ارزيابي پايداري عملكرد دانه ژنوتيپ‎ هاي عدس بر پايه REML/BLUP و شاخص پايداري چند صفتي (MTSI)

مقدمه و هدف: عدس يكي از حبوبات مهم در مناطق مديترانه‎اي است كه به‎خاطر ارزش تغذيه‎اي و نقش آن در بهبود حاصلخيزي خاك، به‎طور گسترده‎اي كشت مي‎گردد. علاقه به حبوبات، به‎عنوان يك منبع پروتئيني جايگزين گوشت در آينده، در حال افزايش هست. شناسايي ژنوتيپ‎هاي با عملكرد بالا و سازگار به دامنه گسترده‎اي از محيط‎ها، يكي از هدف‏ هاي عمده در برنامه ‏هاي به ‏نژادي گياهان زراعي از جمله عدس مي‎باشد. تركيب دو روش ارزيابي پايداري بهترين پيش‏ بيني نااريب خطي (BLUP) و اثرات اصلي جمع‎پذير و برهمكنش‎هاي ضرب ‏پذير (AMMI) در آزمايش‎هاي ناحيه‏ اي و گزينش پايداري چندصفتي (MTSI)، به ارزيابي بهتر ژنوتيپ ‏هاي گياهي و دستيابي به نتايج دقيق ‏تر كمك مي ‏كند. مدل‌هاي اثرات اصلي جمع‎پذير و برهمكنش ضرب‎پذير (AMMI) و بهترين پيش‎بيني نااريب خطي (BLUP)، از جمله روش‌هاي چند متغيره كاربردي در ارزيابي آزمايش‌هاي چند محيطي هستند. مدل اثرهاي مختلط خطي (LMM) و روش برآوردگر حداكثر درست‎نمايي محدود شده (REML)، از روش‎هاي مهمي هستند كه براي تجزيه داده‎هاي آزمايش‎هاي چند محيطي پيشنهاد شده‎اند. در اين راستا، با تجزيه به مؤلفه‎هاي اصلي يا تجزيه ارزش منفرد بر روي ماتريس، بهترين پيش‎بيني‎هاي نااريب خطي (BLUP ها) به‎دست آمده از برهمكنش ژنوتيپ و محيط انجام مي‎شود. در اين روش از شاخص پايداري ميانگين وزني نمرات مطلق بهترين پيش‎بيني‎هاي نااريب خطي (WAASB)، ميانگين وزني شاخص پايداري WAASB و متغير وابسته (WAASBY) استفاده مي‎شود. محققان شاخص پايداري چند صفتي (MTSI) بر مبناي تجزيه عاملي را نيز پيشنهاد كرده‎اند كه در آن، عملكرد دانه و صفات ديگر و پايداري هر كدام از آن‎ها به طور همزمان براي شناسايي ژنوتيپ‎هاي پايدار استفاده مي‎شود. اين پژوهش براي شناسايي ژنوتيپ‎هاي پايدار و پرمحصول عدس در كشت پائيزه انجام شد. مواد و روش ‏ها: براي ارزيابي پايداري عملكرد دانه 12 ژنوتيپ عدس به همراه سه شاهد كيميا، بيله سوار و توده محلي، آزمايشي در قالب طرح بلوك‎هاي كامل تصادفي در سه تكرار در ايستگاه‎هاي تحقيقات كشاورزي خرم‎آباد (لرستان)، زنجيره (ايلام) و سرارود (كرمانشاه) به‎مدت سه سال زراعي (401 -1398) اجرا گرديد. هر كرت شامل چهار خط كاشت به‎طول چهار متر و با فاصله 25 سانتي‏ متر از يكديگر بود. در طول فصل رشد، علاوه بر مراقبت هاي معمول زراعي نظير وجين علف‏ هاي هرز و مبارزه با آفات، از صفات و خصوصيات موردنظر مانند تعداد روز تا 50% گلدهي، ارتفاع بوته و تعداد روز تا رسيدگي ياداشت‎برداري به‎عمل آمد. پس از رسيدگي و برداشت آزمايش، وزن صد دانه و عملكرد هر كرت