بررسی ضرایب همبستگی، تجزیه علیت صفات عملکرد دانه و برخی صفات فنولوژیک و مورفولوژیک توده‌های بومی شنبلیله (Trigonella foenum-graceum) در شرایط تنش خشکی

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 1، دوره 20، شماره 2 - شماره پیاپی 66، تیر 1401، صفحه 121-136   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2020.38275

نویسندگان

حمیدرضا احیایی¹؛ محمد کافی^{* 1}؛ احمد نظامی¹؛ محمدحسین فتوکیان²؛ مرتضی گلدانی¹

¹گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

چکیده

تنش خشکی مهم‌ترین عامل محدودکننده رشد گیاهان در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان است و کشت گیاهان دارویی متحمل یکی از راهکارهای کاهش اثرات نامطلوب خشکی در این مناطق محسوب می‌گردد. به‌منظور تعیین همبستگی میان برخی از صفات مورفولوژیک و اجزای عملکرد در توده‌های بومی شنبلیله و روابط بین آن‌ها در شرایط تنش خشکی، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد واقع در تهران در دو سال زراعی 1394 و 1396، به‌صورت اسپیلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد و 9 توده بومی شنبلیله (نیشابور، شیروان، مشهد، تبریز، رودسر، اصفهان، همدان، اردستان و شیراز) تحت تأثیر تیمار شاهد (80% FC)، خشکی ملایم (60% FC)، خشکی متوسط (40% FC) و تنش خشکی شدید (20% FC) ظرفیت زراعی خاک قرار گرفتند. نتایج تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام نشان داد که صفات زیست‌توده، شاخص برداشت، طول شاخه جانبی و تعداد غلاف فرعی 7/96% تغییرات عملکرد دانه را توجیه می‌کنند. نتایج حاصل از تجزیه عامل‌ها بر خصوصیات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد نشان داد که سه عامل اصلی و مستقل 48/93% از تغییرات کل داده‌ها را توجیه نمودند. عامل روز تا رسیدگی 67/36% از واریانس کل را به خود اختصاص داد و به‌عنوان بالاترین پارامتر (عامل اول) معرفی شد. عامل‌های تعداد دانه در بوته و عملکرد دانه با دارا بودن 74/29% و 07/27% از واریانس کل به‌ترتیب در عوامل دوم و سوم بیشترین مقدار را داشتند. تجزیه خوشه‌ای به روش وارد نیز توده‌های بومی مورد بررسی را در سه گروه متفاوت طبقه‌بندی نمود. در تیمار شاهد بیشترین ارتفاع بوته، تعداد غلاف، عملکرد و شاخص برداشت در توده بومی شیروان و بالاترین ارتفاع غلاف از سطح زمین در توده بومی نیشابور مشاهده شد. نتایج حاصل از این مطالعه می‌تواند برای انتخاب هدفمند والدین مناسب از گروه‌های مختلف برای تولید ارقام جدید در برنامه‌های اصلاحی شنبلیله مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

