Document Type : Research Paper
Authors
1 Crop and Horticultural Science Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Moghan, Iran
2 Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
3 Agricultural Engineering Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Moghan, Iran.
Abstract
Keywords
مقدمه
گیاهان زراعی از مهمترین منابع تأمین مواد غذایی هستند و زندگی انسانها و آینده آنها همچنان بهگیاهان زراعی و محصولات زراعی وابسته است. هنوز هم در کشورهای در حال توسعه انسانهای زیادی از سوء تغذیه رنج میبرند. همچنین، رشد روز افزون جمعیت جهان نیاز فزاینده به مواد غذایی را افزایش داده و افزایش تولیدات گیاهان زراعی و محصولات زراعی را از اهمیت زیادی برخوردار کرده است. از آنجایی که افزایش سطح زیر کشت محدود بوده و به آرامی صورت میگیرد، هدف اصلی همه برنامههای زراعی و بهنژادی افزایش عملکرد میباشد، در پنج دهه اخیر عملکرد بیشتر گیاهان زراعی با اهمیت، افزایش خیلی زیادی داشته است (وانگ و هو 2021). بالا بودن عملکرد اقتصادی و بهبود صفات اجزای عملکرد از مهمترین خصوصیات مورد توجه بهنژادگران در راستای شناسایی هیبریدهای برتر میباشد (اویکونلیب و همکاران 2015). پیدا کردن هیبریدهای برتر براساس صفات زراعی از جمله عملکرد و اجزای عملکرد دانه بهدلیل سهولت اندازهگیری این صفات، روشی سریع برای بهبود عملکرد دانه میباشد (اختر و همکاران 2019). از این نظر، بررسی صفات اجزای عملکرد دانه میتواند در راستای شناسایی هیبریدهای با کارایی بالا در کنار صفات زراعی نقش بسیار مهمی داشته باشد (استادر و همکاران 2017). موفقیت هیبریدهای تجاری ذرت بهعوامل گوناگون از جمله خصوصیات والدین (لاینهای اینبرد) که برای تولید یک هیبرید ساده و پرمحصول ذرت مناسب هستند، بستگی دارد. شناسایی والدین هیبرید در ذرت و ارتباط بین والدین و ژنوتیپهای تولیدی کمک زیادی در دستیابی به هیبریدهای مناسب ذرت مینماید. هر یک از صفات اجزای عملکرد و سایر صفات مهم مرفولوژیکی سهم زیادی در پایداری و تولید یک هیبرید ذرت دارد. برای تولید یک هیبرید ذرت، روش تولید و حفظ بذر والدینی و بررسی عملکرد و اجزای عملکرد دانه لاینها اهمیت زیادی دارد (پینگ و همکاران 2011). اندازهگیری مستقیم عملکرد بررسی صفاتی که بهصورت مستقیم یا غیر مستقیم بر عملکرد تأثیر دارند میتواند روی بهبود عملکرد اثر بگذارد. از آن جمله صفات میتوان بهوزن دانه در بلال، وزن صد دانه، قطر بلال، طول بلال اشاره کرد. اصلاحگران زیادی بهاهمیت اثر افزایشی در توارث عملکرد دانه، قطر بلال، طول بلال و وزن دانه در بلال در تحقیقات خود اشاره کرده اند (محرمنژاد و همکاران 2018 و رکاندیو-ردرگیوز و همکاران 2020). طبق گزارش چوکان و همکاران (2014) از میان صفات مرتبط با عملکرد، صفات طول بلال، قطر بلال و تعداد دانه در ردیف بلال بیشترین ضریب همبستگی را با عملکرد دانه داشتهاند. شیری و همکاران (2016) با بررسی پنج هیبرید ذرت، گزارش کردند که بیشترین همبستگی را بین تعداد دانه در بلال و تعداد ردیف در بلال داشتند. کنترل مطلوب اثرات محیطی در برنامههای اصلاحی برای بهبود عملکرد میتواند از طریق گزینش غیر مستقیم برای صفاتی که همبستگی بالایی با عملکرد دارند و کمتر در معرض تغییرات محیطی هستند انجام گیرد (نیلیمور و همکاران 2020). همبستگی بین عملکرد و اجزای عملکرد دانه و همچنین تعیین روابط علّت و معلولی بین آنها و شناسایی و تعیین اثر مستقیم و غیر مستقیم صفات روی عملکرد و دانه از راههای شناسایی صفات مهم و تأثیر گذار بر عملکرد دانه میباشد (ساندهو و دهیلون 2021). همبستگی مثبت و بالایی بین عملکرد دانه و صفات تعداد دانه در ردیف بلال، وزن هزار دانه و عمق دانه در گیاه ذرت گزارش شدهاست (شیری و همکاران 2016 و شیری و همکاران 2019). درصورتی که تنوع در عملکرد و اجزای آن تعیین و شناخته شود، ممکن است راههایی برای بهبود ظرفیت عملکرد از طریق اصلاح گیاهان زراعی شناسایی و اجرایی کرد (ساندهو و دهیلون 2021). بکاواک و همکاران (2008) گزارش کردند که بین اینبرد لاینها و ظرفیت تولید هیبریدهای حاصل از آنها همبستگی معنیداری وجود دارد. رفیق و همکاران (2010) گزارش کردند که با بررسی روی 10 لاین و هیبریدهای حاصل بهروش تست کراس همبستگی معنیداری بین صفات وزن 100 دانه