بهره گيري از رهيافت مدل سازي در طراحي تيپ ايده آل گندم براي شرايط تنش خشكي

Using Modeling Approach for Designing a Wheat Ideotype for Drought Stress Conditions

شناسايي صفات كليدي تعيين كننده عملكرد تحت شرايط تنش خشكي جهت اصلاح گياهان زراعي نيازمند درك مباني فيزيولوژيكي عملكرد گياه است و يكي از علوم تقريباً جديدي كه كمك زيادي در درك مباني فيزيولوژيكي رشد و نمو گياهان زراعي مي كند مدل سازي است. اين مطالعه نيز با هدف شناسايي صفات تعيين كننده عملكرد گندم تحت شرايط تنش خشكي با بهره گيري از رهيافت مدل-سازي صورت گرفت. بدين منظور ابتدا آزمون تاييد مدل روي مدل SWB-WGro كه قبلاً در شرايط آب و هوايي مشهد تعيين اعتبار شده بود، صورت گرفت. سپس صفات مناسب جهت طراحي تيپ ايده آل گندم توسط تكنيك آناليز حساسيّت مدل شناسايي شد. آزمون تاييد مدل نشان داد كه توانايي مدل از نظر شبيه سازي عملكرد نهايي گندم تحت گستره اي از مقادير متفاوت فراهمي آب عالي بود (RMSE% = 4.32 – 9.71) در نهايت تيپ ايده آل مناسب براي شرايط تنش خشكي در شرايط آب و هوايي مشهد تيپي با برگ هاي نازك و عمودي همراه با غلظت نيتروژن برگ بالا، سبزبمان طولاني تر، سرعت نمو كمتر قبل از مرحله گلدهي و سرعت نمو بالاتر بعد از آن تعريف شد.

Understanding the physiological basis of crop yield is crucial factor to identify key traits limiting yield under water stress conditions in order to crop breeding. Modeling is a new approach to understand the physiological basis of crop growth and development. This study was carried out in order to identify traits determining wheat yield under drought stress conditions using odeling approach. To achieve this goal the model verification test was done firstly on SWB-WGro model, which was previously validated at Mashhad region. Then key traits to design wheat ideotype were identified using sensitivity analysis technique. Results of verification test showed that the ability of model for simulation of final yield was excellent under different water supplies range (RMSE% = 4.32-9.71). Finally, the suitable ideotype for water stress conditions in Mashhad region was defined as a plant with thinner and vertical leaves, which have a high nitrogen concentration, longer stay-green, lower pre-anthesis development rate and higher post-anthesis development rate.