تجزیه خوشه‌ای؛ گیاه دارویی؛ رگرسیون گام‌به‌گام؛ تنش رطوبتی

مراجع

1. Acharya, S. N., Thomas, J. E., and Basu, S. K. 2008. Fenugreek, an alternative crop for semiarid regions of North America. Crop Sience 48: 841-853. https://doi.org/10.2135/cropsci2007.09.0519.
2. Acharya, S., Srichamroen, A., Basu, S., Ooraikul, B., and Basu, T. 2006. Improvement in the nutraceutical properties of fenugreek (Trigonella foenum-graecum ). Songklanakarin Journal of Science and Technology. 28 (1): 1-9.
3. Ahmed, M. A., Magda, A. F. Shalaby, El-Housini Ebtesam, A., and Khater M. A. 2018. Alleviation of drought stress on fenugreek (Trigonella foenum-graecum ) plants by foliar application of polyamines compounds. Middle East Journal of Applied Science 8 (2): 883-894.
4. Alavi samani, S. M., Pirbalouti, A. G., Kachouei, M. A., and Hamedi, B. 2013. The influence of reduced irrigation on herbage, essential oil yield ad quality of Thymus vulgaris and Thymus daenensis. Journal of Herbal Drugs 4: 109-113.
5. Aliabadi, F. H., Valadabadi, S. A. R., Daneshian, J., and Khalvati, M. A. 2009. Evaluation changing of essential oil of balm (Melissa of ficinalis ) under water deficit stress conditions. Journal Medcinal Plant Research 3: 329-333. https://doi.org/10.5897/JMPR.9000606.
6. Alizadeh, A. 2006. Soil, Water, Plant Relationships. Imam Reza University Press, Mashhah, Iran. (in Persian).
7. Aryafar, S., Sirousmehr, A. R., and Najafi, S. 2013. Effects of municipal compost on yield and some quantitative and qualitative characteristics of Nigella sativa under drought stress. Science and Engineering Investigations 23: 76-84.
8. Ashkani, J., Pakniyat, H., Emam, Y., Asad, M. T., and Bahrani, M. J. 2007. The evaluation and relationships of some physiological traits in spring safflower (Carthamus tinctorius ) under stress and non-stress water regimes. Journal of Agricultural Science andTechnolgy 9: 15-30.
9. Baghalian, K., Abdoshah, S., Khalighi-Sigaroodi, F., and Paknejad, F. 2011. Physiological and phytochemical response to drought stress of German chamomile (Matricaria recutita ). Plant Physiolical Biochemistry 49: 201-207. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.11.010.
10. Bahreininejad, B., Razmjoo, J., and Mirza, M. 2013. Influence of water stress on morpho-physiological flowering and some yield traits of coriander and phytochemical traits in Thymus daenensis. International Journal of Plant Production 7: 151-165.
11. Barnabas, B., Jager, K., and Feher, A. 2007. The effect of drought and heat stress on reproductive processes in cereals. Plant Cell Environment 31: 11-38. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2007.01727.x.
12. Basafa, M., and Taherian, M. 2009. A study of agronomic and morphological variations in certain alfalfa (Medicago sativa) ecotypes of the cold region of Iran. Asian Journal Plant Science 8: 293-300.
13. Bazzazi, N., Khodambashi, M., and Mohammadi, S. 2013. The Effect of drought stress on morphological characteristics and yield components of medicinal plant Fenugreek. Journal of Crop Production and Processing 3 (8): 11-23. (in Persian with English abstract).
14. Chandra, K., Sastry, E. V. D., and Singh, D. 2000. Genetic variation and character association of seed yield and its component in fenugreek. Agricultural Science Digest 20: 93-95.
15. Chauhan, J., Singhal, R. K., Kakralya, B. L., Kumar, S., and Sodani, R. 2017. Evaluation of yield and yield attributes of fenugreek (Trigonella foenum graecum) genotypes under drought conditions. International Journal Pure Applied Bioscience 5 (3): 477-484. http://dx.doi.org/10.18782/2320-7051.4019.
16. Ennajeh, M., Vadel, A. M., Cochard, H., and Khemira, H. 2010. Comparative impacts of water stress on the leaf anatomy of a drought resistant and a drought-sensitive Olive cultivar. Journal of Horticultural Science and Biotechnology 85: 289-294. https://doi.org/10.1080/14620316.2010.11512670.
17. Faraji, A. 2014. Evaluation the response of soybean (Glycin Max ) genotypes to drought stress. Journal of Plant Breeding 24 (14): 40-27. (in Persian with English abstract).
18. Farokhinia, M., Roshdi, M., Pasban Eslam, B., and Sasandoost, R. 2011. Study of some physiological traits and yield in spring safflower under water deficit stress, Iranian Journal of Field Crop Science 42 (3): 545-553. (in Persian).
19. Fikreselassie, M., Zeleke, H., and Alemayehu, N. 2012. Correlation and path analysis in Ethiopian Fenugreek (Trigonella foenum-graecum ) landraces. Crown Research in Education 3: 132-42.
20. Gorgini Shabankareh, H., Fakheri, B., and Mohammadpuor Vashvaii, R. 2015. Effects of different levels of salinity and drought stress on growth parameters and essential oil of lemon balm (Melissa officinalis). Iranian Journal of Field Crop Science 46 (4): 673-686. (in Persian).
21. Gurjar, M.; Naruka, I. S., and Shaktawat, R. P. S. 2016. Variability and correlation analysis in fenugreek (Trigonella foenum-graecum ). Legume Research 39 (3): 459-465.
22. Houshmand, S., Abasalipour, H., Tadayyona, A., and Zinali, H. 2012. Evaluation of four chamomile species under late season drought stress. International Journal of Plant Production 5 (1): 1735-8043.