و عملکرد دانه مشاهده کردند. بابیک و همکاران (2008) روی 45 اینبردلاین ذرت براساس 30 صفت فنوتیپی آزمایشی انجام دادند که با بکارگیری تجزیه خوشهای، لاینهای اینبرد به دو گروه بزرگ با دو زیر گروه تقسیم شدند. پایداری عملکرد یک گیاه زراعی در واقع عبارت از توانایی تولید موفقیت آمیز آن در محیطهای متفاوت میباشد، بهطوریکه یک گیاه بایستی بتواند سرما، گرما، کمبود یا اضافه بودن آب، تغییرات طول روز، شدت نور و دامنه وسیعی از شرایط شیمیایی و فیزیکی خاک را در جهت رشد و نمو موفقیت آمیز خود تحمل نماید (اختر و همکاران 2019). این سازگاری در واقع توسط ژن‌های اصلی و فرعی پیچیده کنترل میشود و سازگاری ممکن است ناشی از یک واکنش اختصاصی ژنتیکی جهت تحمل سرما، یخبندان، خشکی و غیره باشد یا ممکن است واکنش یک ژنوتیب خاص به دامنه وسیعی از شرایط مختلف محیطی جهت تولید خوب باشد (مومنی و همکاران 2022). روشهای مختلفی برای ارزیابی پایداری ارقام در محیطهای مختلف وجود دارد که هر کدام ازآنها برای انتخاب افراد برتر و سازگار برای تمام محیط میباشد. در این راستا پژوهش حاضر با هدف ارزیابی پایداری عملکرد و اجرای عملکرد دانه هیبریدهای امیدبخش ذرت گروه متوسط رس، تعیین میزان وراثتپذیری و ارتباط بین عملکرد و اجرای عملکرد دانه بود.
مواد و روش ها
این آزمایش طی سال زراعی 1399 در دو منطقه شامل ایستگاه تحقیقات کشاورزی مغان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل و ایستگاه تحقیقات کشاورزی کرج موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام گرفت. آزمایش بهصورت طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. مواد گیاهی ارزیابی شده شامل 36 هیبرید امید بخش ذرت از نوع سینگل کراس بههمراه دو رقم SC704 و TWC647 بود که از بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفهای موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه شدند (جدول 1).
|
جدول 1- هیبریدهای امید بخش و دو رقم ذرت مورد مطالعه |
|||
|
هیبرید |
شماره |
هیبرید |
شماره |
|
K74/1×K1264/5-1 |
20 |
K3653/2×K1264/5-1 |
1 |
|
KLM76002/3-1-1-1-1-1-1-3×K1264/5-1 |
21 |
4-CHTSEY,2002/90/1-2×K1264/5-1 |
2 |
|
KLM82010 × K166B |
22 |
KLM77002/10-1-1-1-1-3-2 × K1264/5-1 |
3 |
|
KLM76004/3-5-1-2-2-1-1-1×K1264/5-1 |
23 |
K18X2-CHTHIY,2002/90/77-3×K1264/5-1 |
4 |
|
KLM76021/1-3-1-1-1-2-1-1×K1264/5-1 |
24 |
K18x2-CHTHIY,2002/90/77-1×K1264/5-1 |
5 |
|
KLM76021/1-3-1-1-1-2-1-1×K1264/5-1 |
25 |
K18x2-CHTHIY,2002/90/77-2×K1264/5-1 |
6 |
|
KLM81027 × K47/3 |
26 |
20-CHTSY, 2002/90/61-2 × K3640/3 |
7 |
|
KLM77002/3-1-1-1-1-1-1-3 × K47/3 |
27 |
K3547/4×K1264/5-1 |
8 |
|
KLM78012/6-1-1-1-1-3 × K47/3 |
28 |
K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3 |
9 |
|
C4-97-5×C4-97-25 |
29 |
K3640/3×K1264/5-1 |
10 |
|
C4-97-16×SD-97-6 |
30 |
K47/2-2-1-2-1-1-1-1×K1264/5-1 |
11 |
|
C4-97-23×C4-97-14 |
31 |
K47/2-2-1-2-2-1-1-1×K1264/5-1 |
12 |
|
C5-97-2×C4-97-12 |
32 |
K74/2-2-1-3-3-1-1-1 × K166B |
13 |
|
C5-97-2×C4-97-23 |
33 |
K47/2-2-1-3-3-1-1-1×K1264/5-1 |
14 |
|
C4-97-25×C4-97-13 |
34 |
K47/2-2-1-4-1-1-1×K1264/5-1 |
15 |
|
C8-97-7×SD-97-1 |
35 |
K47/2-2-1-2-2-1-1-1×K1264/5-1 |
16 |
|
SD-97-6×C8-97-2 |
36 |
K47/2-2-1-4-1-1-1×K1264/5-1 |
17 |
|
TWC647 |
37 |
K47/2-2-1-4-1-1-1-1×K1264/5-1 |
18 |
|
SC704 |
38 |
K47/2-2-1-4-2-1-1-1×K1264/5-1 |
19 |
آماده سازی بستر بذر شامل رتیواتور، شخم برگردان، تسطیح بهاره و دیسک بود. قبل از اینکه کاشت صورت گیرد، 300 کیلوگرم در هکتار فسفات آمونیوم و 150 کیلوگرم در هکتار اوره در زمین توزیع گردید و 150 کیلوگرم در هکتار اوره در مراحل مختلف رشدی گیاه ذرت بهصورت سرک استفاده شد. هر کرت آزمایشی شامل دو خط به فاصله 75 سانتیمتر و به طول 6/5 متر با فاصله بین بوته 35 سانتیمتر و با تراکم حدود 76 هزار بوته در هکتار کشت شد. برای اطمینان از سبز شدن بذور در هر کپه بهصورت دستی چهار بذر کاشته شد و پس از تنک کردن در مرحله 4-3 برگی فقط دو بوته مناسب در هر کپه نگه داشته شد. همچنین، وجین علفهای هرز بهصورت دستی در همه مراحل انجام گرفت.
