ارزیابی تنوع اگرومورفولوژیکی ژرم‌پلاسم لوبیا چشم‌بلبلی مناطق گرم و خشک ایران

پژوهش‌های حبوبات ایران

دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 24، دی 1400، صفحه 85-103   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v12i2.87704

نویسندگان

بهنام بخشی^{* 1}؛ معصومه پوراسماعیل²؛ محمد کشتگر خواجه داد¹

¹بخش تحقیقات علوم زراعی-باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سیستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زابل، ایران

²موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

لوبیا چشم­­بلبلی (Vigna unguiculata) از محصولات زراعی فراموش‌شده با تنوع وسیع در توده­های بومی و سازگار­ با شرایط مختلف اقلیمی کشور از جمله اقلیم گرم و خشک است. در این تحقیق، تعداد 50 توده لوبیا چشم­بلبلی محلی با خاستگاه اقلیم گرم و خشک به همراه توده لوبیا چشم­بلبلی ماک (محلی زابل) از نظر تنوع اگرومورفولوژیکی برای 39 صفت کمی و کیفی مورد ارزیابی و تجزیه چند­متغیره قرار گرفتند. نتایج توده­های مورد بررسی را به دو تیپ علوفه­ای و دانه­ای طبقه­بندی نمود. توده­های TN7222 (محلی سرمشک جیرفت) و لوبیا چشم­بلبلی ماک (محلی زابل) بیشترین عملکرد دانه و توده­های TN7241 (دیگر توده محلی زابل) و TN7274 (محلی کهنوج) بیشترین عملکرد علوفه را داشتند. همچنین دو توده دیگر محلی کهنوج شامل TN7292 و TN7291 زودرس­ترین توده­ها در بین توده­های مورد بررسی بودند. بررسی ضرایب همبستگی نشان داد طول غلاف همبستگی مثبتی را با وزن خشک، تعداد دانه در غلاف و وزن100دانه دارد. همچنین با استفاده از تجزیه مسیر مشخص شد که طول غلاف بیشترین تأثیر را به صورت مستقیم بر افزایش عملکرد دانه دارد. بررسی تجزیه به عامل­ها، دو مؤلفه اصلی صفات فنولوژیکی و صفات کمی مرتبط با عملکرد را تفکیک کرد. با استفاده از همبستگی کانونیک مشخص شد که صفت تعداد روز تا گلدهی دارای همبستگی منفی با عملکرد است و بوته­های کوتاه­تر، دیررس­تر بوده و اجزای عملکرد از جمله وزن100دانه و طول غلاف در آن‌ها بیشتر است. در این تحقیق، برخی از توده­های با خصوصیات مناسب شناسایی شدند که قابلیت استفاده دربرنامه­های به­نژادی لوبیا چشم­بلبلی را دارند.

