ارزیابی مورفو-زراعی ارقام هیبرید ملون (Cucumis melo L.) بر اساس صفات کمی و کیفی در مزرعه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

10.22034/saps.2026.71976.3472

چکیده

مقدمه و اهداف
ملون گیاهی دیپلوئید (Cucumis melo L.) و دارای 24 کروموزوم است و یک محصول سبزی و صیفی مهم از نظر تنوع صفات زراعی و مورفولوژیک است. درک دقیق تنوع فنوتیپی برای بهبود کارایی و گزینش صفات نیاز است. آزمون تمایز، یکنواختی و پایداری (DUS) قبل از آزادسازی رقم برای حفظ حقوق به‌نژادگران ضروری است. همچنین، ارزیابی دقیق مورفولوژیکی برای شناسایی صفات متمایز هر رقم ضروری است.
مواد و روش‌ها
آزمایش در بهار و تابستان سال‌های 1402 و 1403 در موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال در کرج در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی (RCBD) با دو تکرار اجرا شد. تهیه شناسنامه برای ارقام تجاری در ایران در حال تکمیل است و فهرست ملی ارقام هر سال به‌روز می‌شود. این مطالعه با استفاده از صفات کمی و کیفی برای شناسایی و تجاری سازی تفاوت‌های زیستی در ارقام، به بررسی دقیق 30 صفت مورفولوژیک در اندام‌های مختلف گیاه از جمله بوته، برگ، میوه و بذر  (شامل 18 صفت کیفی و شبه کیفی و 12 صفت کمی) در 50 رقم هیبرید ملون بر اساس دستورالعمل تغییر یافته آزمون DUS اتحادیه بین‌المللی حفاظت از ارقام جدید گیاهی می‌پردازد. آزمون DUS برای شناسایی، سازماندهی و نگهداری ارقام تجاری دارای صفات  خاص و برتر توسعه یافته است. از تحلیل همبستگی پیرسون‌ برای تعیین میزان همبستگی بین صفات کمی DUS استفاده شد. الگوریتم TOPSIS (تکنیک ترجیح ارقام از طریق تشابه به راه‌حل ایده‌آل) برای تهیه مدل جامع تصمیم‌گیری چند معیاره طراحی شد. با استفاده از این مدل،  قابلیت به‌نژادی 50 رقم ملون هیبرید ارزیابی و سپس ارقام رتبه‌بندی شدند.
یافته ها
تجزیه واریانس مرکب در طی دو سال، تفاوت معنی‌داری ما بین ارقام نشان داد. بر اساس صفات آزمون DUS تغییر یافته در ارقام ملون مورد بررسی، صفت خار میوه در بین ارقام تجاری ملون تنوع نداشت. بررسی ضرایب همبستگی پیرسون در 12 صفت کمی آزمون DUS نشان داد که مقادیر برخی صفات نسبتا مستقل هستند، در حالی‌که برخی دیگر بدلیل همبستگی مثبت یا منفی معنی‌دار همراه با یکدیگر گروه‌بندی شدند. بالاترین همبستگی مثبت به‌ترتیب بین صفات زمان گلدهی نر با ماده (80/0r=) و عرض بذر با زمان رسیدن میوه (65/0r=) و زمان گلدهی نر با زمان رسیدن میوه (64/0r=) وجود داشت. بالاترین همبستگی منفی بین صفات ضخامت گوشت میوه و طول دمبرگ (54/0r= -) وجود داشت. بر اساس مدل ارزیابی چند بعدی TOPSIS، در مورد 12صفت کمی آزمون تیپ، پنج رقم برتر به‌ترتیب  Bahram،Ashoor ،Iran ، Dargazi93 و Barang بودند و بر اساس صفات اقتصادی میوه پنج رقم برتر به ترتیب Bahram،Ashoor ،Iran ، Selena و Barang بودند. جالب است که معمولا این ارقام برتر مزیت هم‌افزایی مجموعه صفات مورد بررسی را نسبت به گزینش بالاترین عملکرد یک صفت دارد و بهینه‌سازی ژرم‌پلاسم اصلی و هم‌افزایی چند صفتی را برای به‌نژادی همزمان صفات مورد ارزیابی در ارقام ملون را فراهم می‌کند. تحلیل کلاستر ارقام ملون را بر اساس صفات کمی وهمچنین صفات کیفی و شبه‌کیفی به‌ترتیب به سه و چهار خوشه اصلی طبقه‌بندی کرد.
نتیجه‌گیری کلی
این نتایج پیشنهاد می‌کند که این روش‌ها می‌توانند برای پژوهش‌های آتی، خصوصا برای تحلیل در مقیاس وسیع برای تعداد زیادی رقم مناسب باشند. این یافته‌ها صفات مورفولوژیک کلیدی برای به‌نژادی و گروه‌بندی ارقام را برجسته می‌کند و یک چارچوب فنوتیپی برای پژوهش‌های ژنتیکی آتی در کشور فراهم می‌کند.
واژه های کلیدی: 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Morpho-agronomic characterization of hybrid melon (Cucumis melo L.) cultivars based on qualitative and quantitative traits in open field

