بررسی مقاومت به خشکی توده‌های بومی گندم نان (Triticum aestivum L.) با استفاده از شاخص‌های حساسیت و مقاومت به خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 razi

3 دانشگاه ایلام

چکیده

چکیده
مقدمه: گندم مهم‌ترین محصول غذایی جهان از نظر سطح زیر کشت، ارزش تجاری و تغذیه‌ی است و در مقایسه با سایر محصولات کشاورزی، بیشترین نقش را در تأمین امنیت غذایی جهان دارد. خشکسالی یکی از عوامل مهم محیطی است که تولید گندم را در سراسر جهان تهدید ‌‌می‌‌کند. درواقع خشکسالی و تنش گرمایی دو عامل اصلی در کاهش بهره‌وری گندم به حساب می‌آیند‌. به همین دلیل شناسایی و معرفی ارقام جدید گندم سازگار به تغییرات اقلیمی نامطلوب اجتناب‏ناپذیر است. تنش خشکی در مراحل حساس رشد‌ گندم، مثل پر شدن دانه با کاهش وزن و تعداد دانه در سنبله، افت شدید عملکرد گندم را به دنبال خواهد داشت. در سالیان اخیر مطالعات زیادی در خصوص به دست آوردن ژنوتیپ‌های سازگار گندم در شرایط دیم از طریق واریته‌های بومی و خویشاوندان وحشی به عنوان منابع اصلی تحمل به خشکی انجام شده است، به طوری که نتایج حاصل از این تحقیقات زمینه بررسی دقیق‌تر برخی از گونه‌های موجود در ژرم پلاسم گندم را فراهم کرده‌اند.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، 19 ژنوتیپ به منظور شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفتند. این آزمایش بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط تنش خشکی و بدون تنش اجرا شد. برای بررسی ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر حساسیت و مقاومت به تنش خشکی از 19 شاخص‌ استفاده گردید. به دلیل تفاوت در نتایج شاخص‌ها برای دقت بیشتر از رتبه‌بندی RS که بر مبنای میانگین و انحراف معیار رتبه‌ها است، استفاده گردید. در نهایت توسط این رتبه‌بندی ژنوتیپ‌های برتر شناخته شدند.
یافته‌ها: با در نظر گرفتن تمام شاخص‌ها، ژنوتیپ‌های شماره 11، 4 و 5 به ترتیب دارای بهترین رتبه بودند و به عنوان ژنوتیپ‌های متحمل خشکی شناخته شدند. نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی برای شاخص‌های مقاومت به خشکی نشان داد که مؤلفه اول 78/66 و مؤلفه دوم 50/32 درصد از واریانس کل را توجیه می‌کنند. با توجه به شاخص‌های محاسبه شده و بر اساس تجزیه خوشه‌ای، ژنوتیپ‌ها در 4 گروه جداگانه قرار گرفتند بطوریکه ژنوتیپ‌های 11، 4 و 5 که بر اساس RS در گروه بهترین ژنوتیپ‌ها بودند در یک گروه قرار داشتند. بر اساس تجزیه کلاستر، ژنوتیپ‌ها به چهار گروه مقاوم، نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس متمایز شدند.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که ژنوتیپ‌های شماره 4، 5، 11، و 14 بالاترین مقادیر شاخص‌هایYS، HAM، و YI را در شرایط تنش خشکی داشتند. در مقابل، ژنوتیپ‌های 1، 6، 7، و 10 دارای کمترین مقادیر YS و YI بودند. به‌علاوه، مقایسه‌های صورت‌گرفته با نتایج پژوهش‌های پیشین نیز نشان می‌دهد که عملکرد دانه در شرایط تنش و بدون تنش به عنوان معیار مناسبی برای ارزیابی مقاومت به خشکی شناخته می‌شود.

واژه‌های کلیدی: شاخص، تحمل، توده بومی، هیت مپ.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the drought resistance of native bread wheat (Triticum aestivum L.) populations using drought sensitivity and resistance indices

نویسندگان [English]

  • Zahra Morovati 1
  • Ezatollah farshadfar 2
  • hooman shirvani 3
1 Department of Plant Genetics and Breeding, College of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 razi
3 Faculty of Agriculture, Ilam University,
چکیده [English]

Introduction: Wheat is the most important food crop in the world in terms of cultivated area, commercial value and human nutrition, and compared to other agricultural products, it plays the biggest role in providing food security in the world. Drought is one of the major environmental factors which threaten wheat production worldwide. In fact, drought and heat stress are two main factors reducing wheat productivity worldwide. Therefore, it is inevitable to improve and release new wheat cultivars adapted to adverse climate change. Drouth stress during sensitive growth stages of wheat, including grain filling, decreases kernel weight and the number of grains in the spike that results in a considerable drop in wheat yield. In recent years, numerous studies have focused on identifying wheat genotypes that are well-suited to dry conditions. Native varieties and wild relatives are being explored as primary sources of drought tolerance. The results of these studies serve as a foundation for further research into specific species found within wheat germplasm.
Materials and methods: In this research, 19 genotypes were studied to identify those tolerant to drought stress. 19 indicators were used to assess the genotypes in terms of sensitivity and resistance to drought stress. Due to the difference in the results of the indicators, for more accuracy, the RS rating was used, which is based on the average and standard deviation of the ratings. Finally, the top genotypes were recognized by this ranking.
Results: Taking all indicators into account, genotypes 11, 4, and 5 were ranked highest and recognized as drought-resistant genotypes. Principal Component Analysis was conducted for drought resistance indices, revealing that the first two components made the largest contribution in explaining the variance of the data. The first component accounted for 66.78% and the second component accounted for 32.50% of the total variance. Based on the calculated indices, genotypes were categorized into four distinct groups. Genotypes 11, 4, and 5, which were identified as the best genotypes based on RS, were grouped together. Through cluster analysis, genotypes were further classified into four groups: resistant, semi-resistant, semi-sensitive, and sensitive.
Conclusion: The results showed that genotypes number 4, 5, 11, and 14 had the highest values of YS, HAM, and YI indices under drought stress conditions. In contrast, genotypes 1, 6, 7, and 10 had the lowest YS and YI values. These findings are in line with previous researches that show that grain yield in stress and non-stress conditions is the best criterion for evaluating drought resistance.
Keywords: index, tolerance, native mass, heat map.


Keywords: index, tolerance, native mass, heat map.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: index
  • tolerance
  • native mass
  • heat map