کلیدواژه‌ها

بانک ژن؛ تجزیه چندمتغیره؛ تنوع ژنتیکی؛ توده‌های محلی؛ Vigna unguiculata

مراجع

1. Addinsoft, S. 2010. XLSTAT Software, version 9.0. Addinsoft, Paris, France.
2. Ajayi, A., Adekola, M., Taiwo, B., and Azuh, V. 2014. Character expression and differences in yield potential of ten genotypes of cowpea (Vigna unguiculata Walp). International Journal of Plant Research 4(3): 63-71.
3. Ali, Z., Yao, K., Odeny, D., Kyalo, M., Skilton, R., and Eltahir, I. 2015. Assessing the genetic diversity of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] accessions from Sudan using simple sequence repeat (SSR) markers. African Journal of Plant Science 9(7): 293-304.
4. Aremu, C., Adebayo, M., Ariyo, O., and Adewale, B. 2007. Classification of genetic diversity and choice of parents for hybridization in cowpea Vigna unguiculata (L.) Walp for humid savanna ecology. African Journal of Biotechnology 6(20): 2333-2339.
5. Aryeetey, A., and Laing, E. 1973. Inheritance of yield components and their correlation with yield in cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.). Euphytica 22(2): 386-392.
6. Asare, A.T., Gowda, B.S., Galyuon, I.K., Aboagye, L.L., Takrama, J.F., and Timko, M.P. 2010. Assessment of the genetic diversity in cowpea (Vigna unguiculata Walp.) germplasm from Ghana using simple sequence repeat markers. Plant Genetic Resources 8(2): 142-150.
7. Ba, F.S., Pasquet, R.S., and Gepts, P. 2004. Genetic diversity in cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] as revealed by RAPD markers. Genetic Resources and Crop Evolution 51(5): 539-550.
8. Benesty, J., Chen, J., Huang, Y., and Cohen, I. 2009. Pearson correlation coefficient. In: Noise Reduction in Speech Processing (pp. 1-4). Springer.
9. Blashfield, R.K. 1980. The growth of cluster analysis: Tryon, Ward, and Johnson. Multivariate Behavioral Research 15(4): 439-458.
10. Bozokalfa, M.K., Kaygisiz, A.T., and Eşiyok, D. 2017. Genetic diversity of farmer-preferred cowpea (Vigna unguiculata Walp) landraces in Turkey and evaluation of their relationships based on agromorphological traits. Genetika 49(3): 935-957.
11. Coulibaly, S., Pasquet, R., Papa, R., and Gepts, P. 2002. AFLP analysis of the phenetic organization and genetic diversity of Vigna unguiculata Walp. reveals extensive gene flow between wild and domesticated types. Theoretical and Applied Genetics 104(2-3): 358-366.
12. Egbadzor, K., Danquah, E., Ofori, K., Yeboah, M., and Offei, S. 2014. Diversity in 118 cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) accessions assessed with 16 morphological traits. International Journal of Plant Breeding and Genetics 8(1): 13-24.
13. Ehlers, J., and Hall, A. 1997. Cowpea (Vigna unguiculata walp.). Field Crops Research 53(1-3): 187-204.
14. Fatokun, C.A., Tarawali, A., Singh, B.B., Kormawa, P.M., and Tamo, M. 2002. Challenges and opportunities for enhancing sustainable cowpea production. Proceedings of the World Cowpea Conference III held at the International Institute of Tropical Agriculture (IITA), Ibadan, Nigeria, 48 September 2000.
15. Gepts, P. 2002. A comparison between crop domestication, classical plant breeding, and genetic engineering. Crop Science 42(6): 1780-1790.
16. Hall, A., and Patel, P. 1985. Breeding for resistance to drought and heat. Cowpea Research, Production and U Wiley, New York, 137-151.
17. Hosseinian, S., and Hoseiyni, N. 2014. Determination of drought tolerant genotypes in cowpea based on drought tolerance indices. Iranian Journal of Field Crop Science 45(1): 123-138. (In Persian with English Summary).
18. Hosseinian, S., and Hoseiyni, H.N. 2015. Evaluation of irrigation cut off effect at flowering stage on yield and yield components of cowpea genotypes. Iranian Journal of Pulses Research 6(2): 99-108. (In Persian with English Summary).
19. International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR). 1982. Descriptors for C Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at Web site https://www.bioversityinternational.org/
20. Klem, L. 1995. Path analysis. American Psychological Association.