صفات مورد ارزیابی
بعد از خشک شدن کامل بوتهها، سه بلال بهطور تصادفی از هر کرت بهصورت دستی نمونهبرداری شد و تعداد دانه در ردیف بلال و تعداد ردیف دانه در بلال در آزمایشگاه شمارش گردید. طول بلالهای برداشت شده توسط خط کش و قطر آنها توسط کولیس مدل (DC102) اندازهگیری شد. سپس دانهها از بلال جدا و قطر چوب بلال توسط کولیس (DC102) اندازهگیری شد که در نهایت از نصف اختلاف قطر بلال بهقطر چوب بلال میزان عمق دانه محاسبه گردید. بعد از جدا کردن دانهها از بلال، تعداد 1000 دانه توسط دستگاه بذرشمار (Numigral) شمارش و توسط ترازوی حساس وزن آنها اندازهگیری شد. در نهایت در مرحله رسیدگی زراعی، پس از حذف 25 سانتیمتر از ابتدا و انتهای هر خط کاشت بهعنوان حاشیه، از دو خط کاشت هر کرت بلالهای ذرت برداشت و بعد از جدا کردن دانهها از بلال توسط ترازو میزان عملکرد دانه بلالها اندازهگیری شد.
تجزیههای آماری
تجزیه پایداری بههمراه گزینش عملکرد دانه افراد برتر به روش کانگ (1988) انجام گرفت. نرمال بودن خطاهای آزمایشی توسط آزمون کرلمرگروف - اسمیرنوف محاسبه شد و سپس تجزیه واریانس دادهها و مقایسه میانگینها توسط آزمون حداقل اختلافات معنیدار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد انجام گرفت. برای برآورد وراثتپذیری عمومی صفات مورد مطالعه از امید ریاضی میانگین مربعات استفاده شد. ضرایب همبستگی صفات مورد مطالعه، با استفاده از میانگین 38 هیبرید امید بخش ذرت محاسبه گردید. تجزیه رگرسیون گام به گام و خوشهای هیبریدها با استفاده از نرم افزار SPSS و JMP استفاده شد.
نتایج و بحث
تجزیه واریانس دادهها نشان داد که بین هیبریدهای مختلف ذرت در همه صفات اندازهگیری شده اختلاف معنیداری وجود داشت (جدول 2). مقایسه میانگین عملکرد دانه هیبریدهای ذرت نشان داد که هیبرید شماره نه (K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3) با 16/11 تن در هکتار بیشترین عملکرد را بین هیبریدهای مورد مطالعه داشت (جدول 3). وراثتپذیری عمومی برای صفت عملکرد دانه 01/19 درصد و ضریب تغییرات فنوتیپی 95/15 درصد برآورد شد. محرمنژاد و شیری (2020) با بررسی هیبرید امید بخش ذرت بیان داشتند که هیبریدها با تلاقی والد پدری متفاوت دارای اختلاف قابل توجهی از لحاظ میزان عملکرد بلال داشتند بهطوریکه هیبرید شماره هفت (KLM77021/4-1-2-1-2-4-1× K47/3) دارای بیشترین مقدار وزن بلال را داشت. چنین بهنظر میرسد جمعیتهای مورد بررسی از تنوع قابل توجهی برخوردار هستند.
