تعيين پايداري هيبريدهاي جديد ذرت با شاخص‎ هاي WAASBY و MTSI

مقدمه و هدف: ذرت يكي از مهمترين گياهان زراعي است كه در بسياري از نقاط جهان كشت مي‎شود. ارزيابي ژنوتيپ‎ها در برنامه‎هاي به‎نژادي اغلب با دو چالش مهم، اثر متقابل ژنوتيپ × محيط براي صفت هدف و روابط نامطلوب بين صفات هدف، روبرو است. علي‌رغم اينكه روش هاي زيادي براي تجزيه پايداري، به‎ويژه ابزارهاي گرافيكي و كارايي نسبتاً خوب آنها در تفسير نتايج، ارايه شده است. در اين ميان، به‎نظر مي‎رسد روش بهترين پيش‎بيني‎هاي نااُريب خطي (BLUP) كه ميانگين ها را با دقت بالا، به‎ويژه در مدل‎هاي مختلط تخمين مي‎زند، براي ارزيابي داده‎هاي آزمايش‎هاي چندمحيطي (MET) از كارايي بالاتري برخودار باشند. لذا با شاخص پايداري ميانگين وزني نمرات مطلق (WAASB) كه از ادغام دو روش پايداري اثرات اصلي جمع پذير و برهمكنش هاي ضرب پذير (AMMI) و بهترين پيش بيني هاي نااُريب خطي برآورد مي گردد، مي توان در آزمايش هاي چند محيطي پايداري ژنوتيپ ها را دقيق تر تخمين زد. در برنامه هاي به نژادي ذرت در كنار عملكرد دانه بالا، زودرسي داراي جايگاه ويژه اي است. براي انتخاب همزمان چند صفت يكي از كارآمدترين و جديدترين روش ها، شاخص پايداري چندصفتي (MTSI) بوده كه بر اساس ميانگين عملكرد و پايداري همزمان ژنوتيپ ها در صفات و محيط هاي مختلف برآورد مي گردد. لذا پژوهش حاضر با هدف تعيين هيبريد پايدار با عملكرد بالا به‎همراه سطح مطلوب صفات درصد رطوبت دانه هنگام برداشت، تعداد روز تا رسيدن فيزيولوژيكي با بهره گيري از تركيب دو روش AMMI و BLUP با شاخص هاي WAASB، WAASBY و MTSI انجام گرفت. مواد و روش‎ها: اين پژوهش به‎منظور بررسي پايداري هفت هيبريد اميدبخش ذرت به‎همراه چهار رقم تجاري شامل SC647، TWC647، SC704 و SC715 در آزمايش چند محيطي ذرت در قالب طرح آزمايشي بلوك هاي كامل تصادفي در چهار تكرار در 10 منطقه (كرج، مغان، شيراز، كرمانشاه، كرمان، مشهد، دزفول، مياندوآب، جيرفت و ساري) به‎مدت دو سال زراعي 1398 و 1399 انجام گرفت. در اين بررسي صفات عملكرد دانه با رطوبت دانه 14 درصد، درصد رطوبت دانه هنگام برداشت و تعداد روز تا رسيدن فيزيولوژيكي اندازه گيري شدند. پايداري ژنوتيپي براي هر ژنوتيپ با ميانگين وزني نمرات مطلق (WAASB)، كه از تجزيه مقادير منفرد (SVD) ماتريس بهترين پيش بيني هاي نااُريب خطي (BLUP) از اثر متقابل ژنوتيپ × محيط كه با يك مدل اثر مختلط خطي ايجاد شده بود، برآورد گرديد. همچنين انتخاب همزمان براي عملكرد و پايداري با شاخص WAASBY با دادن وزن‎هاي مختلف به ميانگين عملكرد (Y) و شاخص پايداري (WAASB) انجام شد. علاوه بر اين‎ها، انتخاب همزمان براي ميانگين عملكرد و پايداري بر اساس چند صفت با استفاده از نمرات به‎دست آمده از يك تجزيه عاملي اكتشافي (شاخص پايداري چندصفتي) انجام گرفت.