مطالعه مقاومت به خشکی در اکوتیپ‌های مختلف سیر بر اساس شاخص‌های تحمل در شرایط آب‌و‌هوایی همدان

علوم باغبانی

مقاله 5، دوره 38، شماره 3 - شماره پیاپی 63، مهر 1403، صفحه 537-549   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2024.85395.1303

نویسنده

مهدی کاکایی^*

بخش علوم کشاورزی، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران

چکیده

خشکی و محدودیت آب از جمله مهمترین مسائل مرتبط با بخش کشاورزی برای افزایش راندمان و تولید مطلوب محصولات زراعی و باغی در دنیا و از جمله ایران می‌باشد. عبور موفق از خشکی مستلزم تحقیقات و پژوهش‌های کاربردی در این بخش می‌باشد. در این پژوهش برای بررسی تنوع‌ژنتیکی اکوتیپ‌های سیر، غربال و شناسایی اکوتیپ‌های متحمل به تنش خشکی، تعداد شش اکوتیپ سیر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 402-1401 در دو شرایط محیطی تحت تنش خشکی و بدون تنش خشکی طراحی و اجرا گردید. شاخص‌های تحمل به خشکی مورد بررسی عبارت بودند از: شاخص عملکرد (YI)، شاخص تحمل تنش (STI)، شاخص میانگین هارمونیک (HAM)، شاخص بهره‌وری متوسط (MP)، شاخص پایداری عملکرد (YSI)، شاخص حساسیت به تنش (SSI) و شاخص تحمل (TOL) که بر اساس عملکرد اقتصادی سیر در دو شرایط محیطی فوق‌الذکر اندازه‌گیری شدند. بر اساس نتایج حاصله از تجزیه واریانس، شاخص عملکرد در شرایط بدون تنش خشکی و شاخص عملکرد در شرایط تنش خشکی در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار گردید. در این مطالعه، شاخص‌های STI، SSI،MP ، GMP، HAM، YI، YSI، DI و STS در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار شدند که نشان‌دهنده تنوع موجود در بین اکوتیپ‌های سیر از نظر شاخص‌های مورد مطالعه می‌باشد. بر اساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی برای شاخص‌های تحمل به خشکی، مجموع دو مؤلفه اول و دوم 94 درصد از تغییرات ایجاد شده را توجیه نمودند. همبستگی بین عملکرد در شرایط بدون تنش خشکی (Yp) با صفات عملکرد در شرایط تنش خشکی (Ys) و شاخص‌های MP، GMP،HAM ، YI، ATI، YSI و STS همبستگی مثبت و معنی‌داری را نشان داد. در نمودار بای‌پلات اکوتیپ‌های ̓بهار 2̒ و ̓سولان̒ در جوار شاخص‌های STI، ATI،  GMPو MP که شاخص‌های تحمل به خشکی می‌باشند قرار گرفتند و این دو اکوتیپ (̓بهار 2̒ و ̓سولان̒) بر اساس نمودار سه بعدی نیز در گروه اول قرار گرفتند. لذا بر اساس نمودار بای‌پلات نیز این اکوتیپ‌ها، اکوتیپ‌های مطلوب و شاخصی بوده‌اند. بر اساس تجزیه خوشه‌ای اکوتیپ‌ها به دو گروه دسته‌بندی شدند، گروه اول شامل اکوتیپ‌های ̓مریانج̒، ̓بهار 1̒ و ̓امام‌زاده‌کوه̒ (̓توئیجین̒) و گروه دوم شامل اکوتیپ‌های ̓بهار 2̒، ̓سولان̒ و ̓اسدآباد̒ بودند. در گروه اول اکوتیپ‌هایی با عملکرد کمتر و در گروه دوم اکوتیپ‌هایی با عملکرد بالاتر و مناسب‌تر قرار گرفتند. به‌طور کلی و بر اساس کلیه تجزیه‌های آماری مورد استفاده در پژوهش حاضر به‌ترتیب اکوتیپ‌های ̓بهار 2̒ و ̓سولان̒ بیشترین عملکرد زیست‌توده را به خود اختصاص دادند.

