بررسي پايداري عملكرد كنجد با استفاده از پارامترهاي آماري و روش‌هاي گرافيكي GGE باي پلات

Evaluation of sesame yield stability using statistical parameters and GGE biplot graphical methods

سابقه و هدف: كنجد يك گياه روز كوتاه به شمار مي‌رود و به نور، گرما و تنش‌هاي رطوبتي حساس مي‌باشد و از نظر عملكرد در سال‌ها و مكان‌هاي مختلف داراي تغييرات گسترده‌اي مي‌باشد. يك رقم تجاري براي اينكه از لحاظ تجاري بتواند موفق باشد بايستي عملكرد بسيار خوبي در طيف وسيعي از شرايط كشاورزي و اقليمي داشته باشد. بخش قابل توجهي از كارهاي بهنژادي محققان مختلف در سراسر جهان در مورد برآورد اثرمتقابل ژنوتيپ در محيط از طريق انجام آزمايشات چندمكاني تكرار‌دار مي‌باشد. مواد و روش ها: به منظور شناسايي ژنوتيپ‌هاي با عملكرد بالا و پايدار و توصيه بهترين اين ژنوتيپ‌ها براي مناطق مختلف كشت كنجد به منظور تقويت توليد كنجد در اين مناطق، تعداد 36 توده بومي كنجد ( دريافت شده از بانك ژن ملي موسسه اصلاح و تهيه نهال و بذر) در سه منطقه كرج، مغان و جيرفت در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي به مدت دو سال زراعي (1397-1396) كشت شدند. هر ژنوتيپ در 3 خط 1/5 متري با فاصله دو بوته روي هر خط 8-7 سانتي متر و فاصله بين دو رديف 60 سانتي متر كشت گرديد. در پايان دوره رشد و پس از رسيدگي فيزيولوژيكي عملكرد دانه هر ژنوتيپ برآورد و بر اساس كيلوگرم در هكتار گزارش شد. نتايج مربوط به عملكرد دانه ارقام براي هر منطقه بطور جداگانه مورد تجزيه واريانس قرار گرفت و در ادامه عملكرد دانه ارقام براي كليه مناطق و سال‌ها مورد تجزيه واريانس مركب قرار گرفت. سپس از آماره‌هاي تك متغيره ضريب رگرسيون، واريانس انحراف از رگرسيون، واريانس پايداري شوكلا و اكووالانس ريك براي ارزيابي ميزان پايداري عملكرد دانه ژنوتيپ‌ها استفاده شد. و در نهايت به منظور تحليل بهتر اثرات متقابل ژنوتيپ با محيط از تجزيه مدل GGE باي پلات استفاده گرديد. يافته ها: نتايج تجزيه مركب داده‌ها حاكي از معني‌دار بودن اثر مكان، سال، ژنوتيپ و اثر متقابل ژنوتيپ با مكان و سال براي عملكرد دانه بود. نتايج نشان داد كه عملكرد دانه به ميزان زيادي تحت تاثير فاكتورهاي محيطي قرار مي‌گيرند. بر اساس كليه پارامترهاي پايداري مورد محاسبه ژنوتيپ شماره 10 انتخاب شد كه داراي عملكرد بيشتر از ميانگين كل، اكووالانس ريك و واريانس پايداري شوكلا پايين‌تر، ضريب رگرسيون معادل يك و كمترين واريانس انحراف از خط رگرسيون بود. اين نتيجه دقيقاً در تجزيه باي‌پلات نيز مورد تاييد قرار گرفت. از ديگر ژنوتيپ‌هاي پايدار و با ميانگين عملكرد بالا مي‌توان به 11، 9، 8 و 7 اشاره نمود. نتيجه‌گيري كلي: ژنوتيپ شماره 10 كه يك توده بومي از منطقه حاجي‌آباد هرمزگان مي‌باشد، نوسانات كمتري را در محيط‌ هاي مورد آزمون نشان داده است و از نظر ميانگين عملكرد نيز در جايگاه مناسبي نسبت به ساير ژنوتيپ‌ها قرار داشته و مي‌توان از پتانسيل آن در برنامه‌هاي اصلاحي آتي استفاده نمود.

Background and objectives: Sesame is a short- day plant and sensitive to heat and moisture stresses and the yield show a wide variation as the environmental factor change in growing seasons. Therefore a commercially successful cultivar must perform well in a wide range of agricultural and climatic conditions. Plant breeders focus on estimating the interaction of genotypes and environment through repeated experiments to introduce stable cultivars able to perform better in changing environments. This study follows the same strategies to introduce sesame cultivars Materials and methods: In order to identify high yielding and stable sesame genotypes suitable different regions of Iran, a total of 36 native sesame populations (obtained from National Gene Bank of Seed and Plant Improvement Institute, Iran) were cultivated in three regions (Karaj, Moghan and Jiroft) in a randomized complete block design for two years (2016-2017). Each genotype was planted in a plot with three rows of 1.5 m long. The distance between rows was 60 cm and seeds were planted with 8-7 cm intra-spacing. At the end of the growing period following the physiological, seeds were harvested and the yield of each genotype was calculated. Simple and combined analysis of variance were performed on data then the univariate statistics methods including regression coefficient, deviation from regression parameter, Shukla’s stability variance, and Wricke’s ecovalence were used to evaluate the grain yield stability of the genotypes. Finally, GGE biplot analysis was used to understand the interaction between genotype and the environment. Results: The results of combined analysis indicated that the effect of location, year, genotype and genotype-location interaction were significant for grain yield. The results also showed that the grain yield was significantly affected by environmental factors. Based on all stability parameters and biplot analysis, genotype no. 10 had higher yield, lower Wricke’s ecovalence and Shukla’s stability variance value. Furthermore regression coefficient was equivalent to one and deviation from regression was the least. Accordingly this genotype was selected as the most stable genotypes. This result was also reconfirmed by GGE biplot analysis. Other stable and high yielding genotypes include 11, 9, 8 and 7. Conclusion: Genotype 10 is a land race genotype from Haji Abad region of Hormozgan province and showed less fluctuations in tested environments, and in terms of the average yield, it is the most stable genotype compared to the others. So based on the findings from this study this genotype could be suggested to cultivate in future breeding programs.