نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 استاد گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

3 استادیار، بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل

4 دانشیار گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

به ‌منظور شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی با استفاده از شاخص‌های تحمل به تنش خشکی، تعداد 18 ژنوتیپ گندم نان به همراه 2 رقم شاهد در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی آخر فصل در سال زراعی 1400-1399 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل اجرا شد. عملکرد در شرایط بدون تنش (Yp) و عملکرد در شرایط تنش (Ys) اندازه‌گیری و از روی آن شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش مختلف برآورد شدند. با استفاده از شاخص‌های گزینش چند متغیره شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌ال (IGSI) و شاخص فاصله چندمتغیره ژنوتیپ از ژنوتیپ ایده‌ال (MGIDI)، ژنوتیپ‌های 11، 5، 1 و 12 با داشتن بیشترین مقدار IGSI و کمترین مقدارMGIDI ، جزو ژنوتیپ‌های با تحمل تنش خشکی آخر فصل شناخته شدند که این موضوع از طریق تجزیه کلاستر، نقشه حرارتی و نمودار بای‌پلات در تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نیز مورد تأیید قرار گرفت. مقایسه میانگین ژنوتیپ‌های منتخب با میانگین کل برای شاخص‌های مورد مطالعه در شرایط تنش خشکی آخر فصل نشان داد که ژنوتیپ‌های منتخب تحت شرایط تنش خشکی آخر فصل از لحاظ عملکرد در شرایط تنش بالاتر از میانگین کل بودند و به‌ویژه کاهش عملکرد کمتری در شرایط تنش در مقایسه با میانگین ژنوتیپ‌های دیگر نشان دادند. در کل، نتایج این آزمایش نشان داد که می‌توان ژنوتیپ‌های گندم متحمل به خشکی را با استفاده از شاخص‌های IGSI و MGIDI انتخاب کرد. ژنوتیپ‌های انتخاب‌شده را می‌توان از نظر ویژگی‌های زراعی و فیزیولوژیکی بیشتر ارزیابی کرد تا مناسب بودن آنها برای کشت در مناطق مستعد خشکی تأیید شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Abdollahi Hesar, A., Sofalian, O., Alizadeh, B., Asghari, A., Zali, H., 2021. Investigation of frost stress tolerance in some promising rapeseed genotypes. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 31, 270-288. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.22034/saps.2021.13109
Amiri, R., Pezeshkpour, P., Karami, I., 2021. Identification of lentil desirable genotypes using multivariate statistical methods and selection index of ideal genotype under rainfed conditions. Journal of Crop Breeding. 13, 140-151. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.52547/jcb.13.39.140
Bouslama, M., Schapaugh, W.T., 1984. Stress tolerance in soybean. Part 1: evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science. 24, 933–937. https://doi.org/10.2135/cropsci1984.0011183X002400050026x
Cappelli, A., Cini, E., 2021. Challenges and opportunities in wheat flour, pasta, bread, and bakery product production chains: A systematic review of innovations and improvement strategies to increase sustainability, productivity, and product quality. Sustainability. 2021, 13, 2608. https://doi.org/10.3390/su13052608
Choukan, R., Taherkhani, T., Ghannadha, MR., Khodarahmi, M., 2006. Evaluation of drought tolerance in grain maize inbred lines using drought tolerance indices. Iranian Journal of Agricultural Science. 8, 79-89. [In Persian with English Summary]. http://dorl.net/dor/20.1001.1.15625540.1385.8.1.7.6
Farshadfar, E., Sutka, J., 2002. Screening drought tolerance criteria in maize. Acta Agronomica Hungarica. 50, 411-16. https://doi.org/10.1556/AAgr.50.2002.4.3
Farshadfar, E., Rasoli, V., Silva, J.A.T., Farshadfar, M., 2011. Inheritance of drought tolerance indicators in bread wheat (Triticum aestivum L.) using a diallel technique. Australian Journal of Crop Science. 5, 870-878.
Fernandez, G.C.J., 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress, pp: 257-270, 13-16 August, Taiwan.
Fischer, R., Maurer, R., 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I. grain yield responses. Australian Journal of Agricultural Research. 29, 897-912. https://doi.org/10.1071/AR9780897
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. Journal of Plant Science. 77, 523-531. https://doi.org/10.4141/P96-130
Hossain, A.B.S., Sears, A.G., Cox T.S., Paulsen, G.M., 1990. Desiccation tolerance and its relationship to assimilate partitioning in winter wheat, Crop Science. 30, 622–627. https://doi.org/10.2135/cropsci1990.0011183X003000030030x
Irshad, M., Ullah, F., Fahad, S., Mehmood, S., Khan, A.U., Brtnicky, M., Kintl, A., Holatko, J., Irshad, I., El-Sharnouby, M., 2021. Evaluation of Jatropha curcas L. leaves mulching on wheat growth and biochemical attributes under water stress. BMC Plant Biology. 21, 303. https://doi.org/10.1186/s12870-021-03097-0
Jafari, A., Paknejad, F., Jami AL-Ahmaidi, M., 2009. Evaluation of selection indices for drought tolerance of corn (Zea mays L.) hybrids. International Journal of Plant Production. 3, 33–38. https://doi.org/10.22069/ijpp.2012.661
