گزينش ژنوتيپ‎ هاي جو (.Hordeum vulgare L) با عملكرد دانه مطلوب و پايدار در شرايط تنش خشكي

مقدمه و هدف: افزايش تقاضا براي غلاتي كه به مصرف انسان و دام مي‎رسند را مي‎توان از طريق توسعه كاشت ژنوتيپ‎هاي متحمل به خشكي برآورده كرد. به‎دليل وجود اثر متقابل ژنوتيپ در محيط، بهترين ژنوتيپ در يك محيط ممكن است در ساير محيط‎ها بهترين نباشد و بنابراين، اين اثر متقابل اطلاعات ارزشمندي در خصوص عملكرد هر يك از ژنوتيپ‎ها در محيط‎هاي مختلف ارائه داده و نقش مهمي در ارزيابي پايداري عملكرد دارد. اصلاح ژنتيكي تحمل به خشكي در گياهان زراعي جزو پايدارترين و مقرون به صرفه‎ترين روش‎ها براي افزايش توليد و پايداري محصول است. بررسي سازگاري و پايداري عملكرد دانه بر اساس آماره‎هاي مختلف پارامتري و ناپارامتري پايداري و ارزيابي تحمل به تنش خشكي بر اساس شاخص‎هاي تنش در ژنوتيپ‎هاي اميدبخش جو اقليم معتدل كشور از اهداف اين تحقيق هستند.مواد و روش‎ها: به‎منظور بررسي سازگاري و پايداري عملكرد دانه و انتخاب ژنوتيپ‎هاي جو پرمحصول در شرايط تنش خشكي انتهاي فصل در اقليم معتدل كشور، تعداد 16 ژنوتيپ جو طي دو سال زراعي 1402-1400 در قالب طرح پايه بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در سه ايستگاه تحقيقاتي ورامين، بيرجند و يزد در دو شرايط بدون تنش و تنش خشكي انتهاي فصل (12 محيط) كشت گرديدند. پس از تعيين عملكرد دانه، شاخص‌هاي تنش شامل MP، GMP، TOL، HARM، STI، YI، YSI، RSI و SSI و همبستگي هر يك از آن‎ها با عملكرد دانه محاسبه گرديد. آماره‎هاي پايداري در اين بررسي شامل آماره‎هاي پايداري نصار و هان (S(1– 6))، تنارزو (NP(1–4))، انحراف از خط رگرسيون (S²dᵢ)، شيب خط رگرسيون (b)، واريانس پايداري شوكلا (σ²ᵢ)، ضريب تغييرات محيطي (CV)، ميانگين واريانس‎ها (θᵢ)، واريانس اثر متقابل ژنوتيپ و محيط (θ(i))، اكووالانس ريك (Wᵢ²) و مجموع رتبه كانگ (KR) و روابط بين اين آماره‎ها بر اساس همبستگي پيرسون محاسبه شدند. تجزيه واريانس، مقايسه ميانگين و همبستگي ساده با استفاده از برنامه SAS-9.0، آماره‎هاي پايداري با استفاده از برنامه STABILITYSOFT و تحليل مولفه‎هاي اصلي، شاخص‎هاي تنش و همبستگي هريك از اين شاخص‎ها با عملكرد دانه با استفاده از برنامه iPASTIC محاسبه شد. نمودار پراكنش سه بعدي ژنوتيپ‎ها در محدوده‎هاي A، B، C و D نيز با استفاده از نرم‎افزار Grapher ترسيم گرديد.