گروه‌بندي ژنوتيپ‌‌هاي موتانت برنج (Oryza sativa L.) در شرايط تنش خشكي

Classification of mutant rice (Oryza sativa L.) genotypes under drought stress conditions

تحقيق حاضر به صورت دو آزمايش جداگانه تحت شرايط تنش خشكي و آبياري معمول، در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار، در سال زراعي 94-1393 در مؤسسه تحقيقات برنج كشور در رشت اجرا شد. مواد گياهي مورد استفاده شامل 14 لاين موتانت برنج (هفت لاين از رقم هاشمي، شش لاين از رقم طارم‌محلي و يك لاين از رقم خزر) و چهار رقم هاشمي، طارم‌محلي، خزر و گيلانه ‌بودند. تجزيه به عامل‌ها، در شرايط آبياري معمول و تنش خشكي پنج و چهار عامل اصلي را شناسايي كرد كه به‌ترتيب 81/5 و 79/3 درصد تغييرات صفات را توجيه كردند. نتايج اين تجزيه نشان داد كه در هر دو شرايط آبياري معمول و تنش خشكي، انتخاب بوته‌هايي با باروري خوشه و طول خوشه بالاتر و طول ميانگره و ارتفاع بوته كوتاه مي‌تواند به افزايش عملكرد دانه بيانجامد. ژنوتيپ‌ها بر اساس تجزيه خوشه‌اي در هر دو شرايط در پنج گروه دسته‌بندي شدند. تجزيه تابع تشخيص صحت صددرصدي گروه‌بندي‌ ژنوتيپ‌ها را در تجزيه خوشه‌اي نشان ‌داد. نتايج حاصل از تجزيه‌هاي مختلف، لاين‌هاي TM6-230-VE-8-4-1، TM6-250-10-7-1، TM6-B-2-1-E و HM5-250-E-1-1 را با عملكرد دانه بيشتر در شرايط تنش خشكي (2227/6 كيلوگرم در هكتار) و صفات مطلوبي مانند باروري خوشه بالا (80/9) و طول خروج خوشه از غلاف پايين (3/6 سانتي‌متر) به‌عنوان ژنوتيپ‌هاي برتر شناسايي كردند. ميانگين عملكرد دانه ژنوتيپ‌هاي ياد شده در شرايط آبياري معمول، 4739/9 كيلوگرم در هكتار بود. كاهش عملكرد دانه ژنوتيپ‌هاي مذكور بر اثر تنش خشكي، 53 درصد و براي كليه ژنوتيپ‌ها، 60 درصد بود. بنابراين، ژنوتيپ‌هاي منتخب ياد شده مي‌توانند در پيشبرد برنامه‌هاي اصلاحي در توسعه ارقام جديد برنج با تحمل بيشتر به تنش خشكي، مورد توجه قرار داده شوند.

The present study was conducted in two separate experiments under drought stress and normal irrigated conditions using randomized complete block design with three replications at Rice Research Institute of Iran in Rasht, Guilan, Iran, during 2014-2015 growing season. Plant materials included 14 mutant lines (7 lines from Hashemi, 6 lines from Tarom and one line from Khazar) and four commercial rice cultivars (Hashemi, Tarom, Khazar and Gilaneh). Factor analysis resulted in five and four main factors for normal irrigated and drought stress conditions, which explained 81.5% and 79.3% of the total variation, respectively. The results indicated that under drought stress and normal irrigated conditions, selection of plants with high grain fertility (%) and panicle length and shorter plant height and internode length leads to increased grain yield. Cluster analysis classified the genotypes into five groups under both conditions. Discriminant function analysis indicated very high accuracy (100%) of grouping based on cluster analysis. The results of different analyses identified rice lines; TM6-230-VE-8-4-1, TM6-250-10-7-1, TM6-B-2-1-E and HM5-250-E-1-1 as superior genotypes with higher grain yield (2227.6 kg.ha-1) and the other desirable traits including high grain fertility (80.9%) and low panicle exsertion (6.3 cm) under drought stress condition. The average grain yield of these genotypes was 4739.9 kg.ha-1 in normal irrigated condition. Reduction of grain yield due to drought stress was 53% for these genotypes, and 60% for all of genotypes. Therefore, these selected genotypes can be considered in rice breeding programs to improve drought tolerance germplasm.