ارزیابی مورفو-فیزیولوژیک ژنوتیپ های گندم دوروم در شرایط دیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

2 دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

3 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

4 استادیار، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

10.22124/cr.2023.22480.1730

چکیده

مقدمه: آگاهی از میزان تنوع ژنتیکی در ژرم‌پلاسم ­ها اطلاعات ارزشمندی را در جهت حفظ منابع ژنتیکی و کاربرد آنها در اختیار به‌نژادگر قرار می­دهد. این تحقیق با هدف ارزیابی تنوع ژنوتیپ­ های گندم دوروم بر اساس صفات آگرو-فیزیولوژیک و بررسی روابط متقابل بین صفات و شناسایی ژنوتیپ های با ویژگی های مطلوب با استفاده از روش پای­ پلات ژنوتیپ در صفت انجام شد.
مواد و روش ­ها: در این تحقیق 124 ژنوتیپ گندم دوروم شامل 120 لاین اصلاحی دریافتی از سیمیت به همراه چهار ژنوتیپ شاهد گندم دوروم (ساجی، ذهاب، ایمرن و لاین پیشرفته SRN-1/…) با شش تکرار در طی دو سال زراعی (97-1396 و 98-1397) در معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور (ایستگاه سرارود) در قالب طرح آگمنت مورد بررسی قرار گرفتند. ژنوتیپ­ های مطالعه شده بر اساس 22 صفت مورفو-فیزیولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین های مبتنی بر بهترین برآوردگر خطی نااریب (BLUE) برای صفات مورد مطالعه انجام شد. همچنین از روش نمودار دمایی برای تجزیه همبستگی بین صفات و از روش تجزیه بای­ پلات ژنوتیپ در صفت برای بررسی روابط بین صفات و تعیین ویژگی های مورفو-فیزیولوژیک ژنوتیپ­ ها استفاده شد. 
یافته­ های تحقیق: بر اساس نتایج حاصل اختلاف آماری معنی­ داری بین ژنوتیپ­ ها از لحاظ صفات بررسی شده در شرایط دیم مشاهده شد که بیانگر تنوع ژنتیکی قابل توجه بین ژنوتیپ­ ها می ­باشد. بر اساس تجزیه بای­ پلات ژنوتیپ در صفت در دو سال آزمایش، صفات در پنج گروه و ژنوتیپ ها در هشت گروه قرار گرفتند. بر اساس نتایج تجزیه همبستگی و نتایج تجزیه بای­ پلات ژنوتیپ در صفت، تعداد سنبله در واحد سطح، ارتفاع بوته، هدایت روزنه­ای، عملکرد زیست توده، طول پدانکل خارجی، طول سنبله، تعداد روز تا گلدهی، شاخص برداشت و طول پدانکل به‌عنوان مهم‌ترین صفات موثر بر عملکرد دانه در شرایط دیم شناسایی شدند. در مجموع بر اساس نتایج حاصل از شاخص ­های انتخاب، تعدادی از لاین­ های مورد مطالعه در این آزمایش به­ عنوان لاین­ های برتر و پرمحصول به­ منظور کشت در شرایط دیم انتخاب شدند.
نتیجه­ گیری: نتایج این تحقیق منجر به شناسایی لاین­ های اصلاحی گندم دوروم با ویژگی­ های آگروفیزیولوژیک برتر از ارقام شاهد شد که به ­منظور بهبود تحمل به خشکی و تولید عملکرد مطلوب در شرایط دیم می­ توانند برای استفاده در برنامه های اصلاحی گندم دوروم در آینده توصیه شوند. از بین لاین ­های مطالعه شده در این آزمایش، لاین­ های اصلاحی شماره 119، 106، 117، 104، 121، 115، 109، 118، 98، 49 و 124 به­ عنوان ژنوتیپ­ های ایده ­آل در شرایط دیم معرفی می­ شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of morpho-physiological diversity of durum wheat genotypes under rainfed condition

نویسندگان [English]

  • Amin Ahmadirad 1
  • Reza Mohammadi 2
  • Alireza Etminan 3
  • Lia Shooshtari 4
  • Ali Mehras Mehrabi 4
1 Ph.D. Student, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
2 Research Associate Professor, Dryland Agricultural Research Institute, Sararood Branch, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kermanshah, Iran (*Corresponding author: r.mohammadi@areeo.ac.ir)
3 Associate Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran (*Corresponding author: alietminan55@yahoo.com)
4 Assistant Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Introduction
Knowledge of the amount of genetic diversity in germplasms provides valuable information for the preservation of genetic resources and their use. The aim of this study was to evaluate the diversity of durum wheat genotypes based on morpho-physiological traits and to investigate the interrelationships between traits using the genotype-by-trait biplot (GT-biplot) method.
Materials and methods
In this study, 124 durum wheat genotypes including 120 breeding lines received from CIMMYT along with 4 check genotypes (Saji, Zahab, Imren and SRN-1\..) with six replications were examined based on an augmented desgin during two cropping years (2017-18 and 2018-19) in the Dryland Agricultural Research Sub-Institute (Sararood Station), Kermanshah, Iran. Genotypes were evaluated based on 22 morpho-physiological traits. Analysis of variance and mean comparison based on the best linear unbaised estimator (BLUE) approach were performed for the studied traits. Heatmap-based correlation analysis was to study the correlation between the studied traits; and the GT-biplot analysis was used to investigate the relationships of traits and determine the morpho-physiological characteristics of the genotypes. 
Research findings
Based on the results, significant difference was observed between the genotypes in terms of the studied traits in rainfed conditions, which indicates a significant genetic diversity in the studied genotypes. Based on GT-biplot analysis across years, the traits were divided into five groups and genotypes into eight groups. Based on the results of correlation analysis and GT-bipot analysis, number of spikes per unit area, plant height, stomatal conductance, biological yield, external peduncle length, spike length, number of days to heading, harvest index and peduncle length were identified as most important traits affecting grain yield under rainfed conditions. Breeding lines # 119, 106, 117, 104, 121, 115, 109, 118, 98, 49 and 124 based on selection criteria were identified as ideal genotypes under rainfed conditions.
Conclusion
The results of this study led to the identification of durum wheat breeding lines with agro-physiological characteristics superior to the check cultivars, which are recommended for improving drought tolerance with desirable grain yield for rainfed conditions in national durum wheat breeding program.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Durum wheat
  • genetic diversity
  • correlation analysis
  • GT-biplot
  • agro-physiological traits
  • rainfed condition