يافته‎ها: نتايج تجزيه واريانس مركب حاكي از معني‎داري برهمكنش ژنوتيپ در محيط بود. از نظر آماره‎هاي S(1-2) ژنوتيپ‎هاي G11، G10، G7 و G3 و بر اساس آماره‎هاي S(3-6) ژنوتيپ‎هاي G3، G7 و G9 پايدارترين ژنوتيپ‎ها بودند. در بين معيارهاي ناپارامتري تنارزو با توجه به معيار NP(1) ژنوتيپ‎هاي G3، G9 و G5، با توجه به معيار NP(2) ژنوتيپ‎هاي G3، G5 و G8 و با توجه به معيارهاي NP(3) و NP(4) نيز ژنوتيپ‎هاي G3، G7 و G9 به‎عنوان پايدارترين ژنوتيپ‎ها شناخته شدند. بر اساس آماره‎هاي پايداري اكووالانس ريك (W²) و شوكلا (σ²) ژنوتيپ‎هاي G9، G3 و G13 پايدارترين ژنوتيپ‎ها بودند. بر اساس روش رگرسيوني ابرهارت و راسل نيز ژنوتيپ‎هاي G7، G9 و G3 كه عملكرد بالايي نيز داشتند، از سازگاري عمومي و پايداري عملكرد خوبي برخوردار بودند. بر اساس ضريب تغييرات محيطي فرانسيس و كاننبرگ (CVi)، ژنوتيپ‎هاي G2، G1 و G15 از كمترين ضريب تغييرات محيطي برخوردار بودند. از طرف ديگر، بر اساس ميانگين رتبه هر ژنوتيپ در كل شاخص‎هاي تنش (AR) نيز ژنوتيپ‎هاي G7، G2 و G3 به‎ترتيب به‎عنوان متحمل‎ترين و G11، G14 و G10 نيز به‎عنوان حساس‎ترين ژنوتيپ‎ها به تنش خشكي انتهاي فصل شناسايي گرديدند. در شرايط تنش خشكي انتهاي فصل عملكرد دانه به‎ترتيب با شاخص‎هاي YI، HM، GMP، STI، MP، YSI و RSI همبستگي مثبت و معني‎دار و با شاخص SSI نيز همبستگي منفي و معني‎داري داشت. در شرايط بدون تنش نيز عملكرد دانه به‎ترتيب شاخص‎هاي MP،GMP ، STI، HM و YI همبستگي مثبت و معني‎داري داشت اما بين عملكرد دانه با شاخص‎هاي SSI، TOL، YSI و RSI همبستگي معني‎داري مشاهده نگرديد. تحليل مولفه‎هاي اصلي نيز نشان داد كه مولفه اصلي اول 69/71 درصد و مولفه اصلي دوم نيز 30/27 درصد از واريانس متغيرهاي اصلي را توجيه كردند. مولفه اصلي اول همبستگي مثبت و بالايي با عملكرد در هر دو محيط تنش و بدون تنش و همچنين شاخص‎هاي MP، STI، GMP و HM و مولفه دوم نيز همبستگي مثبت و بالايي با عملكرد دانه در محيط بدون تنش و شاخص‎هاي TOL و SSI و همچنين همبستگي منفي و بالايي نيز با شاخص‎هاي RSI و YSI داشت. بر اساس نمودار باي‎پلات، ژنوتيپ‎هاي G3، G7، G8، G9، G12 و G13 از پتانسيل عملكرد دانه بالاتري برخوردار بوده و نسبت به تنش خشكي متحمل‎ترند.نتيجه‎گيري: عملكرد دانه در اين بررسي به‎ترتيب با آماره‎هاي NP(3)، KR، NP(2)، NP(4)، S(6) و S(1) همبستگي منفي و معني‎داري داشت و بنابراين از اين آماره‎ها مي‎توان در شناسايي ژنوتيپ‎هاي پايدار استفاده نمود. ژنوتيپ‎هاي G3، G7 و G9 به‎ترتيب با ميانگين‎هاي 6732/9، 6730/6 و 6608/1 كيلوگرم در هكتار ضمن داشتن بيشترين عملكرد دانه، با در نظر گرفتن مجموع رتبه‎بندي تمام آماره‎هاي پايداري مورد مطالعه و همچنين شاخص‎هاي تنش، از بالاترين پايداري عملكرد دانه و تحمل به خشكي انتهاي فصل در بين ژنوتيپ‎هاي مورد بررسي نيز برخوردار بودند و مي‎توان از آن‎ها به‎عنوان رقم با ارزش در مناطق متأثر از تنش خشكي در اقليم معتدل و يا به‎عنوان مواد ژنتيكي مطلوب در برنامه‎هاي به‎نژادي جو براي افزايش به تحمل به خشكي استفاده نمود.