|
جدول 2- تجزیه واریانس عملکرد بلال و صفات فیزیولوژیکی در هیبریدهای ذرت |
||||||||||||||||
|
منابع تغییر |
درجات آزادی |
میانگین مربعات |
|
|||||||||||||
|
عملکرد دانه |
تعداد دانه در ردیف بلال |
تعداد ردیف دانه در بلال |
طول بلال |
قطر بلال |
وزن هزار دانه |
عمق دانه |
|
|||||||||
|
محیط |
1 |
53/968* |
96/117ns |
51/13ns |
15/19ns |
09/15ns |
50/9692ns |
91/1ns |
|
|||||||
|
محیط/تکرار |
4 |
41/264 |
90/339 |
90/15 |
12/12 |
21/14 |
70/10581 |
94/0 |
|
|||||||
|
هیبرید |
37 |
72/21047* |
56/86** |
25/12** |
14/10** |
25/0** |
43/1831** |
04/0** |
|
|||||||
|
محیط×هیبرید |
37 |
57/8* |
43/16ns |
64/1ns |
19/14ns |
25/2ns |
54/619ns |
94/0ns |
|
|||||||
|
خطا |
148 |
48/5 |
41/14 |
52/1 |
39/13 |
05/2 |
89/528 |
89/0 |
|
|||||||
|
ضریب تغییرات (%) |
80/19 |
26/10 |
98/6 |
47/9 |
35/4 |
09/12 |
06/11 |
|||||||||
|
وراثت پذیری عمومی (%) |
01/19 |
83/27 |
59/87 |
70/23 |
20/27 |
46/20 |
29/21 |
|||||||||
|
ns، * و ** بهترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد میباشد |
||||||||||||||||
مقایسه میانگین تعداد دانه در ردیف بلال و تعداد ردیف دانه در بلال در هیبریدهای ذرت نشان داد که هیبرید شماره 37 (TWC647) و هیبرید شماره 25 (KLM76021/1-3-1-1-1-2-1-1×K1264/5-1) بهترتیب بیشترین تعداد دانه در ردیف بلال و تعداد ردیف دانه در بلال را داشتند (جدول 3). این صفات از صفات تعیین کننده عملکرد دانه هستند و اهمیت بسیار بالایی در اصلاح جمعیت و تولید هیبریدهای جدید ذرت دارند. اسمیت و همکاران (2021) با ارزیابی هیبریدهای ذرت اظهار کردند که هیبریدهای مختلف با خصوصیات پدری و مادری متفاوت دارای اختلاف و تنوع قابل توجهی از لحاظ تعداد ردیف دانه در بلال و تعداد دانه در ردیف بلال داشتند. که با نتایج این پژوهش مطابقت داشت.
پیشرفتهای ضعیف در گزینش برای عملکرد سبب شدهاست که توجه بهنژادگران بهگزینش صفات ثانویه جلب شود (اسمیت و همکاران 2021). گونزالو و همکاران (2010) طبق بررسیهایی که انجام دادند توصیه کردند که استفاده از لاینهایی با طول بلال بیشتر یا تعداد دانه در ردیف در بلال و تعداد ردیف دانه در بلال بیشتر در اصلاح ذرت و تولید ترکیبهای مناسب مفید میباشد بهطوریکه نقش مهمی در تعیین پایداری عملکرد هیبریدهای ذرت دارند.
مقایسه میانگین طول بلال و قطر بلال نشان داد که هیبریدهای شماره 26 (KLM81027 × K47/3) و 25 (KLM76021/1-3-1-1-1-2-1-1×K1264/5-1) بهترتیب بیشترین طول و قطر بلال را داشتند (جدول3). هیبرید شماره 24 (KLM76021/1-3-1-1-1-2-1-1×K1264/5-1) کمترین طول بلال و هیبرید شماره 33 (C5-97-2×C4-97-23) کمترین قطر بلال را داشتند. رفیق و همکاران (2010) گزارش کردند که هیبریدهای مختلف از لحاظ طول بلال و قطر بلال پاسخ متفاوتی دادند ولی در کل هیبریدهای برتر طول بلال بیشتری داشتند.
