بررسی رابطه عملکرد دانه و روغن با برخی صفات مورفولوژیک در کنجد به‌وسیله روش‌های تجزیه چند متغیره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین

2 استادیار گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی

3 ستادیار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

4 استادیار دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین

10.22069/ejcp.2019.16659.2240

چکیده

بیش از 90 درصد از کل روغن مصرفی کشور از خارج وارد می‌شود، لذا توسعه کشت دانه‌های روغنی و گسترش برنامه‌های پژوهشی در این زمینه باید مورد توجه قرار گیرد. تنش کمبود آب یکی از مهمترین تنش‌های محیطی می‌باشد که تولید موفقیت آمیز محصولات زراعی را به ویژه در نواحی خشک و نیمه خشک با محدودیت روبرو ساخته است. کنجد یکی از مهمترین محصولات اقتصادی دانه‌ای است که سازگاری خوبی با نواحی خشک و نیمه خشکی مانند ایران دارد. از آنجایی که عملکرد یک صفت پیچیده و تحت کنترل تعداد زیادی ژن است، لذا اثر هر ژن کوچک بوده و عوامل محیطی می‌توانند تاثیر زیادی بر آن داشته باشند. بنابراین شناسایی اجزاء عملکرد که دارای وراثت پذیری بیشتری نسبت به عملکرد هستند و از طرفی همبستگی بالایی با عملکرد دارند می‌تواند کارایی انتخاب را افزایش دهد. پس در برنامه‌های به نژادی، بررسی اجزای عملکرد و نحوه تأثیرگذاری آنها بر یکدیگر برای رسیدن به عملکرد بالا اهمیت خاصی دارد. یکی از روش‌های تجزیه و تحلیل اجزای عملکرد روش رگرسیون گام به گام است. در این روش صفاتی که بیشترین سهم را در تبیین تغییرات عملکرد دارند از بین تعداد بسیار زیادی صفت مشخص می‌شوند. شناسایی صفات مناسب و مؤثر بر عملکرد می‌تواند مبنای انتخاب در برنامه‌های به‌نژادی باشد و برای افزایش عملکرد دانه مورد استفاده قرار گیرد.
مواد و روشها: این پژوهش به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج، در تابستان سال ‌1395 اجرا گردید. دو عامل شامل رژیم آبیاری (عامل اصلی) و رقم (عامل فرعی) مورد بررسی قرار گرفتند. رژیم آبیاری در دو سطح شامل آبیاری پس از مصرف 40 درصد رطوبت قابل استفاده در خاک (بدون تنش) و آبیاری پس از مصرف 80 درصد رطوبت قابل استفاده در خاک (تنش کم آبیاری) در کرت‌های اصلی و تعداد 6 رقم کنجد به نام‌های هلیل، دشتستان 2، داراب 1، اولتان، یلو وایت و ناز تک شاخه در کرت‌های فرعی در نظر گرفته شدند. تجزیه همبستگی، رگرسیون گام به گام، تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و تجزیه علیت برای تجزیه و تحلیل اجزاء عملکرد استفاده شد. تجزیه همبستگی، رگرسیون گام به گام و تجزیه علیت با نرم افزار SPSS نسخه 23، تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و رسم نمودارهای دو بعدی با نرم افزار Minitab نسخه 17 انجام شد. صفات مورد اندازه گیری شامل عملکرد دانه، وزن خشک گیاه، ارتفاع، تعداد شاخه‌های فرعی، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه درکپسول، وزن هزار دانه، درصد روغن، عملکرد روغن، درصد پروتئین دانه و عملکرد پروتئین دانه بودند.
یافته‌ها: در هر دو شرایط بدون تنش و تنش، بیشترین همبستگی مثبت و معنی‌دار بین عملکرد دانه و عملکرد روغن مشاهده گردید. در شرایط بدون تنش، به ترتیب صفات تعداد دانه در کپسول، تعداد کپسول در گیاه و درصد روغن به عنوان متغیرهای تاثیرگذار مثبت بر عملکرد دانه بودند. صفت وزن هزار دانه بیشترین اثر مستقیم مثبت را بر درصد روغن داشت. در شرایط تنش، درصد پروتئین و تعداد شاخه فرعی به ترتیب دارای بیشترین اثر منفی بر عملکرد دانه بودند. درصد پروتئین بیشترین اثر مستقیم مثبت را بر درصد روغن روغن داشت. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان داد که در شرایط بدون تنش صفات عملکرد دانه، تعداد کپسول، عملکرد روغن و عملکرد پروتئین همبستگی بالایی با مؤلفه اصلی اول داشتند و 1/51 درصد از تغییرات را توجیه نمودند. بر اساس این مؤلفه ارقام اولتان و دشتستان از نظر عملکرد دانه، روغن و پروتئین در وضعیت بهتری نسبت به سایر ارقام قرار داشتند. در شرایط تنش صفات عملکرد دانه، عملکرد روغن و عملکرد پروتئین همبستگی بالایی با مؤلفه اول داشتند و 5/37 درصد از تغییرات را توجیه نمودند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study the relationship between grain and oil yields with some morphological traits in sesame by multivariate analysis

