تجزيه پايداري ژنوتيپ‎ هاي گندم نان (.Triticum aestivum L ) با استفاده از روش GGE-biplot

مقدمه و هدف: توليد ارقام داراي عملكرد بالا و پايدار مهم‎ترين هدف برنامه‎هاي اصلاحي محصولات زراعي از جمله گندم نان مي‎باشد. امروزه گندم يكي از مهمترين محصولاتي است كه در ايران كشت مي‎شود. عملكرد نهايي هر محصول بوسيله پتانسيل ژنوتيپ، محيط و اثر متقابل ژنوتپ×محيط تعيين مي‎شود. مطالعات اثر متقابل ژنوتيپ×محيط مي‎تواند به تعيين انتخاب يك يا چند ژنوتيپ پايدار با عملكرد بالا در طيف وسيعي از محيط‌ها كمك كند. روش‌هاي مختلفي (تك متغييره و چند متغييره) براي ارزيابي اثرات متقابل معرفي شده است كه هريك ماهيت اثر متقابل را از ديدگاه مشخصي بررسي مي‌كند. نتايج روش‌هاي مختلف ممكن است با هم يكسان نباشند، اما بهترين نتيجه زماني حاصل مي‌شود كه يك ژنوتيپ بـا روش‌هاي مختلف ارزيابي، نتيجه مشابهي از نظر پايداري نشان دهد. روش‎هاي تك متغييره تصوير كاملي از ماهيت پيچيده و چند بعدي اثر متقابل ژنوتيپ×محيط ارائه نمي‎كنند، از اين‎رو استفاده از روش‎هاي چند متغييره براي رفع اين مشكل پيشنهاد شده است. در بين روش‎هاي چند متغييره، روش ژنوتيپ×ژنوتيپ-محيط از اهميت بيشتري برخوردار مي‎باشد. بنابراين، اين مطالعه به‎منظور شناسايي بهترين لاين‎هاي اميدبخش گندم نان پايدار براي اقليم گرم و خشك توسط روش باي‎پلات ژنوتيپ×ژنوتيپ-محيط انجام شد. مواد و روش‎ها: سازگاري و پايداري 37 لاين اميدبخش گندم نان به‎همراه 3 شاهد (چمران 2، مهرگان و سارنگ) در 10 محيط مورد ارزيابي قرار گرفتند. آزمايش با استفاده از طرح بلوك‎هاي كامل تصادفي با سه تكرار در دو فصل زراعي (1399-1400 و 1401-1400) در پنج ايستگاه تحقيقاتي (داراب، اهواز، دزفول، خرم‎آباد و زابل) اجرا شد. در مزرعه هر كرت با تراكم چهارصد و پنجاه بذر در مترمربع كشت شد. هريك از ژنوتيپ‎ها در كرت‎هايي با شش خط پنج متري با فاصله خطوط 20 سانتي‎متر كاشته شد. در پايان فصل محصول سنبله‌هاي شش رديف پنج ‌متري از هر كرت به‎وسيله كمباين وينتراشتايگر برداشت شد و وزن دانه‌هاي به‎دست آمده توسط ترازوي ديجيتال اندازه‌گيري و در هكتار گزارش شد. براي عملكرد دانه، داده‎ها مورد تجزيه واريانس مركب قرار گرفتند. از روش آماري باي‎پلات ژنوتيپ×ژنوتيپ-محيط با مدل اثر ژنوتيپ + برهم‎كنش ژنوتيپ × محيط براي ارزيابي پايداري و سـازگاري ژنوتيپ‎ها درمحيط‎هاي مورد بررسي استفاده شد. از نرم‎افزار SPSSv22 براي تجزيه مركب و از نرم‎افزار GGE-Biplot براي تجزيه داده‎هاي آزمايشي به‎روش گرافيكي ژنوتيپ×ژنوتيپ-محيط استفاده شد. يافته‎ها: آزمون كولموگراف اسميرنوف جهت بررسي آزمون خطاي باقيمانده‎ها در هر محيط انجام گرفت. نتايج آن در مورد هر محيط، به‎طور جداگانه نشان داد كه باقيمانده داده‎ها در كليه محيط‎ها نرمال بودند. نتيجه آزمون