|
جدول 3 - مقایسه میانگین صفات مختلف هیبریدهای ذرت |
|||||||
|
شماره هیبرید |
عملکرد دانه (ton.ha-1) |
تعداد دانه در ردیف بلال |
تعداد ردیف دانه در بلال |
طول بلال (cm) |
قطر بلال (cm) |
وزن هزار دانه (g) |
عمق دانه (cm) |
|
1 |
11/9 |
55/37 |
45/20 |
16/16 |
83/4 |
60/244 |
03/1 |
|
2 |
53/8 |
20/34 |
90/17 |
96/15 |
96/4 |
50/278 |
10/1 |
|
3 |
66/8 |
25/37 |
80/17 |
36/17 |
96/4 |
95/281 |
01/1 |
|
4 |
05/10 |
55/40 |
70/17 |
23/20 |
73/4 |
85/280 |
06/1 |
|
5 |
71/8 |
90/41 |
00/18 |
96/18 |
90/4 |
65/290 |
10/1 |
|
6 |
44/9 |
10/38 |
10/18 |
66/18 |
73/4 |
75/282 |
05/1 |
|
7 |
32/10 |
75/43 |
85/17 |
16/19 |
00/5 |
15/262 |
15/1 |
|
8 |
65/9 |
50/34 |
75/18 |
86/15 |
03/5 |
30/261 |
08/1 |
|
9 |
16/11 |
60/39 |
15/19 |
50/19 |
16/5 |
50/304 |
05/1 |
|
10 |
40/9 |
50/41 |
90/17 |
63/17 |
83/4 |
90/278 |
00/1 |
|
11 |
01/10 |
85/31 |
90/19 |
26/17 |
36/5 |
00/288 |
13/1 |
|
12 |
43/9 |
85/32 |
55/20 |
96/15 |
16/5 |
00/296 |
11/1 |
|
13 |
11/11 |
25/39 |
00/18 |
96/19 |
93/4 |
75/307 |
08/1 |
|
14 |
76/8 |
90/33 |
90/19 |
36/16 |
86/4 |
20/269 |
03/1 |
|
15 |
75/10 |
80/36 |
65/19 |
06/18 |
16/5 |
40/285 |
08/1 |
|
16 |
62/9 |
70/29 |
20/19 |
70/15 |
13/5 |
50/291 |
10/1 |
|
17 |
81/9 |
40/32 |
30/20 |
46/16 |
30/5 |
40/277 |
25/1 |
|
18 |
94/9 |
15/34 |
65/18 |
06/18 |
00/5 |
25/291 |
15/1 |
|
19 |
17/10 |
45/35 |
55/19 |
30/17 |
96/4 |
15/298 |
95/0 |
|
20 |
33/10 |
75/37 |
30/20 |
66/16 |
23/5 |
35/295 |
03/1 |
|
21 |
61/9 |
10/38 |
05/17 |
16/18 |
76/4 |
65/303 |
95/0 |
|
22 |
86/9 |
45/36 |
45/15 |
90/19 |
50/4 |
10/365 |
95/0 |
|
23 |
23/10 |
20/37 |
90/18 |
20/17 |
86/4 |
20/275 |
13/1 |
|
24 |
90/9 |
95/32 |
45/20 |
33/14 |
26/5 |
30/299 |
15/1 |
|
25 |
03/10 |
00/34 |
80/20 |
40/15 |
63/5 |
10/291 |
20/1 |
|
26 |
79/6 |
45/43 |
65/15 |
93/21 |
20/5 |
30/347 |
11/1 |
|
27 |
92/6 |
95/35 |
35/20 |
30/17 |
36/5 |
90/294 |
06/1 |
|
28 |
56/8 |
45/37 |
05/17 |
96/18 |
80/4 |
75/317 |
05/1 |
|
29 |
00/8 |
35/30 |
70/16 |
43/20 |
60/4 |
70/317 |
83/0 |
|
30 |
57/7 |
45/32 |
20/15 |
83/19 |
70/4 |
00/334 |
91/0 |
|
31 |
97/8 |
15/30 |
00/15 |
80/19 |
36/4 |
35/304 |
88/0 |
|
32 |
19/10 |
80/34 |
25/17 |
36/17 |
96/4 |
60/321 |
95/0 |
|
33 |
55/7 |
15/29 |
30/14 |
13/16 |
33/4 |
80/308 |
88/0 |
|
34 |
86/5 |
30/30 |
35/13 |
26/19 |
33/4 |
15/300 |
68/0 |
|
35 |
48/9 |
80/32 |
40/15 |
43/19 |
80/4 |
50/320 |
00/1 |
|
36 |
49/8 |
40/34 |
70/16 |
63/17 |
96/4 |
10/333 |
01/1 |
|
37 |
75/10 |
30/46 |
40/15 |
80/20 |
80/4 |
90/307 |
15/1 |
|
38 |
33/11 |
35/45 |
20/15 |
50/21 |
83/4 |
75/313 |
15/1 |
|
LSD5% |
74/3 |
95/5 |
97/1 |
60/2 |
30/0 |
25/37 |
50/5 |
وزن هزار دانه یکی از اجزای مهم تشکیل دهنده عملکرد دانه ذرت میباشد. در این مطالعه وزن هزار دانه تحت تأثیر هیبریدهای ذرت قرار گرفت (جدول 1). هیبرید شماره 22 (KLM82010 × K166B) بالاترین وزن هزار دانه (10/365 گرم) را دارا بود و هیبرید شماره 1 (K3653/2×K1264/5-1) کمترین وزن هزار دانه (60/244 گرم) را داشت (جدول3). همان طور که مشاهده میشود، وزن هزار دانه بین 255 و 356 گرم در نوسان بود. معمولاً ارقامی که دیررس هستند مشروط بهاینکه با محدودیتهای محیطی از جمله دوره رشد، کمبود آب و مواد غذایی مواجه نشوند، دارای وزن هزار دانه بالایی هستند. چون دوره رشد طولانی دارند (بابیک و همکاران 2008). نوری اظهر و احسان زاده (2007) گزارش کردند که هیبریدهای ذرت مورد مطالعه از لحاظ وزن هزار دانه در سطح احتمال پنج درصد با یکدیگر اختلاف معنیداری نشان دادند.
