گزینش ژنوتیپ‌های برتر گندم نان از نظر ویژگی‌های زراعی در شرایط دیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

2 مرکز تحقیقات غلات، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

چکیده

مقدمه: گندم نان به‌عنوان یکی از محصولات مهم و راهبردی غذایی در جهان، از اهمیت اقتصادی و سیاسی بالایی برخوردار است. تنش کمبود آب یکی از مهم‌ترین تنش‌های غیرزنده محسوب می‌شود و خشکسالی به‌عنوان چالشی گسترده، به‌طور جدی تولید گندم، به‌ویژه در مناطق دیم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با توجه به وسعت قابل توجه کشت دیم گندم در کشور، انتخاب روش‌های اصلاحی مؤثر و به‌کارگیری معیارهای مناسب برای شناسایی ارقام مقاوم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بر این اساس، مطالعه حاضر با هدف شناسایی ژنوتیپ‌های برتر گندم در شرایط دیم انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق 25 ژنوتیپ گندم نان شامل 23 ژنوتیپ گندم زمستانه و دو رقم پیشتاز و پیشگام به­عنوان شاهد، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه رازی در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم طی سال­های زراعی 1398-1399، 1399-1400 و 1401-1400 در کرمانشاه در شرایط دیم مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این پژوهش صفات عملکرد دانه و اجزای عملکرد شامل وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله در مترمربع اندازه­گیری شد.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر سال برای صفات وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله در مترمربع معنی­دار بود. همچنین بین ژنوتیپ­ها از نظر عملکرد، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله در مترمربع اختلاف معنی­داری وجود داشت. اثر متقابل سال و ژنوتیپ برای هیچ‎یک از ویژگی‎ها معنی­داری نبود. وزن هزار دانه و تعداد سنبله در مترمربع بیشترین اثر مستقیم مثبت بر عملکرد دانه را داشتند. بر اساس تجزیه سنبله­ای ژنوتیپ­ها در دو گروه مختلف قرار گرفتند. طبق نتایج تجزیه خوشه­ای، ژنوتیپ­های 1، 2، 4 و 18 در یک گروه و بقیه ژنوتیپ­ها در گروه دوم جای گرفتند. با توجه به صفات اندازه­گیری شده در این پژوهش ژنوتیپ­های مذکور دارای عملکرد دانه و اجزای عملکرد بالایی در شرایط دیم بودند که نشان‎دهنده مناسب بودن این ژنوتیپ­ها برای کشت در مناطق دیم می­باشد. همچنین گروه دوم نسبت به گروه اول عملکرد دانه پایین‌تری داشت و می‌توان گفت سازگاری و تحمل این ژنوتیپ‌ها نسبت به تنش خشکی کمتر از گروه اول بوده است.
نتیجه‌گیری: با توجه مجموع نتایج سه سال ارزیابی مزرعه­ای، ژنوتیپ­های 1، 2 و 4 دارای عملکرد دانه بالایی در شرایط دیم بوده و از نظر صفت وزن هزار دانه نیز دارای مقادیر بالا و قابل قبولی بودند. همچنین این ارقام نسبت به دو رقم شاهد کشت شده نیز از نظر عملکرد دانه و اجزای عملکرد در شرایط دیم برتری نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Selection of Superior Bread Wheat Genotypes Based on Agronomic Traits under Rain-fed Conditions

نویسندگان [English]