کلیدواژه‌ها

آبیاری تکمیلی؛ بای‌پلات؛ شاخص‌های تحمل خشکی؛ عملکرد

مراجع

1. Blum, A. (1988). Plant breeding for stress environments. CRC. Press. Boca Raton, Fl. pp. 38-78. 5. Bouslama, M. and W.T. Schapaugh. 1984. Stress tolerance in soybean. Part 1: evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science, 24, 933-937.
2. Bouslama, M., & Schapaugh, W.T. (1984). Stress tolerance in soybean. I: Evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science, 24, 933-937.
3. Esmaeili, A., Najaphy, A., & Kahrizi, D. (2022). Evaluation of drought tolerance in Camelina (Camelina sativa) doubled haploid lines using selection index of ideal genotype (SIIG). Journal of Crop Breeding, 14(44), 199-210. https://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1364-fa.html
4. Farshadfar, E., & Sutka, J. (2002). Screening drought tolerance criteria in maize. Acta Agronomica Hungarica, 50(4), 411-416.
5. Fernandez, G.C.J. (1992). Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Proceedings of on the Symposium Taiwan, August 13-18. 25: 257-270.
6. Fernandez, G.C.J. (1992). Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Kuo, C.C. (Ed.), Procof an International Symposium on Adaptation of Food Crops to Temperature and Water Stress AVRDC, Shanhua, Taiwan.
7. Fischer, R.A., & Maurer, R. (1978). Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain Yield Responses. Australian Journal of Agricultural Research, 29, 897-912.
8. Fisher, R.A., & Maurer, R. (1978). Drought resistance in spring wheat cultivars grain yield response. Australian Journal of Agricultural Research, 29, 897-912.
9. Hajmoradi, F., & Kakaei, M. (2021). Genotoxic effects of heavy metals on mitotic chromosomes of Trigonella foenum-graecum Journal of Genetics Resources, 7(2), 265-271. https://doi.org/10.22080/jgr.2021.21814.1263
10. Kakaei, M., & Mazaheri Laqab, H. (2023). Genetic analysis of path coefficients of some traits in relation with tolerance to alfalfa leaf weevil (Hypera postica). Journal of Genetics Resources, 9(1), 83-91. https://doi.org/10.22080/jgr.2023.24987.1343
11. Kakaei, M. (2019a). Evaluation of terminal drought stress tolerance in Lentil (Lens culinaris). Journal of Crop Production and Processing, 8(4), 59-71. (In Persian). https://doi.org/10.29252/jcpp.8.4.59
12. Kakaei, M. (2023). Selection of old and new varieties of bread wheat tolerant to drought stress after the flowering stage. Journal of Crop Breeding, 16(46), 172-185. (In Persian). https://doi.org/10.61186/jcb.15.46.189
13. Kakaei, M. (2009). Studying the effect of genotype and drought stress on the physiological, morphological, phenological and biochemical characteristics of autumn rapeseed. Master's thesis in Plant Breeding, Islamic Azad University.
14. Kakaei, M. (2019b). Study of relationship among seed proteins pattern with quantitative traits in some of chickpea (Cicer arietinum) cultivars. Iranian Journal of Pulses Research, 10(1), 12-27. (In Persian). https://doi.org/10.22067/ijpr.v10i1.57457
15. Kakaei, M. (2023). Evaluation of the phenotypic relationship of native stands of Iranian garlic under rainfed conditions. 13th Iranian Horticultural Science Congress 18-21 September 2023, Gorgan, Iran.
16. Kakaei, M. (2023). Selection of old and new varieties of bread wheat tolerant to drought stress after the flowering stage. Journal of Crop Breeding, 16(46), 68-79.
17. Kakaei, M., & Ahmadian, S. (2021). Genetic diversity study of some Iranian alfalfa genotypes based on seed storage proteins patterns. Iranian Journal of Science and Technology Transactions, A Science https://doi.org/10.1007/s40995-021-01142-z
18. Kakaei, M., & Moosavi, S.S. (2017). Assessing genetic diversity and selection of effective traits on yield of Chickpea lines using multivariate statistical methods. Environmental Sciences, 2(2), 21-38.
19. Kakaei, M., Zebarjadi, A., Mostafaie, A., & Rezaie zad, A. (2010). Identification of genotypes tolerant to drought stress in rapeseed using tolerance indices. Electronic Journal of Crop Production, 3(4), 107-124. (In Persian)
20. Kakaei, M., Mazahery Laghab, H., Zebarjadi, A.R., & Mahdavi Damghani, A.M. (2012). Evaluation of tolerance to drought stress in some bread wheat genotypes. Plant Production Technology, 4(1), 1-14. (In Persian)
21. Khalili, D. (2016). Challenges facing water resources management under drought conditions in Iran. Strategic Research Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 1(2), 149-164. (In Persian)
22. Moosavi, S.S., Yazdi Samadi, B., Naghavi, M.R., Zali, A.A., Dashti, H., & Pourshahbazi, A. (2008). Introduction of new indices to identify relative drought tolerance and resistance in wheat genotypes. Desert Journal, 12, 165-178.
23. Oosthuizen, C.B., Reid, A.M., & Lall, N. (2018). Chapter 9 - Garlic (Allium sativum) and Its Associated Molecules, as Medicine. Medicinal Plants for Holistic Health and Well Being 277-295. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812475-8.00009-3
24. Rosielle, A.A., & Hamblin,M.J. (1981). Theoretical aspects of selection for yield in stress and non- stress environments. Crop Science, 21, 943-946.
25. Wilhite, D.A. (1993). Planning for drought: A methodology, In: Wilhite, D.A. (Ed.) Drought Assessment, Management, and Planning: Theory and Case Study, 6, 87-108.