ارزیابی تحمل به تنش خشکی لاین‌های امید بخش نخود (Cicer arietinum L.) با استفاده از شاخص‌های مقاومت به خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه رازی

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه رازی

3 استاد، بخش ایمونولوژی، مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه.

4 استاد معاونت موسسه تحقیقات دیم کشور- کرمانشاه

چکیده

با توجه به سطح زیر کشت دیم نخود، خشکی ازجمله عواملی است که به‌طورجدی تولید و کیفیت نخود را تحت تأثیر قرار می­دهد؛ بنابراین رسیدن به ژنوتیپ­ های متحمل خشکی موردتوجه محققین است. به‌منظور بررسی تنوع ژنتیکی و تحمل به خشکی لاین‌های پیشرفته نخود، تعداد 64 ژنوتیپ نخود در قالب طرح لاتیس ساده با دو تکرار در شرایط تنش و عدم تنش رطوبتی در معاونت مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم سرارود کرمانشاه درسال زراعی 93-1392 مورد آزمایش قرار گرفتند. شاخص­های تحمل تنش (STI)، شاخص میانگین بهره­ وری (MP)، میانگین هندسی بهره­ وری (GMP)، حساسیت به تنش (SSI)، میانگین هارمونیک (HAM)، شاخص عملکرد (YI) و شاخص تحمل تنش تغییریافته (K1, K2) بر اساس عملکرد دانه در هر دو شرایط محاسبه گردید. همچنین از روش امتیازدهی تحمل تنش (STS) به‌منظور گزینش ژنوتیپ­ها بر مبنای کلیه شاخص­ها استفاده شد. مطالعه همبستگی ساده بین عملکرد در شرایط تنش، عدم تنش و شاخص­های مقاومت نشان داد که عملکرد در دو شرایط با شاخص­های تحمل تنش، میانگین هندسی بهره­ وری، میانگین هارمونیک، شاخص عملکرد و تحمل تنش تغییریافته همبستگی مثبت و معنی­داری داشتند. بنابراین این شاخص­ها برای شناسایی ژنوتیپ­های با عملکرد بالا مناسب می‌باشند که از بین آن‌ها STI به­ عنوان مناسب‌ترین شاخص جهت ترسیم نمودار سه‌بعدی در نظر گرفته شد. روش ترسیمی سه‌بعدی و بای ­پلات باعث گروه­ بندی ژنوتیپ های متحمل و غیر متحمل گردید به‌طوری‌که ژنوتیپ­های FLIP 08-42C، عادل، آزاد و FLIP 08-35C با قرار گرفتن در مجاورت بردارهای مربوط به شاخص ­های مهم مقاومت (STI, MP, GMP) و قرار گرفتن در گروه A از پتانسیل تولید بالا و حساسیت پائین به خشکی برخوردار بودند. همچنین با توجه به نتایج روش امتیازدهی تحمل تنش (STS) ژنوتیپ ‏های فوق نسبت به سایر ژنوتیپ ­ها دارای تحمل بیشتری به تنش خشکی بودند. در تجزیه به مؤلفه ­های اصلی، دو مؤلفه اصلی اول 98.437 درصد از کل واریانس را توجیه نمودند. درنهایت با توجه به وجود تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ­های موردبررسی ازنظر تحمل به تنش خشکی، می­توان از آن‌ها در برنامه­ های اصلاحی استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


Abdolshahi, R., Safarian, A., Nazari, M., Pourseyedi, S., Mohamadi-Nejad, G., 2013. Screening drought-tolerant genotypes in bread wheat (Triticum aestivum L.) using different multivariate methods. Archives of Agronomy and Soil Science. 59, 685–704.

 Abiri, R.,  Zebarjadi, A. R., Ghobadi, M., Kafashi, A. K., Atabaki, N., 2012.   Determination of advanced drought tolerant and breeder lines in Hordeum vulgare L. under Kermanshah conditions. Iranian Journal of Field Crop Science. 43(1): 175-188. [In Persian with English Summary].

Ashraf, N., Ghai, D., Barman, P., Basu, S., Gangisetty, N., Mandal, M.K., Chakraborty, N., Datta, A., Chakraborty, S., 2009. Comparative analyses of genotype dependent expressed sequence tags and stress-responsive transcriptome of chickpea wilt illustrate predicted and unexpected genes and novel regulators of plant immunity. BMC Genomics. 10, 415.

Bagheri, A., Mahmmodi, A.A., Ghezeli, F.D., 2001, Agronomy and Breeding of Bean. Jahad-Daneshghahi Press. Pp: 9 and 556. [In Persian].

Bansal, K.C., Sinha, S.K., 1991. Assessment of drought resistance in 20 accessions of Triticum aestivum L. and related species. I. Total dry matter and grain yield stability, Euphytica, 56, 7-14.

Blum, A., 2011. Drought Resistance and Its Improvement. Plant Breeding for Water-Limited Environments. Springer, New York, Chapter. 3, 53-152.