براساس مقایسه میانگین عمق دانه، هیبرید شماره 17 (K47/2-2-1-4-1-1-1×K1264/5-1) بهعمق (25/1سانتیمتر) بیشترین عمق دانه را دارا بود و هیبرید شماره 34 (C4-97-25×C4-97-13) با عمق (6833/0 سانتیمتر) کمترین عمق دانه را دارا بود.
نتایج حاصل از برآورد میزان وراثتپذیری عمومی صفات مورد مطالعه در هیبریدهای ذرت براساس امید ریاضی میانگین مربعات نشان داد که میزان وراثتپذیری عمومی صفات مورد مطالعه بین 01/19 و 59/87 درصد متغیر بود (جدول 2). قطر بلال و تعداد ردیف دانه در بلال با 59/87 درصد بیشترین و عملکرد دانه با 01/19 درصد کمترین وراثتپذیری را بهخود اختصاص دادند. مطالعه تنوع ژنتیکی بهوسیلهی پارامترهای مناسب مثل ضریب تنوع ژنتیکی و وراثتپذیری برای شروع یک برنامه اصلاحی با کارایی بالا بسیار ضروری است. از سوی دیگر گزینش مستقیم براساس پارامترهای گوناگون میتواند سخت و گمراه کننده باشد. در حالی که گزینش غیر مستقیم از طریق پارامترهای مرتبط با وراثتپذیری بالا ممکن است بهتر از گزینش مستقیم باشد (سیلوا-پیریز و همکاران 2020). چوکان و همکاران (2017) در لاینهای ذرت ایرانی میزان وراثتپذیری عمومی را برای صفات مورد مطالعه بین 62 و 85 درصد بر آورد کردند. محرمنژاد و شیری (2020) با ارزیابی 11 هیبرید ذرت طی یکسال زراعی میزان وراثتپذیری عمومی عملکرد بلال را براساس امید ریاضی میانگین مربعات حدود 61 درصد گزارش کردند.
شکل 1 –همبستگی بین صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه
تجزیه همبستگی بین برخی صفات زراعی و اجزای عملکرد در هیبریدهای امید بخش ذرت نشان داد (شکل 1) که بین عملکرد دانه با عمق دانه و وزن هزار دانه همبستگی مثبت و معنیداری وجود داشت و عملکرد دانه با قطر بلال و طول بلال همبستگی معنیداری دارد. همچنین عمق دانه با قطر بلال، تعداد ردیف در بلال و تعداد دانه در ردیف بلال همبستگی مثبت و معنیداری داشت. وزن هزار دانه با طول بلال و تعداد دانه در ردیف بلال همبستگی مثبت معنیداری داشت. همچنین قطر بلال با عمق دانه و تعداد ردیف دانه در بلال همبستگی مثبت و معنیدار داشت. تعداد ردیف دانه در بلال با عمق دانه و قطر بلال همبستگی مثبتی نشان داد (شکل 1).
دیوی و همکاران (2001) طبق آزمایشی که روی 69 هیبرید دابل کراس و دابل تاب کراس ذرت گزارش کردند که بین صفات وزن هزار دانه، قطر بلال و تعداد دانه در ردیف بلال با عملکرد دانه همبستگی مثبت معنیدار وجود داشت. که با نتایج این پژوهش مطابقت دارد.
تجزیه رگرسیون چند گانه با استفاده از روش گام به گام بین عملکرد دانه و صفات تعداد دانه، تعداد ردیف، طول و قطر بلال، عمق دانه، و وزن هزار دانه نشان از ارتباط دو صفت تعداد دانه و قطر بلال با عملکرد بود و مدل آماری حاصل بهصورت زیر بود:
عملکرد دانه)= -58/302 +53/11(تعداد دانه) +20/96(قطر بلال) p= 01/0R2=74/0)
محمدی و همکاران (2013) با انجام تجزیه علّیت روی صفات زراعی در 14 هیبرید دیررس ذرت بیان داشتند که شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیک و وزن هزار دانه رابطه مستقیم و ارتفاع بوته رابطه غیر مستقیم با عملکرد دانه داشت. جلیلی و همکاران (2009) مطالعه روابط بین صفات با استفاده از تجزیه علّیت صفات وزن هزار دانه، درصد چوب بلال، مساحت برگ و تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک را بهعنوان مهمترین صفات مؤثر بر عملکرد دانه ذرت گزارش نمودند.
از آنجایی که ارقام گوناگون دارای تنوع زیادی میباشند تصمیمگیری بر مبنای یک یا چندین صفت مورفولوژیک صحیح بهنظر نمیرسد. بههمین جهت انتخاب بهترین ژنوتیپها علاوه بر استفاده از روش محاسبه همبستگی از روشهای مختلف آماری استفاده کرده که یکی از این روشها تجزیه خوشهای میباشد. تجزیه خوشهای از تکنیکهای آماری چند متغیره است، که هدف آن گروهبندی افراد براساس صفات مختلف است. براساس نتایج حاصل از تجزیه خوشهای، با برش دندروگرام از محلهای مختلف چهار گروه ایجاد شد. بهطوری که هیبریدهای شماره 26 (KLM81027 × K47/3) و 37 (TWC647) با بیشترین عملکرد دانه، طول بلال و تعداد دانه در ردیف بلال در یک گروه قرار گرفتند (جدول 4). سایر هیبریدها براساس خصوصیات یکسان در گروههای مختلف تقسیمبندی شدند (شکل 2).