Kamrani, M., Farzi, A., Ebadi, A., 2015. Evaluation of grain yield performance and tolerance to drought stress in wheat genotypes using drought tolerance indices. Cereal Research. 5, 231-246. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22520163.1394.5.3.3.8
Karimzadeh Soureshjani, H., Emam, Y., Moori, S., 2012. Effect of post-anthesis drought stress on yield, yield components and canopy temperature of bread wheat cultivars. Journal of Plant Process and Function. 1, 38-56. [In Persian with English Summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222727.1391.1.1.4.1
Lan, J., 1998. Comparison of evaluating methods for agronomic drought resistance in crops. Acta Agriulturae Boreali-Occidentalis Sinica. 7, 85–87.
Lugojan, C., Ciulca, S., 2011. Analysis of excised leaves water loss in winter wheat. Journal of Horticulture, Forestry and Biotechnology. 15, 178-182.
Najafi Mirak, T., Dastfal, M., Andarzian, B., Farzadi, H., Bahari, M., Zali, H., 2018. Stability analysis of grain yield of durum wheat promising lines in warm and dry areas using parametric and non -parametric methods. Journal of Crop Production and Processing. 8, 79 -96. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.29252/jcpp.8.2.79
Olivoto, T., Nardino, M., 2020. MGIDI: toward an effective multivariate selection in biological experiments. Bioinformatics. 10, 981-1093. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btaa981
Olivoto, T., Lúcio, A.D.C., Da Silva, J.A.G., Sari, B.G., Diel, M.I., 2019. Mean performance and stability in multi-environment trials II: Selection based on multiple traits. Agronomy Journal. 111, 2961-2969. https://doi.org/10.2134/agronj2019.03.0221
Pour-Aboughadareh, A., Sanjani, S., Nikkhah Chamanabad, H., 2021, Identification of salt tolerant barley genotypes using multiple-traits index and yield performance at the early growth and maturity stages. Bulletin of the National Research Centre. 45, 117 -128. https://doi.org/10.1186/s42269-021-00576-0
Ramzi, E., Asghari, A., Khomari, S., Mohammaddoust e Chamanabad, H.R., 2018. Investigation of durum wheat (Triticum turgidum L. subsp. durum Desf) lines for tolerance to aluminum stress condition. Journal of Crop Breeding. 10, 63-72. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.29252/jcb.10.25.63
Rosielle, A.A., Hamblin, J., 1981. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Science 21, 943-946. https://doi.org/10.2135/cropsci1981.0011183X002100060033x
Saber, F., Asghari Zakaria, R., Zare, N., Farzaneh, S., 2022. Selection of salinity-tolerant durum wheat genotypes at germination stage using MGIDI and IGSI multi-trait selection indices. Cereal Research. 12, 263-279. https://doi.org/10.22124/cr.2023. 24343.1762
Saddiq, M.S., Afzal, I., Iqbal, S., Hafeez, M.B., Raza, A., 2021. Low leaf sodium content improves the grain yield and physiological performance of wheat genotypes in saline-sodic soil. Pesquisa Agropecuária Tropical. 2021, 51. https://doi.org/10.1590/1983-40632021v5167663
Solat Petloo, N., Asghari Zakaria, R., Ebadi, A., Sharifi Ziveh, P., 2023. Evaluation of yield and drought tolerance indices of cow cockle (Vaccaria hispanica (Mill.) Rauschert) ecotypes. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences. 16, 517-530. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.22077/escs.2023.4779.2069
Tahmasebi, S., Dastfal, M., Zali, H., Rajaie, M., 2018. Drought tolerance evaluation of bread wheat cultivars and promising lines in warm and dry climate of the south. Cereal Research. 8, 209-225. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.22124/c.2018.10434.1398
Trethowan, R.M., Reynolds, M., 2007. Drought resistance: Genetic approaches for improving productivity under stress. In: Buck H.R. et al. (eds): wheat production in stressed environments. 289-299, Springer Pub., the Netherlands. https://doi.org/10.1007/1-4020-5497-1_37
United States Department of Agriculture, World Agricultural Production and Global Market Analysis. 2022. www.apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/production
Yaghutipoor, A., Farshadfar, E., Saeedi, M., 2017. Investigation of bread wheat genotypes for drought tolerance using suitable combination method. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences. 10, 247-256. [In Persian with English Summary]. https://doi.org/10.22077/escs.2017.581
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, 425-436.
Zali, H., Sofalian, O., Hasanloo, T., Asghari, A., Zeinalabedini, M., 2016. Appropriate strategies for selection of drought tolerant genotypes in canola. Journal of Crop Breeding, 8, 77-90. [In Persian with English Summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22286128.1395.8.20.7.4
Zali, H., Hasanloo, T., Sofalian, O., Asgharii, A., Enayati Shariatpanahi, M., 2019. Identifying drought t olerant canola genotypes using selection index of ideal genotype. Journal of Crop Breeding. 11, 117 -126. [In Persian with English Summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22286128.1398.11.29.5.1