نویسندگان [English]

  • Roghayeh Aminian 1
  • Mahsa Ghasemipanah 2
  • Majid Gholamhoseini 3
  • Farhad Habibzadeh 4
2 Graduated Student, Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University
3 Assistant Professor, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO)
4 Assistant Professor, Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University
چکیده [English]

More than 90% of the total oil consumed in the country is imported abroad. Therefore, the development of oilseed cultivation and research programs in this field should be considered. Water deficit stress is one of the most important environmental stresses that has limited the successful production of crops, especially in dry and semi-arid regions. Sesame is one of the most important seed economical products that has good compatibility with dry and semi-arid regions such as Iran. Since yield is a bit complicated trait and controlled by a large number of genes, the effect of each gene is small and environmental factors can have a great effect on it. Therefore, identifying yield components that have more inheritance than yield and, on the other hand, have high correlation with it, can increase the efficiency of selection. So in breeding programs, it is important to examine the components of yield and how they affect each other to achieve high yield. One of the methods for analyzing the components of yield is stepwise regression. In this method, traits that have the greatest share in explaining the variation of yield are distinguished among a large number of traits. Identifying the appropriate and effective traits of yield can be the basis for selection in breeding programs and can be used to increase grain yield.

Materials and Methods: This research was conducted as split plot based on a randomized complete block design with three replications in the research field of seed and plant improvement institute, agricultural research, education and extension organization of Karaj, in summer of 2016. Two factors including irrigation regimes (as main factor) and cultivars (as sub factor) were investigated. Two irrigation regimes including irrigation after 40% soil moisture utilization in soil (no stress) and irrigation after 80% moisture utilization in soil (low irrigation stress) in main plots and 6 sesame cultivars named Halil, Dashtestan 2, Darab 1, Oltan, Yellow White and Naz tak shakheh in sub plots were considered. Correlation analysis, stepwise regression, principal components analysis and path analysis were used to analyze the components of yield. Correlation analysis, stepwise regression and path analysis were performed using SPSS software version 23, principal components analysis and two-dimensional diagram (bi-plot) with Minitab software version 17. The measured traits included seed yield, dry weight of plant, height, secondary branches number, number of capsules per plant, number of seeds per capsule, 1000 seed weight, seed oil percentage, oil yield, seed protein percentage and seed protein yield.

Results: In non-stress and stress conditions, the highest positive and significant correlation was observed between seed yield and oil yield. In non-stress condition, seed number per capsule and number of capsules in the plant and seed oil percentage were the most effective positive variables on seed yield. 1000 seed weight had the most direct positive effect on seed oil percentage. In stress condition, seed protein percentage and secondary branches number had the highest negative effects on seed yield, respectively. Seed protein percentage had the most direct positive effect on oil percentage. The main components analysis showed that in non-stress condition, seed yield, capsule number, oil yield and protein yield had high correlation with the first component and 51.1% of the variation was explained. Based on this component, Oltan and Dashtestan cultivars were better in terms of seed, oil and protein yield than other cultivars.
In stress condition, seed yield, oil yield and protein yield had high correlation with the first component and explained 37.5% of the variation. Halil, Oltan and Yellow White cultivars were not desirable on the basis of this component, which was the component of seed, oil and protein yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Path analysis
  • Principal components analysis
  • Stepwise regression
  • Stress