بارتلت براي محيط‎ها، همگن بودن واريانس خطاها را نشان داد، از اين‎رو مي‎توان تجزيه مركب را انجام داد. تجزيه واريانس مركب داده‎ها نشان داد كه اثرات اصلي محيط، ژنوتيپ و برهمكنش ژنوتيپ×محيط بر عملكرد دانه معني‎دار بود. 70/12 درصد تغييرات مربوط به اثر محيط، 1/24 درصد مربوط به اثر ژنوتيپ و 9/57 درصد تغييرات مربوط به برهم‎كنش ژنوتيپ×محيط بود. معني‌دار شدن اثرات متقابل در اين مطالعه نشان‌ داد كه ژنوتيپ‌ها در محيط‌هاي متفاوت پاسخ‌هاي متفاوتي نشان داده و به‌عبارت ‌ديگر اختلاف بين ژنوتيپ‌ها از محيطي به محيطي ديگر يكسان نيست و در اين شرايط پايداري عملكرد دانه مي‌تواند مورد ارزيابي قرار گيرد. نتايج نشان داد كه دو مؤلفه‌‎ي اول در مجموع 54 درصد از كل تنوع زراعي موجود بين داده‌‎ها را توجيه كردند. مؤلفه اصلي اول 29 درصد و مؤلفه اصلي دوم 25 درصد از واريانس موجود بين داده‌‎ها را توجيه كردند. باي‎پلات ژنوتيپ×ژنوتيپ-محيط به‎دست آمده در آزمايشات چند محيطي منجر به شناسايي 4 ابر محيط و 5 ژنوتيپ برتر شد. نمودار چندضلعي حاصل، نشان داد كه ژنوتيپ‎‌هاي G31،G21 ، G29، G27 و G32 كه در رئوس چندضلعي قرار داشتند، ژنوتيپ‌‎هاي برتر بودند. نتايج باي‎پلات مختصات محيط متوسط در اين تحقيق نشان داد كه ژنوتيپ‎هاي G29، G28 و G16 داراي عملكرد دانه و پايداري عملكرد بالا بودند. بررسي باي‎پلات همبستگي بين محيط‎ها نشان داد كه بردارهاي محيطي مناطق اهواز و زابل داراي زاويه نزديك به 90 درجه بود كه نشان‎دهنده عدم تشابه اين دو منطقه است. همچنين نتايج نشان داد كه كليه محيط‎ها داراي قابليت تمايز بالايي بوده و توانستند تفاوت‎هاي بين ژنوتيپ‎ها را به‎خوبي آشكار كنند. بر اساس نتايج حاصله، مي‎توان محيط زابل را به‎عنوان محيط مطلوب جهت انتخاب ژنوتيپ‎هاي برتر گندم نان معرفي كرد. نتيجه‎گيري كلي: در مجموع با توجه به تغييرات اقليمي در كشور به‎خصوص در مناطق گرم و خشك جنوب كشور، لزوم استفاده از ارقام پايدار با پتاسيل عملكرد بالا همواره مطرح است. اين مطالعه به‎وضوح و به‎راحتي به شناسايي ژنوتيپ‎هاي پايدار و برتر به‎صورت گرافيكي كمك كرده است. اصلاح‎گرهاي گندم در سراسر جهان ارقام اصلاحي براي مناطق مختلف جغرافيايي و اقليمي كشاورزي در نظر مي‎گيرند. سازگاري عمومي ارقام براي چندين منطقه در اين مطالعه شناسايي شد. در اين بررسي، محيط زابل را مي‎توان به‎عنوان محيط مطلوب جهت انتخاب ژنوتيپ‎هاي برتر گندم نان معرفي كرد. در نهايت توصيه مي‎شود ژنوتيپ‎هاي G29، G28 و G16 پس از تكثير بذر و انتخاب برترين آنها در شرايط مزرعه، وارد آزمايشات تحقيقي و ترويجي گردد و در نهايت وارد فرايند معرفي ارقام جديد گندم نان نمود. همچنين نتايج به‌دست‌آمده در اين مطالعه كارايي روش باي‎پلات ژنوتيپ×ژنوتيپ-محيط را براي انتخاب ارقام پرمحصول و پايدار نشان داد.