ارزیابی برخی از ژنوتیپ‌های برنج در شرایط تنش خشکی بر اساس شاخص‌های تحمل به تنش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانش‌آموخته دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

10.22124/cr.2024.26168.1800

چکیده

مقدمه: یکی از مشکلات زراعت برنج کمبود منابع آب است به ویژه در دوره‌هایی که کاهش ریزش باران بر رشد رویشی و عملکرد آن تاثیر می‌گذارد. تنش خشکی به عنوان عامل موثری بر کاهش تولید در گیاهان شناخته شده است که شناسایی و گسترش ژنوتیپ‌های سازگار به تنش یکی از راهکارهای غلبه بر شرایط نامساعد محیطی است. برای ارزیابی آسان-تر ژنوتیپ‌ها در مواجهه با تنش خشکی و شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی، شاخص‌های مختلفی به عنوان معیار انتخاب ژنوتیپ‌ها بر اساس عملکرد آن‌ها در شرایط تنش و بدون تنش پیشنهاد شده است. بر همین اساس مطالعه حاضر به منظور شناسایی شاخص‌های مهم حساسیت و تحمل به تنش و معرفی ارقام متحمل به خشکی انجام شد.
 مواد و روش‌ها: این آزمایش در شهرستان آزادشهر به صورت طرح کرت‌های خرد شده بر پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی شامل دو سطح: تنش خشکی و غرقاب (شاهد) و فاکتور فرعی شامل هشت رقم زراعی برنج بود. اندازه واحدهای آزمایشی 2 مترمربع (ابعاد کرت 1×2) با فاصله 1 متر از یکدیگر در نظر گرفته شد. بعد انتصاب تصادفی تیمارها به واحد آزمایشی، نشاءکاری به‌صورت 4 بوته در هر کپه انجام شد. هر ژنوتیپ در 6 ردیف با فاصله 25 سانتی‌متری بین بوته‌ها و 25 سانتی‌متری بین ردیف‌ها و به طول 2 متر کشت شد. آبیاری مزرعه آزمایشی در هر دو محیط غرقاب و تنش، تا مرحله پنجه‌دهی ژنوتیپ‌ها به طور یکسان به‌طور غرقاب انجام شد. سپس برای ایجاد تنش، آبیاری از 40 روز پس از نشاء (مرحله حداکثر پنجه‌زنی) تا پایان فصل زراعی به فاصله 25 روز انجام شد که برای شرایط اقلیمی منطقه تنها یک‌بار آبیاری انجام شد.از 6 ردیف کاشته شده در هر کرت یک ردیف از طرفین جهت اثرات حاشیه حذف و ردیف‌های دوم و چهارم جهت نمونه‌برداری انتخاب شدند. پس از اندازه‌گیری و ارزیابی شاخص‌های مختلف، نتایج توسط نرم افزار SAS تجزیه تحلیل شدند و نمودار دو بعدی توسط نرم افزار STATGRAPHIC ترسیم شد.

یافته‌های تحقیق: نتایج تجزیه واریانس تفاوت بسیار معنی‌داری را بین ژنوتیپ‌ها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه در دو شرایط محیطی تنش خشکی و غرقاب نشان داد. مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها نشان داد در شرایط غرقاب و تنش، بیشترین میانگین عملکرد متعلق به ژنوتیپ‌های فجر، IRAT216، سنگ جو و سنگ طارم گرده و کمترین عملکرد در محیط غرقاب و تنش متعلق به رقم سپید رود بود. نتایج ضرایب همبستگی شاخص‌های مقاومت نشان داد که عملکرد در شرایط غرقاب به‌ ترتیب با شاخص‌های میانگین تولید (MP)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP)، میانگین هارمونیک (HARM) و تحمل خشکی (TOL) دارای همبستگی مثبت و معنی‌دار بود که بیشترین آن مربوط به همبستگی با شاخص میانگین تولید (0.918=r) بود و در شرایط تنش نیز شاخص‌های میانگین هارمونیک (HM)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP) و میانگین تولید (MP) همبستگی بالایی با عملکرد نشان دادند که بیشترین آن مربوط به شاخص میانگین هارمونیک (0.933=r) بود. نتایج تجزیه به مولفه‌های اصلی نشان داد بیشترین تغییرات بین داده‌ها توسط دو مولفه اصلی اول توجیه گردید، به طوری که این دو مولفه 94.31 درصد از تغییرات داده‌ها را توجیه کرد. تجزیه کلاستر بر اساس شاخص‌ها نیز ارقام را به سه گروه تفکیک کرد که بیش‌ترین تحمل به خشکی مربوط به اولین خوشه بوده است.

