تنوع ژنتيكي و ارتباط بين برخي صفات زراعي نخود دسي در شرايط كشت پاييزه

مقدمه و هدف: نخود از حبوباتي است كه در مناطق داراي فصل خنك كشت مي‌شود و از منابع اصلي پروتئين و انرژي است و نقش عمده‌اي در بهبود حاصل‌‎خيزي خاك دارد. نخود به دو گروه دسي و كابلي تقسيم‌بندي شده است. بذر دسي اندازه كوچكتر، چروكيده‌تر و تيره‌تر داشته در حالي‎كه كابلي رنگ دانه روشن‌تر، سفيدتر، اندازه بذر بزرگتر و سطح صاف دارد. عملكرد نخود در آمريكا 1199 كيلوگرم در هكتار، هند 1261 كيلوگرم در هكتار و در ايران 409 كيلوگرم در هكتار مي‎باشد. مطالعات بيشتر تنوع ژنتيكي نخود در جهت بهبود عملكرد داراي اهميت است. نخود داراي تنوع زيادي در مناطق مختلف جغرافيايي مي‌باشد، كه بايستي الگوي ژنتيكي و ميزان تنوع درون و بين اين جمعيت‌ها جهت پيشرفت در برنامه‌هاي اصلاحي و استفاده مؤثر از اين مجموعه‌هاي ژرم‌پلاسم مشخص باشد. ارزيابي ژنوتيپ‌ها با دو چالش كليدي روبرو است. اول اثر متقابل ژنوتيپ در محيط است و دومي اثرات متقابل بين صفات مورد بررسي است. اين پژوهش با هدف بررسي تنوع ژنتيكي در ژرم‎پلاسم نخود دسي در شرايط كشت پائيزه و تجزيه و تحليل روابط صفات مورفولوژيكي- زراعي و انتخاب ژنوتيپ‌هاي برتر از نظر برخي صفات مورفولوژيكي-زراعي انجام شد. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش 416 ژنوتيپ شامل 335 توده بومي ايران و يك ژنوتيپ ايكاردا و 78 ژنوتيپ دريافت شده از ICRISAT به‎همراه 2 رقم شاهد به‎نام‌هاي كاكا و پيروز در مزرعه آزمايشي معاونت مؤسسه تحقيقات كشاورزي ديم (سرارود) از نظر صفات مورفولوژيكي-زراعي شامل تعداد روز تا گلدهي، تعداد شاخه اصلي، تعداد شاخه فرعي، تعداد نيام در بوته، ارتفاع بوته، پايان تعداد روز تا رسيدگي، عملكرد دانه و وزن صد دانه مورد ارزيابي قرار گرفتند. آزمايش طي سال زراعي 1399-1400 در شرايط كاشت پاييزه و به‎صورت آگمنت بر پايه طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با 9 بلوك با دو شاهد اجرا شد. جهت تجزيه واريانس و برآورد وراثت‌پذيري و پيشرفت ژنتيكي از نرم‎افزار R بسته augmented RCBD)) و جهت تجزيه باي‌بلات ژنوتيپ در صفت از بسته metan) و GGEBiplotGUI) نرم‎افزارR  استفاده شد. جهت گروه‌بندي داده‌ها از الگوريتم K-mean روش Single و فاصله اقليدوسي با نرم‎افزارR  استفاده شده است. براي محاسبه تعداد گروه‌هاي مناسب حاصل از تجزيه خوشه‌اي از بسته ((NbClust نرم‎افزار R استفاده شد. با استفاده از بسته (metan) نرم‎افزار R با شاخص انتخاب(MGIDI)  ژنوتيپ‌هاي برتر بر اساس چند صفت، رتبه‌بندي شدند. يافته‌ها: طبق نتايج تجزيه واريانس نمونه‌هاي مورد بررسي از نظر صفات