21. Krichen, L., Audergon, J., and Trifi‐Farah, N. 2012. Relative efficiency of morphological characters and molecular markers in the establishment of an apricot core collection. Hereditas 149(5): 163-172.
22. Lazaridi, E., Ntatsi, G., Savvas, D., and Bebeli, P. 2017. Diversity in cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) local populations from Greece. Genetic Resources and Crop Evolution 64(7): 1529-1551.
23. Mafakheri, K., Bihamta, M., and Abbasi, A. 2015. Screening for drought stress tolerance in cowpea genotypes (Vigna unguiculata). Iranian Journal of Pulses Research 6(2): 123-138. (In Persian with English Summary).
24. Mafakheri, K., Bihamta, M.R., and Abbasi, A.R. 2017. Assessment of genetic diversity in cowpea (Vigna unguiculata ) germplasm using morphological and molecular characterisation. Cogent Food and Agriculture. https://doi.org/10.1080/23311932.2017.1327092
25. Manggoel, W., Uguru, M., Ndam, O., and Dasbak, M. 2012. Genetic variability, correlation and path coefficient analysis of some yield components of ten cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp] accessions. Journal of Plant Breeding and Crop Science 4(5): 80-86.
26. Martins, C.M., Lawlor, D.W., Quilambo, O.A., and Kunert, K.J. 2014. Evaluation of four Mozambican cowpea landraces for drought tolerance. South African Journal of Plant and Soil 31(2): 87-91.
27. Menssen, M., Linde, M., Omondi, E.O., Abukutsa-Onyango, M., Dinssa, F.F., and Winkelmann, T. 2017. Genetic and morphological diversity of cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) entries from East Africa. Scientia Horticulturae 226: 268-276.
28. Myers, L., and Sirois, M.J. 2004. Spearman correlation coefficients, differences between. Encyclopedia of Statistical S https://doi.org/10.1002/0471667196.ess5050.pub2
29. Olukolu, B.A., Mayes, S., Stadler, F., Ng, N.Q., Fawole, I., Dominique, D., and Kole, C. 2012. Genetic diversity in Bambara groundnut (Vigna subterranea (L. ) as revealed by phenotypic descriptors and DArT marker analysis. Genetic Resources and Crop Evolution 59(3): 347-358.
30. Omoigui, L., Ishiyaku, M., Kamara, A., Alabi, S., and Mohammed, S. 2006. Genetic variability and heritability studies of some reproductive traits in cowpea (Vigna unguiculate (L.) Walp.). African Journal of Biotechnology 5(13): 1191-1195.
31. Ortiz-Burgos, S. 2016. Shannon-weaver diversity index. In: Encyclopedia of Estuaries (pp. 572-573): Springer Netherlands.
32. Othman, S., Singh, B., and Mukhtar, F. 2006. Studies on the inheritance pattern of joints, pod and flower pigmentation in cowpea [Vigna unguiculata (L) walp.]. African Journal of Biotechnology 5(23): 2371-2376.
33. Padulosi, S., and Ng, N. 1997. Origin, taxonomy, and morphology of Vigna unguiculata (L.) Walp. Advances in Cowpea Research. Ibadan, Nigeria: IITA, p. 1-12.
34. Peksen, E., and Artik, C. 2004. Comparison of some cowpea (Vigna unguiculata Walp) genotypes from Turkey for seed yield and yield related characters. Journal of Agronomy 3(2): 137-140.
35. Tabachnick, B.G., Fidell, L.S., and Ullman, J.B. 2007. Using Multivariate Statistics (Vol. 5), Pearson Boston, MA.
36. Tan, H., Tie, M., Luo, Q., Zhu, Y., Lai, J., and Li, H. 2012. A review of molecular makers applied in cowpea (Vigna unguiculata Walp.) breeding. Journal of Life Sciences 6(11): 1190-1199.
37. Tanhuanpää, P., and Manninen, O. 2012. High SSR diversity but little differentiation between accessions of Nordic timothy (Phleum pratense). Hereditas 149(4): 114-127.
38. Thompson, B. 2005. Canonical correlation analysis. Encyclopedia of Statistics in Behavioral Science 1: 192-196.
39. Thurstone, L.L. 1931. Multiple factor analysis. Psychological Review 38(5): 406.
40. Timko, M.P., and Singh, B. 2008. Cowpea, a multifunctional legume. In: Genomics of Tropical Crop Plants (p. 227-258): Springer.
41. Verma, J. 2012. Data Analysis in Management with SPSS Software: Springer Science and Business Media.
42. Wilkes, G. 1983. Current Status of Crop Plant Germplasm: CAC Critical Review. Plant Science 127: 137-181.
43. Xiong, H., Shi, A., Mou, B., Qin, J., Motes, D., Lu, W., and Wu, D. 2016. Genetic diversity and population structure of cowpea (Vigna unguiculata Walp). PLoS One 11(8): e0160941.