|
جدول 4- مقایسه میانگین هیبریدهای چهار گروه کلاستر |
|
|||||||
|
گروهها |
عملکرد دانه |
تعداد دانه در ردیف بلال |
تعداد ردیف دانه در بلال |
طول بلال |
قطر بلال |
وزن هزار دانه |
عمق دانه |
|
|
گروه1 (17ژنوتیپ) |
80/589 |
54/35 |
16/19 |
67/16 |
09/5 |
41/284 |
09/1 |
|
|
گروه 2 (9ژنوتیپ) |
37/590 |
87/36 |
70/16 |
31/18 |
85/4 |
11/306 |
00/1 |
|
|
گروه 3 (5ژنوتیپ) |
00/474 |
40/29 |
13/15 |
09/19 |
46/4 |
00/310 |
84/0 |
|
|
گروه 4 (7ژنوتیپ) |
57/708 |
16/46 |
95/16 |
44/20 |
95/4 |
71/305 |
10/1 |
|
|
میانگین کل |
68/590 |
74/36 |
98/16 |
62/18 |
83/4 |
55/301 |
00/1 |
|
آشفته و همکاران (2011) با استفاده از روش وارد (Ward) بررسیهایی که روی چندین صفت کمی در هیبریدهای ذرت دانهای انجام دادند چهار خوشه جهت گروهبندی بدست آوردند. بابیک و همکاران (2008) با بررسیهایی که روی 45 اینبردلاین ذرت و براساس 30 صفت فنوتیپی انجام دادند 20 خوشه بزرگ که هر کدام دو زیر گروه داشت بدست آوردند. چوکان و همکاران (2014) با انجام تجزیه خوشهای بر روی 52 لاین ذرت براساس 52 صفت، لاینها را در چهار خوشه قرار دادند. پیران و همکاران (2021) با ارزیابی صفات عملکرد بلال و موفولوژیکی در هیبریدهای ذرت، 38 هیبرید ذرت براساس تجزیه خوشهای در دو گروه مختلف تقسیمبندی کردند.
شکل 2- نقشه دمایی همراه با تجزیه و تحلیل خوشهای سلسله مراتبی
نتایج حاصل از تجزیه پایداری هیبریدهای ذرت در دو منطقه مغان و کرج نشان داد که هیبریدهای شماره 4، 9، 13، 15، 19، 20، 23، 25، 32، 37 و 38 دارای بیشترین رتبه عملکرد و پایداری برای مناطق گرم و خشک بودند (جدول 5). با توجه به نمودار بای پلات هیبریدهای ذرت براساس عملکرد دانه (شکل 3)، هیبرید نه (K74/2-2-1-4-1-1-1 × K3640/3) و هیبرید 13 (K74/2-2-1-3-3-1-1-1 × K166B) جزء هیبریدهای با عملکرد دانه بالا جزء هیبریدهای سازگار برای مناطق مغان و کرج شناسایی شدند.
شکل 3- نمودار بای پلات عملکرد دانه هیبریدهای ذرت
|
جدول 5- محاسبه نمرات پایداری و عملکرد |
||||||||
|
گزینش |
عملکرد-پایداری |
نمرات پایداری |
واریانس پایداری |
رتبه تصحیح شده عملکرد |
تصحیح رتبه عملکرد |
رتبه |
عملکرد |
شماره هیبرید |
|
|
13 |
0 |
28/0 |
13 |
1- |
14 |
11/9 |
1 |
|
|
7 |
0 |
94/4 |
7 |
1- |
8 |
53/8 |
2 |
|
|
9 |
0 |
56/6 |
9 |
1- |
10 |
66/8 |
3 |
|
+ |
29 |
0 |
11/4 |
29 |
1 |
28 |
05/10 |
4 |
|
|
10 |
0 |
20/6 |
10 |
1- |
11 |
71/8 |
5 |
|
|
18 |
0 |
44/5 |
18 |
1 |
17 |
44/9 |
6 |
|
|
3 |
2- |
30/7 |
33 |
1 |
32 |
32/10 |
7 |
|
|
18 |
4- |
37/9 |
22 |
1 |
21 |
65/9 |
8 |
|
+ |
36 |
4- |
16/12 |
40 |
2 |
38 |
16/11 |
9 |
|
|
16 |
0 |
76/5 |
16 |
1 |
15 |
40/9 |
10 |
|
|
23 |
4- |
36/10 |
27 |
1 |
26 |
01/10 |
11 |
|
|
17 |
0 |
97/2 |
17 |
1 |
16 |
43/9 |
12 |
|
+ |
34 |
4- |
94/8 |
38 |
2 |
36 |
11/11 |
13 |
|
|
11 |
0 |
52/4 |
11 |
1- |
12 |
76/8 |
14 |
|
+ |
37 |
0 |
31/4 |
37 |
2 |
35 |
75/10 |
15 |
|
|
21 |
0 |
89/1 |
21 |
1 |
20 |
62/9 |
16 |
|
|
23 |
0 |
67/6 |
23 |
1 |
22 |
81/9 |
17 |
|
|
26 |
0 |
81/1 |
26 |
1 |
25 |
94/9 |
18 |
|
+ |
28 |
2- |
57/7 |
30 |
1 |
29 |