تعداد روز تا رسيدگي، وزن صد دانه و ارتفاع گياه تفاوت معني‌دار نشان دادند. بيشترين مقدار ضريب تغييرات براي صفت تعداد شاخه فرعي و كمترين مقدار ضريب تغييرات براي صفت روز تا رسيدگي بود. صفات ارتفاع بوته و وزن صد دانه مقادير وراثت‎پذيري و پيشرفت ژنتيكي بالايي داشته‌اند. با توجه به نمودار باي‌پلات صفات، صفات روز تا رسيدگي با وزن صددانه، روز تا گلدهي با ارتفاع بوته و تعداد شاخه اصلي با تعداد نيام در بوته بيشترين ارتباط را با هم داشتند. با توجه به نتايج نمودار باي‌پلات ژنوتيپ در صفت ژنوتيپ‌هاي 148، 327، 391، 277 بهترين شرايط را از نظر وزن صد دانه و روز تا رسيدگي و ارتفاع بوته و روز تا گلدهي داشته‌اند. بيشترين ارتباط وزن صد دانه و روز تا گلدهي و صفات داشته است ژنوتيپ‌هاي 148، 327، 391، 277 شرايط بهتري را از نظر وزن صد دانه و روز تا رسيدگي و ارتفاع بوته و روز تا گلدهي داشته‌اند. ژنوتيپ‌هاي 6، 400، 18، 42، 26، 168، 152 بهترين شرايط را براي صفات تعداد غلاف در بوته، عملكرد دانه، تعداد شاخه اصلي و تعداد شاخه فرعي در بوته داشته‌اند. با توجه به نتايج باي‎پلات ژنوتيپ در صفت، بيشتر ژنوتيپ‌هاي انتخابي از توده بومي نخود ايران مي‌باشند. خوشه‌بندي با استفاده از روش K-mean انجام شد و ژنوتيپ‌ها در دو گروه قرار گرفتند در گروه دوم ژنوتيپ شماره 6، 18، 148، 327، 91 فواصل بيشتري (با توجه به مركز گروه) نسبت به بقيه ژنوتيپ‌ها داشته‌اند. با استفاده از شاخص MGIDI، 62 ژنوتيپ به‎عنوان ژنوتيپ‌هاي برتر از نظر كليه صفات انتخاب شدند. نتيجه‌گيري: نتايج معني‎‌دار صفت‌هاي مورد مطالعه در اين پژوهش نشان‎دهنده امكان انتخاب در بين ژنوتيپ‌ها است. صفات ارتفاع بوته و وزن صد دانه مقادير وراثت‌پذيري و پيشرفت‌ژنتيكي بالايي داشته‌اند كه نشان‌‎دهنده اثرات افزايش ژن است و در تحقيقات روي جمعيت‌هاي نخود دسي مي‌توان از روش اصلاحي گزينش در مورد اصلاح اين صفات استفاده كرد. طبق نتايج باي‌پلات تعداد نيام در بوته اثرات مهمي برروي عملكرد دانه در شرايط كشت پائيزه داشته است و از نظر انتخاب ژنوتيپ‌هاي مرتبط با صفات موردنظر داراي اهميت است. از طرفي وزن صد دانه همبستگي بالايي با ارتفاع بوته در نخود دسي داشت كه ارتفاع بوته در برداشت مكانيكي نخود داراي اهميت مي‌باشد. از ژنوتيپ‌هاي برتر انتخاب شده در اين پژوهش مي‌توان به‎عنوان والدين در برنامه‌هاي اصلاحي آتي نخود دسي در شرايط كشت پاييزه استفاده كرد. با گروه‌بندي كه با الگوريتم خوشه‌بندي K-mean انجام گرفت روابط بين ژنوتيپ‌ها از نظر فواصل مشخص شده و بهتر مي‌توانيم در مورد انتخاب والدين و بهره‌گيري از هيبريداسيون و تفكيك متجاوز تصميم‌گيري كنيم.