ارزيابي تنوع ژنتيكي ارقام گندم بهاره ايراني تحت تنش شوري در مرحله گياهچه‌اي با استفاده از روش‌هاي آماري چندمتغيره

مقدمه و هدف: در مناطق خشك و نيمه‎خشك، تنش‌هاي زيستي و غيرزيستي مي‌توانند به‎صورت مستقيم يا غيرمستقيم منجر به محدوديت و كاهش رشد گياهان مختلف مي‌شوند. در اين مناطق، تنش شوري يكي از چالش‌هاي بزرگ پيش روي حوزه كشاورزي و توليد محصول است كه سالانه خسارات زيادي به عملكرد محصولات زراعي وارد مي‌نمايد. ميزان كم شوري در خاك محدوديت رشد گياه را به‎دنبال داشته و افزايش مقدار شوري خاك سبب مي‌شود جذب آب و عناصر غذايي ضروري براي گياه مختل و رشد گياه كاهش يافته و در ادامه مي‌تواند منجر به مرگ گياه شود. كاهش رشد و توسعه ريشه‌ها، كاهش جذب عناصر غذايي، افزايش احتمال ايجاد حساسيت به بيماري‌ها و آفات، كاهش عملكرد و كيفيت محصول نهايي مانند كمبود عناصر غذايي، افزايش ميزان عناصر سمي از جمله اثرات منفي شوري بر گياه مي‌باشند. عوامل مختلفي در ايجاد شوري نقش دارند كه از مهم‌ترين آن‌ها مي‎توان به تغييرات اقليمي، هوازدگي سنگ مادر، آبياري نادرست، خشكسالي، مصرف بي‌رويه كودها و كاهش سطح آب درياها و اقيانوس‌ها ايجاد شود. به‎دنبال تغييرات اقليمي، اين خسارات هر ساله در حال افزايش است. باتوجه به افزايش رشد جمعيت، افزايش تقاضا براي توليد غذاي بيشتر روز به‎روز در حال افزايش است. گندم به‎عنوان مهم‌ترين غله در تأمين نياز غذايي جهان شناخته مي‌شود، بنابراين توليد پايدار آن بسيار حائز اهميت است. شوري به‎عنوان يك عامل مهم در كاهش عملكرد گندم شناخته مي‌شود و ممكن است باعث افزايش تجمع نمك‌هاي مضر در بافت گياه شود كه منجر به آسيب‌هاي فيزيولوژيك و كاهش رشد در گياه مي‌شود. اثرات شوري خاك بسته به مقدار شوري، نوع شوري و نوع گندم متفاوت است. يكي از راه‌هاي پيشگيري از اثرات منفي شوري، استفاده از ارقام گندم مقاوم به شوري است. گستره تنوع در ارتباط با تحمل به تنش شوري در گياهان مختلف به‎ويژه گياه گندم، به عوامل مختلفي از جمله ژنوتيپ گياهي، مدت زمان تنش، مرحله رشدي گياه بستگي دارد. مرحله گياهچه در گندم يكي از مراحل مهم در ارتباط با تحمل به تنش شوري مي‌باشد. هدف از اين مطالعه، بررسي پاسخ ارقام زراعي گندم بهاره در مرحله گياهچه‌اي به تنش شوري مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در پژوهش حاضر واكنش 64 ژنوتيپ گندم بهاره ايراني در مرحله گياهچه‌اي تحت دو شرايط نرمال و تنش شوري 12 دسي‌زيمنس بر متر در دو تكرار در قالب طرح لاتيس ساده در گلخانه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه اروميه در سال زراعي 1401-1400 بررسي شدند. در اين پژوهش، در مرحله چهاربرگي تنش شوري به‎صورت تدريجي در طي دو روز اعمال شد و سپس صفات سبزينگي برگ (SPAD)، دماي كانوپي (canopy)، طول ساقچه (SL)، طول ريشه‌چه (RL)، طول گياهچه (PL)، ميزان پتاسيم اندام هوايي (KS)، ميزان پتاسيم ريشه‌چه (KR)، ميزان سديم اندام هوايي (NaS)، ميزان سديم ريشه‌چه (NaR)، نسبت پتاسيم به سديم اندام هوايي (KNaS)، نسبت پتاسيم به سديم ريشه‌چه (KNaR)، حجم ريشه‌چه (RV)، شاخص سطح برگ (LAI)، وزن تر ريشه‌چه (FWR)، وزن خشك ريشه‌چه (DWR)، محتواي نسبي آب برگ (RWC)، وزن تر ساقچه (FWS)، وزن خشك ساقچه (DWS)، وزن تر گياهچه (FWP)، وزن خشك گياهچه (DWP) مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزيه داده‌هاي صفات مورد مطالعه در قالب طرح بلوك كامل تصادفي انجام شد. براي تجزيه واريانس از PROC GLM در نرم‌افزار SAS 9.4 استفاده شد. همبستگي با استفاده از PROC CORR و تجزيه به عامل‌ها با استفاده از PROC FACTOR صورت گرفت. گروه‌بندي ارقام با استفاده از بسته نرم افزاري gplots و ترسيم نمودار باي‎پلات با بسته نرم‎افزاري factoextra در محيط R 4.1 انجام شد. همچنين براي تجزيه واريانس چند متغيره از گزاره MANOVA در PROC GLM در نرم‌افزار SAS 9.4 استفاده شد. يافته‌ها: براساس نتايج تجزيه واريانس، اختلاف آماري معني‌داري بين ارقام مورد بررسي، براساس صفات مورد مطالعه در مرحله گياهچه‌اي از جمله وزن تر گياهچه (FWP)، وزن خشك گياهچه (DWP)، وزن تر ريشه‌چه (FWR)، وزن خشك ريشه‌چه (DWR)، وزن تر ساقچه (FWS)، وزن خشك ساقچه (RWS) و طول گياهچه (PL) مشاهده شد. همچنين در هر دو شرايط نرمال و تنش شوري، وزن خشك گياهچه (DWP) بيشترين همبستگي معني‌دار را با وزن تر گياهچه (FWP) و وزن خشك ساقچه (DWS) و وزن خشك ريشه‌چه (DWR) نشان داد. در شرايط تنش شوري وزن تر ساقچه (FWS) نيز همبستگي معني‌داري با صفات وزن خشك ساقچه (DWS)، وزن تر گياهچه (FWP) و وزن خشك گياهچه (DWP) داشت. براساس تجزيه به عامل‌ها صفات مورد مطالعه در هر دو شرايط نرمال و تنش شوري در هفت عامل گروه‎بندي شدند كه اين هفت عامل در شرايط نرمال 77/93 درصد و در شرايط تنش شوري 76/44 درصد از تغييرات كل را توجيه نمودند. با استفاده از تجزيه خوشه‌اي، ارقام تحت هر دو شرايط نرمال و تنش شوري در سه خوشه گروه‎بندي شدند. نتيجه‌گيري: براساس نتايج باي‌پلات حاصل از تجزيه به عامل‌ها و تجزيه خوشه‌اي، ارقام مارون، دريا، شيرودي، مغان 3، داراب 2، روشن، پيشگام، پيشتاز به‎عنوان ارقام مطلوب و ارقام چمران، بم، البرز و مرودشت به‎عنوان ارقام نامطلوب معرفي شدند كه در پروژه‌هاي به‎نژادي آتي گندم مي‎توانند مورد استفاده قرار گيرند.