اندازه گيري ‏گرديد. تجزيه واريانس مركب با استفاده از نرم‎افزار SAS انجام و ميانگين صفات تيمارها به‎روش LSD مورد مقايسه قرار ‏گرفت. براي تجزيه‎هاي آماري، بسته تجزيه آزمايش‎هاي چند محيطي با نام Metan Ver.1.9.0 در محيط نرم‎افزار R به‎كار گرفته شد. براي برآورد كميت‏ هاي پايداري، تجزيه مقادير منفرد (SVD) بر روي ماتريس بهترين پيش‎بيني‎هاي نااريب خطي (BLUP‎ها) به‎دست آمده از برهمكنش‏ هاي ژنوتيپ در محيط با يك مدل اثر مختلط خطي (LMM) به‎كار برده شد. اجزاي واريانس با روش حداكثر درستنمايي محدود شده (REML) برآورد شدند. پس از تجزيه واريانس داده‎ها، براي برآورد پارامترهاي پايداري WAASB و WAASBY (براي انتخاب همزمان بر اساس ميانگين عملكرد و پايداري) ريشه‎هاي مشخصه حاصل از تجزيه AMMI بر روي BLUP، به‎كار برده شدند و بهترين ژنوتيپ‎ها با اين دو شاخص گزينش شدند. از شاخص ميانگين هارمونيك ارزش‎هاي ژنوتيپي (HMGV)، مقادير پايداري ژنوتيپي به‎دست آمد. سازگاري ژنوتيپ‎ها بر پايه شاخص عملكرد نسبي ارزش‎هاي ژنوتيپي (RPGV) ارزيابي شد. شاخص ميانگين هامونيك و عملكرد نسبي ارزش ژنوتيپي (HMRPGV) براي ارزيابي همزمان پايداري، سازگاري و عملكرد دانه استفاده شد.يافته‎ها: اثر محيط، ژنوتيپ و برهمكنش ژنوتيپ در محيط بر صفات عملكرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد روز تا گلدهي، تعداد روز تا رسيدگي، دوره پر شدن دانه، سرعت پر شدن دانه، سرعت تشكيل عملكرد دانه، بهره‎وري از بارش و متوسط وزن تك دانه، معني ‏دار بود. اثر ژنوتيپ بر همه صفات به‎جز دوره پر شدن دانه معني‎دار بود. بر پايه تجزيه باي پلات، ژنوتيپ‎هاي 4، 6، 7، 9 و 10 علاوه بر داشتن بيشترين عملكرد دانه، از پايداري عملكرد بيشتري هم برخوردار بودند. آزمون اسكري نشان داد سه مؤلفه اصلي اول، به‎ترتيب 45/41، 19/13 و 14/34 درصد از تغييرات برهمكنش ژنوتيپ × محيط به‎دست آمده از BLUP را براي عملكرد دانه و روي هم 78/87 درصد از تغييرات را توجيه كردند. بر اساس شاخص پايداري ميانگين وزني نمرات مطلق بهترين پيش‎بيني نااريب خطي (WAASB) ژنوتيپ‎هاي 6 ، 10 و 12 پرمحصول و پايدار بودند. ژنوتيپ ‏هاي 1 و 10 از نظر شاخص گزينش چند صفتي (MTSI)، ژنوتيپ ‏هاي برتر بودند. شاخص ميانگين هارمونيك و عملكرد نسبي ارزش ژنوتيپي (HMRPGV)، ژنوتيپ‎هاي 10، 9، 4 و 12 را به‎عنوان ژنوتيپ‎هايي معرفي كرد كه علاوه بر عملكرد دانه، از پايداري و سازگاري بالايي نيز برخوردار بودند. نتيجه‎گيري: در مجموع و بر اساس تمام تجزيه‎ها، ژنوتيپ‏ 10 پايدارترين ژنوتيپ‎ بود كه علاوه بر عملكرد دانه، از نظر ساير صفات اندازه ‏گيري شده نيز بر ژنوتيپ‏ هاي ديگر برتري داشت و مي ‏تواند نامزد معرفي به‎عنوان رقم جديد باشد.