17/10 |
19 |
|
+ |
34 |
0 |
22/4 |
34 |
1 |
33 |
33/10 |
20 |
|
|
18 |
2- |
11/8 |
20 |
1 |
19 |
61/9 |
21 |
|
|
24 |
0 |
45/1 |
24 |
1 |
23 |
86/9 |
22 |
|
+ |
32 |
0 |
15/7 |
32 |
1 |
31 |
23/10 |
23 |
|
|
25 |
0 |
76/4 |
25 |
1 |
24 |
90/9 |
24 |
|
+ |
28 |
0 |
62/5 |
28 |
1 |
27 |
03/10 |
25 |
|
|
1- |
0 |
55/2 |
1- |
3- |
2 |
79/6 |
26 |
|
|
2- |
2- |
36/7 |
0 |
3- |
3 |
92/6 |
27 |
|
|
8 |
0 |
43/1 |
8 |
1- |
9 |
56/8 |
28 |
|
|
4- |
8- |
86/30 |
4 |
2- |
6 |
00/8 |
29 |
|
|
5- |
8- |
22/24 |
3 |
2- |
5 |
57/7 |
30 |
|
|
4 |
8- |
94/23 |
12 |
1- |
13 |
97/8 |
31 |
|
+ |
31 |
0 |
91/2 |
31 |
1 |
30 |
19/10 |
32 |
|
|
6- |
8- |
03/23 |
2 |
2- |
4 |
55/7 |
33 |
|
|
10- |
8- |
07/47 |
2- |
3- |
1 |
86/5 |
34 |
|
|
11 |
8- |
22/13 |
19 |
1 |
18 |
48/9 |
35 |
|
|
2- |
8- |
49/13 |
6 |
1- |
7 |
49/8 |
36 |
|
+ |
32 |
4- |
42/9 |
36 |
2 |
34 |
75/10 |
37 |
|
+ |
37 |
2- |
35/8 |
39 |
2 |
37 |
33/11 |
38 |
باصفا و طاهریان (1395) با ارزیابی پایداری و سازگاری عملکرد علوفه هیبریدهای ذرت براساس اکووالانس ریک دو هیبرید پایداری برای مناطق مختلف مورد ارزیابی گزارش کردند. جوکار و همکاران (1398) با ارزیابی پایداری عملکرد دانه هیبریدیها امیدبخش ذرت در مناطق مختلف کشور با استفاده از روش امی دو هیبرید ذرت شامل SC703 و SC715B بهترتیب با عملکرد دانه 16/13 و 82/12 تن در هکتار که برای مناطق مختلف کشور سازگار و پایدار گزارش کردند. مومنی و همکاران (1400) با بررسی میزان سازگاری هیبریدهای امیدبخش ذرت دانهای به تغییرات محیطی در منطقههای مختلف کشور اظهار کردند که هیبریدهای هیبریدهای SC704، KLM77002/3-1-1-1-1-1-1-3 × K18 و KLM77029/8-1-1-1-2-2-2 × B73 بهعنوان هیبریدهایی با پایداری بالاتر با روش گرافیکی GGEbiplpot بودند.
نتیجهگیری
براساس نتایج حاصل اثر هیبرید برای صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در ردیف بلال، تعداد ردیف دانه در بلال، طول بلال، قطر بلال، وزن هزار دانه و عمق دانه معنیدار بود و بین هیبریدها تنوع قابل توجهی مشاهده شد. میزان وراثتپذیری صفات مورد مطالعه بین 01/19 و 59/87 درصد برآورد شد. نتایج حاصل از همبستگی ارتباط مثبت و معنیدار بین عملکرد دانه با عمق دانه و وزن هزار دانه وجود داشت. تجزیه رگرسیون چندگانه نشان داد که تعداد دانه در ردیف بلال و قطر بلال رابطه مستقیم با عملکرد دانه داشتند. تجزیه خوشهای 38 هیبرید ذرت مورد مطالعه از لحاظ عملکرد و اجزای عملکرد دانه در چهار گروه مختلف طبقهبندی شدند. براساس نتایج حاصل از تجزیه پایداری کانگ هیبریدهای ذرت، هیبریدهای شماره 4، 9، 13، 15، 19، 20، 23، 25، 32، 37 و 38 جزء پایدارترین هیبرید بودند.
سپاسگزاری
این مقاله مستخرج از پروژه مصوب به کد 990635-060-03-03-0 موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی میباشد. در ادامه از رئیس بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفهای، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر و مرکز تحقیقات و اموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل که در اجرای این پروژه کمک کردن نهایت تقدیر و تشکر به عمل میآید.
)