  • Sahar Pouratefi 1
  • Abdollah Najaphy 1 2
  • Leila Zarei 1 2
1 Department of Plant Production and Genetics, Campus of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, Iran.
2 Department of Plant Production and Genetics, Campus of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, Iran. |Cereal Research Center, Razi University, Kermanshah, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Bread wheat is one of the most important and strategic food crops worldwide, with significant economic and political implications. Among abiotic stresses, water deficit is considered one of the most critical factors, and drought is a widespread challenge that seriously affects wheat production, particularly in rain-fed areas. Given the substantial extent of rain-fed wheat cultivation in the country, selecting effective breeding strategies and employing appropriate criteria to identify drought-tolerant genotypes is particularly important. Accordingly, the present study was conducted to identify superior wheat genotypes under rain-fed conditions.
Materials and methods: In this research, 25 bread wheat genotypes, including two cultivars Pishtaz and Pishgam (as control) and 23 wheat genotypes prepared from Seed and Plant Institute, Karaj, were evaluated at the Research Farm of Razi University, Kermanshah using randomized complete block designs with three replications during 2019 – 2020, 2020-2021 and 2021-2022 cropping years. In this research, yield and its components including thousand grain weight, the number of grains per spike and the number of spikes per m2 were measured.
Results: The results of the combined analysis of variance showed that the effect of year was significant for thousand grain weight, number of grain per spike, and number of spike per m2. Also, there was a significant difference between genotypes in terms of yield, thousand grain weight, the number of grain per spike and the number of spike per square meters. The interaction of year and genotype was not significant for the traits. Thousand grain weight and the number of spike per m2 had the most direct effect on grain yield. Based on cluster analysis, the genotypes were grouped into two distinct categories. Genotypes 1, 2, 4, and 18 were placed in one group, and the remaining genotypes were located in the second group. According to the traits measured in this study, the mentioned genotypes exhibited high grain yield and yield components under rain-fed conditions, indicating their suitability for cultivation in rain-fed areas. Moreover, the second group exhibited lower grain yield compared to the first group, suggesting that the genotypes in this group had lower adaptability and tolerance to drought stress than those in the first group.
Conclusion: Based on the combined results of the three-year field evaluation, genotypes 1, 2, and 4 exhibited high grain yields under rain-fed conditions and showed high and acceptable thousand-grain weights. Moreover, these genotypes were superior to the two check cultivars in terms of grain yield and yield components

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bread wheat
  • cluster analysis
  • combined analysis of variance
  • rain-fed conditions