نویسنده [English]

  • Saeed Amini
Seed and Plant Certification and Registration Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization
چکیده [English]

Extended Abstract
Background & Introduction
Melon (Cucumis melo L.) with chromosome number (2n=24) is a globally popular horticultural crop known for its remarkable morphological and agronomic diversity. A detailed understanding of phenotypic variation is required to improve breeding efficiency and trait selection. Testing for distinctness, uniformity, and stability (DUS) is required prior to the release for protection of plant breeders' rights. Furthermore, detailed morphological assessment is required to discover the distinguishing characteristics of each cultivar.
Materials and Methods:
Experiment was conducted in the spring and summer (2023/2024) at the Seed and Plant Certification and Registration Institute (SPCRI), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO) in Karaj, Iran, using a complete randomized block design with two replications. However, commercial varieties in Iran remain poorly characterized. This study conducts a detailed examination of the modified DUS morphological features of fifty melon hybrid cultivars, using quantitative and qualitative characteristics to identify and commercialization biological differences. A modified UPOV (The International Union for the Protection of New Varieties of Plants) descriptive term list was used to explore thirty features (18 quantitative and pseudo- quantitative and 12 qualitative) of diverse organs such as plant, leaf, fruit, and seed qualities. The DUS test was developed to identify, organize, and protect commercial cultivars having specific superior traits. The Pearson correlation analysis was performed to determine the correlations between various DUS traits. A TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution) algorithm was designed to establish a comprehensive multi-criteria decision-making model. Using this model, the breeding potential of fifty hybrid melon cultivars was assessed and ranked.
Results
The pooled Variance Analysis (ANOVA) over the two years revealed significant differences among cultivars (p>0.05). According upon the modified DUS features of the investigated melon cultivars, the fruit warts was detected with no variance across all melon commercial cultivars. A pair-wise examination of the Pearson correlation coefficients of the 12 quantitative DUS testing traits revealed certain quantities were rather independent, whereas others grouped due to a considerably tight positive or negative significant correlation. Correlation analysis revealed the highest positive correlation between time of male flowering with time of female flowering (r= 0.80) and seed width with time of fruit ripening (r= 0.65) and time of male flowering with time of fruit ripening (r= 0.64), and the highest negative correlation between petiole length with fruit flesh thickness (r= -0.54). Based on the TOPSIS multidimensional evaluation model, for 12 DUS testing traits and economic DUS traits (fruit trats) five germplasm resources with excellent comprehensive performance, including Bahram, Ashoor, Iran, Dargazi93, Barang and Bahram, Ashoor, Iran, Selena, Barang, were screened, respectively. It is worth noting that these superior plants generally showed synergistic advantages of key traits rather than extreme performance of a single trait, which provided core materials and multi-trait synergistic optimization for the collaborative breeding of evaluated traits in C. melo. Cluster analysis categorized melon cultivars into three and four major groups based on quantitative and also qualitative and pseudo- qualitative traits, respectively.
Conclusion
These findings suggested that these methods could benefit future investigations, particularly for large-scale analyses of cultivars plenty. These findings highlight key morphological features for varietal classification and breeding, and provide a phenotypic framework for future genetic studies of melon in Iran.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Melon (Cucumis melo L.)
  • DUS test
  • Combined Analysis of Variance
  • Pearson Correlation
  • TOPSIS Analysis
  • Dendrogram