يافته‎ها: بر اساس ميانگين 10 محيط در سال هاي زراعي 1398 و 1399، هيبريد اميدبخش شماره 3 با 12.80 تن در هكتار بالاترين عملكرد دانه را داشت. بر اساس آزمون درست نمايي نسبي (LRT) برهمكنش ژنوتيپ و محيط براي صفات عملكرد دانه، درصد رطوبت دانه موقع برداشت و تعداد روز تا رسيدن فيزيولوژيك معني دار بود. لذا برآورد آماره هاي پايداري با روشBLUP امكان‎پذير بود. بر همين اساس برآورد BLUPها براي هيبريدها انجام و سپس تجزيه پايداري به‎روش AMMI بر روي اينBLUPها صورت گرفت. نتايج نشان داد دو مولفه اول و دوم به‎ترتيب 27.7 و 24.6 درصد از تغييرات برهمكنش هيبريد در محيط را توجيه كردند. بالاترين عملكرد دانه پيش‎بيني شده با روشBLUP مربوط به هيبريدهاي شماره 3، 2، 4 و 1 بودند كه عملكرد دانه پيش بيني شده بالاتر از ميانگين كل داشتند. بر اساس باي پلات اولين مؤلفه اصلي محيط در برابر عملكرد اسمي، هيبريدهاي شماره 2، 6، 3 و 1با داشتن كمترين نمره هاي مؤلفه اصلي اول (ضريب b يا شيب خط)، سهم ناچيزي در برهمكنش هيبريد در محيط داشتند و پايدار تشخيص داده شدند. به منظور گزينش همزمان براي عملكرد و پايداري، شاخص WAASBY با تلفيق دو شاخص عملكرد (Y) و آماره پايداري WAASB برآورد گرديد. با لحاظ سهم 50 درصد براي هر يك از دو جزء عملكرد و پايداري، پنچ هيبريد شماره 1، 2، 3، 6 و 4 دارايWAASBY بالاتر از ميانگين هيبريدها بودند. در اين ميان هيبريدهاي شماره ي 1، 2 و 3 به طور قابل توجهي ميزان آمارهWAASBY بالاتر از ساير هيبريدها داشتند. هر چهار رقم شاهد SC647، TWC647، SC704 و SC715 ميزان آماره WAASBY كمتر از ميانگين را داشتند. همچنين بر اساس شاخص پايداري چند صفتي (MTSI) نيز هيبريد شماره 3 به‎عنوان برترين هيبريد انتخاب شد. علاوه بر اين ها برآورد اجزاي واريانس با روش درست‎نمايي محدود شده (REML) نشان داد براي عملكرد دانه، 72.75 و 57.7 درصد از واريانس فنوتيپي به‎ترتيب توسط واريانس محيطي و واريانس برهمكنش هيبريد در محيط توجيه شدند. در صورتي‎كه سهم واريانس باقيمانده از واريانس فنوتيپي 77.16 درصد بود.نتيجه‎گيري كلي: براساس نتايج حاصل هيبريد شماره 3 (K2.47-2-1-4-2-1-1-1× MO17) به عنوان هيبريد پر محصول و پايدار بود كه مي توان آن‎را جزء هيبريد برتر با عملكرد بالا به بهره‎برداران معرفي نمود. به‎نظر مي‎رسد استفاده از نمودار نسبت شاخص پايداري WAASB به عملكرد دانه (WAASBY) و گزينش هيبريد برتر بر اساس شاخص MTSI با بهره‎گيري از تجزيه‎هايي همچون تجزيه عاملي، BLUP و AMMI توانايي شناسايي هيبريدهاي با عملكرد دانه بالا، پايدار با سطح مطلوب صفات زراعي مهم دارا مي‎باشد.