بررسي تنوع ژنتيكي برخي از ژنوتيپ‌هاي سياه‌دانه (Nigella sativa L.) با استفاده از صفات مورفولوژيكي و زراعي

Evaluation of genetic diversity of some Nigella sativa L. genotypes using Agro-morphological characteristics

اين تحقيق به‌منظور بررسي تنوع ژنتيكي و روابط بين صفات مورفولوژيك در 21 ژنوتيپ سياه‌دانه (Nigella sativa L.) در قالب يك طرح كاملاً تصادفي با چهار تكرار انجام شد. صفات مورفولوژي شامل عملكرد دانه، عملكرد بيولوژيكي، تعداد فوليكول در بوته، تعداد دانه در فوليكول، وزن هزاردانه، تعداد انشعاب‌هاي ساقه، وزن فوليكول، ارتفاع بوته و شاخص برداشت بود. براساس نتايج تجزيه واريانس، اختلاف ژنوتيپ‌هاي مورد مطالعه براي كليه صفات بجز شاخص برداشت در سطح احتمال 1% معني‌دار بود. ضرايب تغييرات فنوتيپي و ژنوتيپي براي بيشتر صفات بالا بود، كه نشان از تنوع بالا در صفات مورد بررسي داشت. دامنه تغييرات عملكرد دانه در بين ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي از 34/63 گرم در ژنوتيپ شيراز تا 36/147 گرم در ژنوتيپ زابل 1 متغير بود. برآورد ضرايب همبستگي بين صفات نشان داد كه عملكرد دانه در بوته با صفات عملكرد بيولوژيك، تعداد دانه در فوليكول، ارتفاع بوته، تعداد انشعاب‌هاي ساقه و شاخص برداشت همبستگي مثبت و بالايي دارد. تجزيه و تحليل رگرسيون مرحله‌‌اي براي عملكرد دانه نشان داد كه صفات عملكرد بيولوژيك، تعداد دانه در فوليكول، تعداد انشعاب‌هاي ساقه و شاخص برداشت به‌ترتيب وارد مدل شدند و 95% تغييرات عملكرد دانه را توجيه نمودند. براساس ضرايب مسير صفت عملكرد بيولوژيك و تعداد دانه در فوليكول بالاترين اثر مستقيم را بر عملكرد دانه داشتند. تجزيه عامل‌‌ها سه عامل پنهاني را معرفي نمود كه در مجموع 12/94% از واريانس بين صفات را بيان نمودند. اين عامل‌‌ها با توجه به اجزاي تشكيل‌دهنده آنها به‌ترتيب عامل بهره‌وري (عملكرد دانه و عملكرد بيولوژيك)، عامل اجزاي عملكرد (تعداد انشعاب‌هاي ساقه و تعداد فوليكول در بوته) و عامل خصوصيات فوليكول (وزن فوليكول و تعداد دانه در فوليكول) ناميده شدند. براساس تجزيه خوشه‌اي 21 ژنوتيپ مورد مطالعه در سه گروه مختلف قرار گرفتند و اختلاف‌هاي چشمگيري به‌ويژه براي ميزان عملكرد، تعداد فوليكول در بوته و تعداد دانه در فوليكول در بين گروه‌ها وجود داشت. بنابراين مي‌توان از طريق تلاقي بين ژنوتيپ‌هاي برتر خوشه‌هاي مختلف و آزمون نتايج آنها از طريق برنامه‌هاي به‌نژادي و انتخاب نسبت به توليد ارقام با خصوصيات زراعي مطلوب اقدام نمود.

This study was performed to investigate genetic diversity and relationships among morphological traits in 21 genotypes of Nigella sativa L., in a completely randomized design with four replications. Morphological traits included seed yield/plant, biological yield, follicle number, seed number per follicle, 1000- seed weight, number of stem branches, follicle weight, plant height and harvest index. Results of analysis of variance showed significant differences for all studied traits (p < 0.01) except harvest index. Phenotypic and genotypic coefficients of variation were high for most traits indicating high diversity of the studied traits. Seed yield varied from 63.34 g in genotype of Shiraz to 147.36 g in genotype of Zabol 1. Correlation coefficients among traits showed that seed yield/plant had a significant and positive correlation with biological yield, seed number per follicle, plant height, number of stem branches and harvest index. Results of stepwise regression analysis for seed yield showed that biological yield, seed number per follicle, number of stem branches and harvest index were entered into the model, respectively, and 95 percent of total variation of seed yield was justified. Path analysis showed that biological yield and seed number per follicle had the highest direct effect on seed yield per plant. Factor analysis revealed three factors that justified 94.12 percent of the total variation among studied traits. These factors were respectively named as efficiency factor (seed yield and biological yield), yield component factor (number of stem branches and follicle number per plant) and follicle factor (follicle weight and seed number per follicle). According to the cluster analysis, 21 genotypes were classified into 3 groups and there were significant differences among the groups especially in terms of seed yield, follicle number per plant and seed number per follicle. Consequently, crossing between superior genotypes of different clusters and testing their progeny through breeding and selection programs may result in production of cultivars with desirable agronomic characteristics.