Chaghakabudi, Z., Zebarjadi, A.R., Kahrizi, D., 2012. Evaluation of drought tolerance of rapeseed (Brassica napus L.) genotypes in laboratory and field conditions. Seed and Plant Improvement Journal. 1, 17-38 [In Persian with English Summary].

Chowdhry, M.A., Ambreen, A., Khaliq, I., 2002. Genetic control of some polygenic traits in aestivum species. Asian Journal of Plant Science. 1, 235-237.

FAO., 2015. FAOSTAT. Food and agriculture organization of the United Nations. http:// faostat.fao.org/site/291/default.aspx.

Farshadfar, E., Farshadfar, M., Moradi, F., 2011. Screening agronomic, physiological and metabolite indicators of drought tolerance in bread wheat (Triticum aestivum L). American Journal Science Research. 38, 88-96.

Farshadfar, E., Sutka. J., 2002. Screening drought tolerance criteria in maize. Acta Agronomica Hungarica. 50(4), 411–416.

Fernandez, G.C.J., 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. Proceeding of the International Symposium on “Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress”, Taiwan, 13-16 August 1992, 257-270.

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

Ghasemi, M., Farshadfar, E., 2015. Screening drought tolerant genotypes in wheat using multivariate and stress tolerance score methods. International Journal of Biosciences. 6(1), 326-333.

Kakaei, M., Mazahery laghab, H., Zebarjadi, A.R., Mahdavi Damghani, A.M., 2012. Evaluation of tolerance to drought stress in some bread wheat genotypes. Plant Production Technology. 4(1), 1-14. [In Persian with English Summary].

Lin, C.S., Binns, M.R., Lefkovitch, L.P., 1986. Stability analysis: where do we stand? Crop Sciences. 26, 894-900.

Nasri, R., Heydarimoghadam, E., Siadat, A., Paknejad, F., Sadeghi_Shoja, M., 2012. Path analysis of trait correlation and supplemental irrigation on yield and yield components of chickpea in Ilam. Journal of Agronomy and Plant Breeding. 8(2), 161-172. [In Persian with English Summary].

Ober, E.S., Le-Bloa, M., Clark, C.J.A., Royal, A., Jaggard, K.W., Pidgeon, J.D., 2005. Evaluation of physiological traits as indirect selection criteria for drought tolerance in sugar beet. Field Crops Research. 91, 231- 249.

Ramirez-vallejo, P., Kelly, J.D., 1998. Traits related to drought resistance in common bean. Euphytica. 99, 127-136.

Rosegrant, M.W., Agcaoili, M., 2010. Global food demand, supply, and price prospects to 2010. International Food Policy Research Institute, Washington, DC, USA.

Rosielle, A.A., Hamblin, J., 1981. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Sciences. 21, 943-946.

Sabaghpour, S.H., Razavi, F., Danyali, S.F., Tobe, D., Ebadi, A., 2012. Additive main effect and multiplicative interaction analysis for grain yield of chickpea (Cicer arietinum L.) in Iran. International Scholarly Research Network (ISRN) Agronomy. 6 Pages.

Sadeghzadeh-Ahari, D., 2006. Evaluation for tolerance to drought stress in dry land promising durum wheat genotype. Crop Science. 8, 30-45.

Sardouie-Nasab, S., Mohammadi-Nejad, Gh., Nakhoda, B., 2014. Field screening of salinity tolerance in Iranian bread wheat lines. Crop Science. 54, 1489–1496.

Schneider, K.A., Rosales-Serna, R., IbarraPerez, F., Cazares-Enriques, B., AcostaGallegos, J.A., Ramirez-vallejo, P., Wassimi, N., Kelly, J.D., 1997. Improving common bean performance under drought stress. Crop Science. 37, 43-50.

Turner, N.C., Wright, G.C., Siddique, K.H.M., 2001. Adaptation of grain legumes (Pulses) to water limited environments. Advances in Agronomy. 71, 193-231.

Varshney, R.K., Song, C., Saxena, R.K., Azam, S., Yu, S., Sharpe, A.G., Cannon, S., Baek, J., Rosen, B.D., Tar’an, B., Millan, T., Zhang, X., Ramsay, L.D., Iwata, A., Wang, Y., Nelson, W., Farmer, A.D., 2013. Draft genome sequence of chickpea (Cicer arietinum L.) provides a resource for trait improvement. Nature Biotechnology. 31(3), 240–249.

Zebarjadi, A.R, Tavakoli Shadpi, S., Etminan, A., Mohammadi, R., 2013. Evaluation of drought stress tolerance in durum wheat genotype using drought tolerance indices. Seed and Plant Improvement Journal. 29(1), 1-12. [In Persian with English Summary].

Zebarjadi, A.R., Sartip, A., Najafi, A., Rezaeizad, A., 2015. Evaluation of drought tolerance of rapeseed (Brassica napus L.) genotypes using indicators of drought resistance. Environmental Stresses in Crop Sciences. 8(2), 345-348. [In Persian with English Summary].