نتیجه‌گیری: با توجه نتایج به‌دست آمده از تجزیه بای‌پلات و همبستگی بین شاخص‌ها می‌توان گفت که شاخص‌های GMP، MP و HM بهترین شاخص‌ها جهت گزینش ژنوتیپ‌های پرمحصول در هردو شرایط تنش و بدون تنش در این تحقیق بودند. بر اساس شاخص‌های یادشده و ترسیم بای‌پلات، ژنوتیپ‌های فجر، سنگ طارم گرده، سنگ جو و IRAT216 دارای عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی و ژنوتیپ‌های سپیدرود و غریب سیاه ریحانی دارای عملکرد پایین و حساس به خشکی شناسایی شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of some rice genotypes under drought stress based on stress tolerance indices

نویسندگان [English]

  • Jafar Gilaky 1
  • Saied Navabpour 2
  • Abolfazl Mazandarani 3
1 Graduate M. Sc., Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Plant Production, Agriculture and Natural Resources University of Gorgan, Gorgan, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Plant Production, Agriculture and Natural Resources University of Gorgan, Gorgan, Iran
3 Graduate Ph. D., Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Plant Production, Agriculture and Natural Resources University of Gorgan, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Introduction
The water deficit is one of the most important problems in rice cultivation, particularly when the dry season coincides with the affected growth period. Drought stress is known as a reduced factor on yield, based on this introducing tolerant genotypes is a good way to cope with the matter. In order to find out the tolerant genotypes in response to drought stress, some indices have been suggested.

Materials and methods
The experiment was conducted on split plot order with RCB design with three replicates in Azadshahr aria. The main factor has two levels of irrigation included (drought stress and flooding as control) and the sub-factor included eight rice cultivars. In each plot (1 times 2 m) six rows of each cultivar with 25 cm space between rows cultivated. Irrigation was carried out in normal conditions until the last stage, but in the drought-stress condition, it was only carried out 40 days after tillering and then was done at 25d intervals until the end season. Samples were taken from 2-4 rows by removing border rows. All data was statistically analyzed by SAS software and By plot curve drawn by Stat-Graphic software.

Research findings
Analysis of variance for all traits studied showed a significant difference for cultivars in both irrigation conditions. Mean comparison of cultivars showed that in control and stress conditions, the highest average yield belonged to Fajr, IRAT216, sangjo, and Taromgardeh genotypes and the lowest yield in control belonged to the Sepidrood cultivar. The results of correlation coefficients for tolerance indices showed that performance in control conditions had a positive and significant correlation with mean production (MP), geometric mean productivity (GMP), harmonic mean (HARM), and drought tolerance (TOL), respectively, most of which were related. It was correlated with the mean index (r = 0.918) and in stress conditions the harmonic mean (HARM), geometric mean productivity (GMP) and mean production (MP) indices showed a high correlation with performance, most of which was related to the mean index. It was harmonic (r = 0.933). The results of the principal component analysis showed that most of the changes between data were justified by the first two main components so these two components explained 94.31% of the data changes. Cluster analysis based on drought tolerant indices also divided the cultivars into three groups, which had the highest drought tolerance of the first cluster.

Conclusion
Considering the results obtained from biplot analysis and the correlation between tolerant indices, it can be said that GMP, MP, and HM indices are the best indices for selecting high-yielding genotypes in both stress and non-stress conditions in this Based on the mentioned indices and biplot drawing, Fajr, Taromgardeh, sangjo and IRAT216 genotypes had high yield and drought tolerance and Sepidrood and Gharib Siah Reyhani cultivars had low yield and drought sensitive.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice
  • Biplot
  • Drought tolerance
  • Tolerance indices
  • Grain yield

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار