دار با عملکرد دانه در شرایط تنش و عدم تنش بودند بنابراین شاخص­های مذکور بهترین شاخص­ها برای شناسایی ژنوتیپ­های برتر هستند.
نتیجه‌گیری
شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده­آل (SIIG) یک مدل گزینشگر بوده و به‌منظور انتخاب مناسب­ترین ژنوتیپ از بین ژنوتیپ­های موجود در محیط­های مختلف به کار می­رود. با استفاده از روش SIIG می­توان شاخص­های تحمل به خشکی، پارامترهای مختلف تجزیه پایداری یا صفات مختلف را به‌صورت یک شاخص واحد درآورد و انتخاب ژنوتیپ­های برتر را مطمئن­تر و دقیق­تر انجام داد.

کلیدواژه‌ها


Briggle, L.W., Curtis, B.C., 1987. Wheat and wheat Improvement. Agronomy Journal. 13, 4-13.

Deng, X.P., Shan, L., Kang, S.Z., Inanaga, S., Mohanmed, E.K., 2006. Improvement of wheat water use efficiency in semiarid area of China. Agricultural Science. China. 2, 35- 44.

Farshadfar, E., Sutka, J., 2002. Multivariate analysis of drought tolerance in wheat substitution lines. Cereal Research. 31, 33-39.

Farshadfar, E., Mahmodi, N., Yaghotipoor, A., 2011. AMMI stability value and simultaneous estimation of yield and yield stability in bread wheat (Triticum aestivum L.). Australian Journal of Crop Science. 5(13), 1837-1844.

Farshadfar, E., Ghasemi, M., Rafii, F., 2014. Evaluation of physiological parameters as a screening technique for drought tolerance in bread wheat. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences. 4(3), 175-186.

Fernandez, G.C.J., 1992. Effective selection criteria for assessing stress tolerance Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and Other Food Crops in Temperature and Water Stress. AVRDC Publication, Tainan, Taiwan. pp. 257-270.

Fischer, R. A., Maurer, R., 1978.Drought resistance in spring wheat cultivars. I: grain yield response. Australian Journal of Agricultural Research. 29, 897- 912.

Gavuzzi, P., Rizza, F., Palumbo, M., Campaline, R.G., Ricciardi, G.L., Borghi, B., 1997.Evaluation of field and laboratory predictors of drought and heat tolerance in winter cereals.Canadian Journal of Plant Science 77, 523- 531.

Hwang, C.L., Yoon, K., 1981. Multiple Attributes Decision Making Methods and Applications, Springer, Berlin Heidelberg.

Moosavi, S.S., Yazdi Samadi, B., Naghavi, M.R., Zali, A.A., Dashti, H., Pourshahbazi A., 2008. Introduction of new indices to identify relative drought tolerance and resistance in wheat genotypes. DESERT, 12, 165-178.

Nouri, A., Etminan, A.R., Teixeira da Silva, J., Mohammadi, R., 2011. Assessment of yield, yield-related traits and drought tolerance of durum wheat genotypes (Triticum turjidum var. durum Desf.). Australian Journal of Crop Science. 5(1), 8-16.

Rossielle, A., Hamblin, A. J., 1981.Theorical aspects of selection for stress and non-stress environment. Crop Science. 21, 1441- 1446.

Sardouie-Nasab, S., Mohammadi-Nejad, Gh., Nakhoda, B., 2014. Field Screening of Salinity Tolerance in Iranian Bread Wheat Lines. Crop Science. 54, 1489–1496.

Sio-Se Mardeh, A., Ahmadi, A., Poustini, K., Mohammadi, V., 2006. Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crop Research. 98, 222-229.

Zali, H., Sofalian, O., Hasanloo, T, Asghari, A., Hoseini, S.M., 2015. Appraising of drought tolerance relying on stability analysis indices in canola genotypes simultaneously, using selection index of ideal genotype (SIIG) technique: Introduction of new method. Biological Forum – An International Journal, 7(2), 703-711.