ببررسی شاخص های تنش در انتخاب ژنوتیپ های گندم متحمل به شرایط دیم و تنش شوری متوسط و شدید در استان گلستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تحقیقات کشاورزی

2 عضو هیئت علمی

چکیده

سابقه و هدف: منطقه اجرای آزمایش در استان گلستان با شرایط مختلف زراعت (آبی و دیم) و خاک هایی با درجات مختلف شوری (بیش از 38 درصد اراضی آن شور می‌باشد) واقع گردیده است که انتخاب ژنوتیپ متحمل گندم به تنش شوری با سطوح مختلف و شرایط دیم ضروری می‌باشد.
مواد و روش‌ها: آزمایشی با 9 ژنوتیپ گندم با شرایط آبی در سه محیط بدون شوری، شوری شدید (19 دسی زیمنس بر متر) و شوری متوسط (9 دسی زیمنس بر متر) و 8 ژنوتیپ گندم در دو محیط با شرایط‌ آبی و دیم، جمعاً در 5 مکان به صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 91 -1390 به مرحله اجرا درآمد. ژنوتیپ‌ها از بین ارقام متحمل به شوری مناطق مختلف کشور و ارقام مناسب برای شرایط دیم منطقه و لاین‌های امیدبخش آبی و دیم منطقه انتخاب گردیدند. هر کرت آزمایش شامل 6 ردیف کاشت به فواصل ثابت 20 سانتی متر و طول 5 متر بود. تراکم کاشت 300 دانه در متر مربع برای تمامی مکان‌ها ثابت در نظر گرفته شد. زمان کاشت با اختلاف سه روز در آخر آذر ماه برای تمام مکان‌ها صورت پذیرفت. بعد از برداشت عملکرد دانه در واحد سطح اندازه‌گیری و شدت تنش و شاخص‌های تنش بر اساس عملکرد دانه شامل شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص تحمل (Tol)، میانگین محصول‌دهی (MP)، میانگین هندسی محصول‌دهی (GMP) و تحمل به تنش (STI) محاسبه شدند. به منظور شناخت بهتر روابط بین ژنوتیپ‌ها تجزیه به مولفه‌های اصلی انجام و بای‌پلات آن‌ها بر اساس مولفه اول و دوم تهیه گردیدند.
یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان داد که همبستگی بین عملکرد ژنوتیپ‌ها در شرایط بدون تنش با تنش شوری شدید با شدت تنش (76/0) معنی‌دار نبود، اما در دو حالت دیگر یعنی بدون تنش شوری با تنش شوری متوسط با شدت تنش (51/0) و شرایط آبی با شرایط دیم با شدت تنش (12/0) مثبت و معنی‌دار (به ترتیب 64/0= r و 48/0= r) بود. تجزیه به مولفه‌های اصلی مقایسات با شدت تنش‌های مختلف نشان داد که مولفه اول و دوم بیش از 99 درصد تغییرات را شامل می‌گردند، لذا از این دو مولفه استفاده شد. در شدت تنش (76/0)، مولفه اول ژنوتیپ‌های با عملکرد بالا در شرایط بدون تنش و مولفه دوم ژنوتیپ‌های با عملکرد بالا در شرایط تنش را تفکیک می‌نمود. در شدت تنش (51/0) و (12/0)، مولفه اول باعث انتخاب ژنوتیپ‌های با عملکرد بالا در هر دو شرایط تنش و بدون تنش شد و مولفه دوم حساسیت ژنوتیپ‌ها به تنش را نشان داد. بنابراین ژنوتیپی که مولفه اول بالا و مولفه دوم پائین داشت، مناسب بود. در بین شاخص‌های بررسی شده، STI و GMP با Yp و Ysو SSI با Yp همبستگی مثبت و معنی دار داشتند.
نتیجه گیری: در تنش شوری شدید با توجه به کم بودن مقدار SSI در رقم بم این رقم باید بهترین رقم شناخته گردد اما در بای‌پلات نشان داد که رقم بم بیشترین مقدار را در مولفه دوم دارد و برای شرایط تنش‌دار رقم مناسبی می‌باشد. در شرایط تنش شدید، ژنوتیپی که برای هر دو شرایط تنش دار و بدون تنش در میان ژنوتیپ‌ها مناسب باشد وجود نداشت. ژنوتیپ 20-87-n برای شوری متوسط و رقم کریم برای شرایط دیم مناسب بودند. نمودار بای‌پلات به روشنی و همزمان روابطی که برای انتخاب ژنوتیپ در شرایط تنش و غیر تنش لازم است را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of stress indices for selecting tolerant wheat genotypes in rain-fed conditions and moderate and severe salinity stress in Golestan province

نویسنده [English]

  • yonus mohamadnezhad 1
چکیده [English]

Background and objectives: The region of the experiment is located in Golestan Province, Iran, with agriculture subject to various farming conditions (rain-fed and irrigation) and different levels of salinity (more than 38% of Golestan’s total land area is salt-affected). The purpose of this study has been to evaluate the stress indices in the selection of tolerant wheat genotypes, not only for rain-fed conditions but also for different levels of salinity in the region in question.
Materials and methods: The experiments were conducted in 2011-2012 with nine genotypes of wheat in three environments of no salinity, severe salinity (19 ds/m) and moderate salinity (9 ds/m) and with eight genotypes of wheat in two environments (irrigated and rain-fed) in a randomized complete block design with three replications. For all the experiments, sowing was done from 18 to 20 December and the seedling density was 300 seeds/m2. The plots consisted of six metre-long rows spaced 20 cm apart. The grain yields were measured by harvesting 4 m2 of the central part of each plot at crop maturity. After harvest, yield were measured and selection indices, including stress susceptible index (SSI), tolerance (Tol) index, mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP) and stress tolerant index (STI) were calculated. In order to better evaluate the genotypes’ relationships, principal component analysis was done and a biplot based on PC1 vs. PC2 (principal components one and two, respectively) was provided.
Results:
The results showed that the correlation between yield of genotypes under non stressed condition with severe salinity (stress index= 0.76) was not significant, but in two other conditions, i.e., non salinity vs. moderate salinity (stress index= 0.51) and rain-fed vs. Irrigated (stress index= 0.12), the correlation was positive and significant. In severe salinity, PC1 separated high-yielding genotypes under non-stressed conditions whereas PC2 differentiated them under stressed conditions. For both moderate salinity and rain-fed conditions, PC1 separated high-yielding genotypes under stressed and non-stressed conditions, and PC2 differentiated genotypes with high sensitivity to drought conditions. Among the indices studied, STI and GMP with Yp and Ys and SSI with Yp had positive and significant correlation. SSI was also negatively correlated with Ys. MP had higher correlation with Yp and was closer to Yp than STI, GMP and SSI.
Conclusion: In severe salinity based on SSI, Bam had the least SSI and it was a better genotype while biplot showed that Bam only had the highest value of PC2 and it was a good genotype under stressed condition. Under severe salinity, there was not any better genotype for both stressed and non stressed conditions. Some of cultivars that were tolerant in other regions of Iran, i.e. Bam and Arg in severe salinity had the highest yield and the lowest SSI suggesting that they are tolerant to high salinity. In moderate salinity and rainfed condition n-87-20 and Karim were the best genotypes, respectively. The biplot clearly simultaneously revealed the relationships needed for selecting genotypes under stressed and non stressed conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • Resistance indices
  • Salinity
  • Rain-fed
  • Irrigated condition