23. Kumar, K., Kumar, S., Datta, A., and Bandyopadhyay, A. 2015. Effect of fenugreek seeds on glycemia and dyslipidemia in patients with type 2 diabetes mellitusg. International Journal of Medical Science and Public Health 4 (7): 997-1000.
24. Mafakheri, A., Siosemardeh, A., Bahramnejad, B., Struik, P.C., and Sohrabi, E. 2010. Effect of drought stress on yield, proline and chlorophyll contents in three chickpea cultivars. Australian Joutrnal of Crop Sciences 4: 580-585.
25. Meena, S., Mittal1, G. K., Shivran, A. C., Singh, D., Niyariya, R., Gupta, N. K., Singh B., and Saxena, S. N. 2016. Water stress induced biochemical changes in fenugreek (Trigonella foenum graecum) genotypes. International Journal of Seed Spices 6 (2): 61-70.
26. Mehrafarin, A., Qaderi A., Rezazadeh Sh., Naghdi Badi, H., Noormohammadi, Gh., and Zand, E. 2010. Bioengineering of important secondary metabolites and metabolic pathways in Fenugreek (Trigonella foenumgraecum ). Journal of Medicinal Plants 35: 1-18.
27. Mohammadi, S. A., and B. M. Prasanna. 2003. Analysis of genetic diversity in crop plants- Salient statistical tools and considerations. Crop Science 43: 1235-1248. https://doi.org/10.2135/cropsci2003.1235.
28. Naseh Ghafoori, A., Unparalleled, M., Zali, A., Afzali Mohammad Abadi, M., and Dari, H. 2012. Effect of drought stress on yield and yield components and determination of the best drought stress index in common bean (Phaseolus vulgaris). Journal of Plant Production Research 17 (4): 71-89. (in Persian).
29. Pavlista, A. D., and Santra, D. K. 2016. Planting and harvest dates, and irrigation on fenugreek in the semi-arid high plains of the USA. Industrial Crops Production 94: 65-71. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.07.052.
30. Rahmani, N., Aliabadi Farahani, H., and Valadabadi, S. A. R. 2008. Effects of nitrogen on oil yield and its component of Calendula (Calendula officinalis ) in drought stress conditions. Abstracts Book of the world congress on medicinal and aromatic plants, South Africa 364.
31. Raychaudhuri, S., Stuart, J. M., and Altman, R. B. 2000. Principal components analysis to summarize microarray experiments: Application to sporulation time series. Proceeding of Pacific Symposium on Biocomputing 455-466, January 4-9, Hawaii, USA. https://doi.org/10.1142/9789814447331_0043.
32. Razmjoo, K., Heydarizadeh, P., and Sabzalian, M. R. 2008. Effect of salinity and drought stresses on growth parameters and essential oil content of Matricaria chamomile. International Journal of Agriculture and Biology 10 (4): 451-454.
33. Rezvani, M. P., and Sadeghi, S. R. 2007. Effect of sowing dates and different irrigation regimes on morphological characteristics and grain yield of chickpea ((cicer arietinum) (Cultivar ILC3279). Journal of Agricultural Research of Iran 6: 314-325. (in Persian).
34. Rohbakhsh, H. 2013. Alleviating adverse effects of water stress on growth and yield of forage sorghum by potassium application. Advances in Environmental Biology 7: 40-46.
35. Sadeghzadeh Ahari, D., Hassandokht, D. M. R., Kashi, A. K., and Amri, A. 2014. Genetic diversity and broad-sense heritability of some morphological characteristics of fenugreek under limited irrigation, Seed and Plant Improvment Journal 30 (2): 383-397. (in Persian).
36. Sadeghzadeh Ahari, D., Kashi A. K., Hassandokht, M. R., Amri, A., and Alizadeh, Kh. 2009. Assessment of drought tolerance in Iranian fenugreek landraces. Journal of Food, Agriculture and Environment 7: 414-419.
37. Sadeghzadeh Ahari, Hassandokht, D. M. R., Kashi, A. K., and Amri, A. 2016. Effect of drought stress on some agronomical and physiological traits of Iranian fenugreek landraces. Arid Biome Scientific and Research Journal 6 (1): 84-67. (in Persian).
38. Shaban, M., Mansourifar, S., Ghobadi, M., and Sabaghpour, H. 2013. Investigation of phenological and morphological characteristics and correlation them with yield in chickpea (Cicer arietinum) cultivars under drought stress and N fertilizer in Kermanshah province. Iranian Journal of Pulses Research 1 (1): 68-59. (in Persian with English abstract).
39. Sharma, K. C., and Sastry, E. V. D. 2008. Path analysis for seed yield and its component characters in Fenugreek (Trigonella foenum-graecum ). Journal of Spices and Aromatic Crops 17: 69-74.
40. Siddiqui, M. H., AlKhaishany, M. Y., AlQutami, M. A., AlWhaibi, M. H., Grover A., Ali, H. M., Al-Wahibi, M. S., and Bukhari, N. A. 2015. Response of different genotypes of faba bean plant to drought stress. International Journal of Molecular Sciences 16: 10214-10227. https://doi.org/10.3390/ijms160510214.
41. Smith, J. S. C., and Smith, O. S. 1992. Fingerprinting crop varieties. Advances in Agronomy 47: 85-140. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)60489-7.
42. Sreevalli, Y., Baskaran, K., Chandrashekara, R., and Kuikkarni, R. 2001. Preliminary observations on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in petriwinkle. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Science 22: 356-358.
43. Zandi, P., Shirani Rad, A. H., Daneshian, J. and Bazrkar Khatibani, L. 2013. Evaluation of nitrogen fertilizer and plant density effects on yield and yield components of Fenugreek in double cropping. Journal of Plant Production 35 (4): 81-91.