مراجع

Abdurezake, M., Bekeko, Z., & Mohammed, A. 2024. Genetic variability and path coefficient analysis among bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes for yield and yield‐related traits in bale highlands, southeastern Ethiopia. Agrosystems, Geosciences & Environment, 7(2), 20515.  https://doi.org/10.1002/agg2.20515
Ahmadi, J., Vaezi, B., & Pourabuqadareh, A. 2016. Evaluation of Forage Yield Stability of Advanced Lines of Grass Pea (Lathyrus sativus L.) Using Parametric and Non-parametric Methods. Crop Breeding, 8 (17), 149-159. [In Persian]
Akram, M. 2011. Growth and yield components of wheat under water stress of different growth stages. Bangladesh Journal of Agricultural Research, 36(3), 455-468. http://dx.doi.org/10.3329/bjar.v36i3.9264
Alipour, H., Abdi, H., & Bihamta, M.R. 2021. Path analysis of wheat grain yield with overcoming mult-collinearity of traits. Journal of Crop Breeding, 13(39), 122-129. [In Persian]
Amiri, R., Bahraminejad, S., & Sasani, S. 2013. Evaluation of genetic diversity of bread wheat genotypes based on physiological traits in nonstress and terminal drought stress conditions. Cereal Research, 2(4), 289-305. [In Persian].
Arain, S. M., Sial, M. A., Jamali, K. D., & Laghari, K.A. 2018. Grain yield performance, correlation, and luster analysis in elite bread wheat (Triticum aestivum L.) lines. Acta Agrobotanica, 71(4), 123-130. https://doi.org/10.5586/aa.1747
Chandra, D., Islam, M.A., & Barma, N.C.D. 2004. Variability and interrelationship of nine quantitative characters in F5 bulks of five wheat crosses. Pakistan Journal of Biological Sciences, 7(6), 1040-1045. 10.3923/pjbs.2004.1040.1045
Jalal Kamali, M.R., Najafi Mirk, T., & Asadi, H. 2013. Wheat. )1st ed(. Karaj, Iran: Agricultural Education Publishing. [In Persian]
Javed, A., Ahmad, N., Ahmed, J., Hameed, A., Ashraf, M.A., Zafar, S.A., Maqbool, A., Al-Amrah, H., Alatawi, H.A., Al-Harbi, M.S., & Ali, E.F. 2022. Grain yield, chlorophyll and protein contents of elite wheat genotypes under drought stress. Journal of King Saud University-Science, 34(7), 102279.  https://doi.org/10.1016/j.jksus.2022.102279
Mohammady, S., Heidari, Z., & Hooshmand, S. 2014. The determination of chromosomes involved in controlling epicuticular wax, water statues and stomatal characteristics using selected wheat substitution lines under water-stress conditions. Acta Physiologiae Plantarum, 36(6), 1325-1333. https://doi.org/10.1007/s11738-014-1511-2
Nazari, H., Rostaii, M., & Alavi-Siney, S. M. 2023. Selection of superior bread wheat lines under rainfed condition of Zanjan based on moroho-phenological traits. Environmental Stresses in Crop Sciences, 2(16), 547-560. [In Persian].
Neistani, E., Makarian, H., Ameri, A.A., & Heidari, M. 2020. Investigating the relationship between yield and yield components of different genotypes rainfed wheat. Journal of Plant Ecophysiology, 12(40), 82-90. [In Persian].
Popović, V., Ljubičić, N., Kostić, M., Radulović, M., Blagojević, D., Ugrenović, V., Popović, D., & Ivošević, B. 2020. Genotype× environment interaction for wheat yield traits suitable for selection in different seed priming conditions. Plants, 9(12), 1804. https://doi.org/10.3390/plants9121804
Poudel, A., Thapa, D. B., & Sapkota, M. 2017. Cluster analysis of wheat (Triticum aestivum L.) genotypes based upon response to terminal heat stress. International Journal of Applied Sciences and Biotechnology, 5(2), 188-193. https//doi.org/10.3126/ijasbt.v5i2.17614
Saba, J., Tavana, S., Qorbanian, Z., Shadan, E., Shekari, F., & Jabbari, F. 2018. Canonical correlation analysis to determine the best traits for indirect improvement of wheat grain yield under terminal drought stress. Journal of Agricultural Science and Technology, 20(5), 1037-1048. [In Persian].
Shahizadeh, A., Asghari Zakaria, R., Ghasemi, M., & Sheikhzadeh Mosaddeq, P. 2024. Evaluation of yields and grain filling speeds of bread wheat genotypes under end-of-the-season drought stress conditions. Journal of Crop Breeding, 16(3), 25–36. [In Persian].
Sharma, I., Tyagi, B. S., Singh, G., Venkatesh, K., & Gupta, O. P. 2015. Enhancing wheat production-A global perspective. The Indian Journal of Agricultural Sciences, 85(1), 03-13. https://doi.org/10.56093/ijas.v85i1.45935
Tarinejad, A.R., Rashidi, V., & Aghlmand, N. 2019. Yield stability and yield components of bread wheat genotypes using AMMI method. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 30(2), 319-331. [In Persian].
Tavana, Sh., & Saba, J. 2017. Grouping wheat Lines and their Group Selection under Rainfed Conditions. Journal of Crop Breeding, 20(8), 159-164. [In Persian].
Xu, Z., Lai, X., Ren, Y., Yang, H., Wang, H., Wang, C., Xia, J., Wang, Z., Yang, Z., Geng, H., & Shi, X., 2023. Impact of drought stress on yield-related agronomic traits of different genotypes in spring wheat. Agronomy, 13(12), 2968. https://doi.org/10.3390/agronomy13122968
Yan, W., & Kang, M.S. 2003. GGE biplot analysis: a graphical tool for breeders, Geneticists and Agronomists. 1st Ed., CRC Press LLC, Boca Raton, Florida, pp: 271. https://doi.org/10.1201/9781420040371.
Yarahmadi, S., Nematzadeh, G. A., Sabouri, H., & Najafi Zarrini, H. 2020. Selection of agro-morphological traits related to spring wheat yield in rainfed conditions as selection indices. Environmental Stresses in Crop Sciences, 13(4), 1019-1030. [In Persian].

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار