ارزيابي پايداري عملكرد دانه ژنوتيپ‌هاي جديد برنج (Oryza sativa L) با منشاء ارقام محلي ايراني

Analysis of grain yield stability of new rice (Oryza sativa L.) genotypes originated from Iranian local cultivars

اثر متقابل ژنوتيپ در محيط براي پژوهشگران علوم اصلاح‌نباتات داراي اهميت ويژه‌اي بوده و آگاهي از آن به به‌نژادگران كمك مي‌نمايد تا بتوانند ژنوتيپ‌ها را با دقت بيشتري ارزيابي كرده و ژنوتيپ‌هاي برتر از نظر پايداري و عملكرد بالا را انتخاب نمايند. در اين آزمايش تعداد 13 ژنوتيپ اصلاح‌شده برنج با منشاء ارقام محلي ايراني همراه با دو رقم هاشمي و صالح به عنوان شاهد در قالب طرح بلوك‌هاي‌كامل تصادفي با سه تكرار در سه منطقه رشت، آبكنار و چپرسر طي دو سال (1394- 1393) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج حاصل از تجزيه واريانس ساده نشان داد كه عملكرد دانه ارقام برنج در سه مكان تفاوت معني‌داري داشتند. نتايج حاصل از روش GGE باي‌پلات نشان داد كه دو مولفه اصلي اول (معرف اثر اصلي ژنوتيپ) و دوم (معرف اثر متقابل ژنوتيپ در محيط) به ترتيب 77 و 20 درصد و در مجموع 97 درصد از تغييرات كل داده‌ها را توجيه كردند. در اين آزمايش، دو محيط بزرگ و مجزا مشخص شدند. اولين محيط بزرگ واقعي شامل مناطق رشت و آبكنار با ژنوتيپ‌هاي برتر RI18430-47، RI18430-56، RI18430-60، RI18430-87، RI18430-12 و RI18430-72 و دومين محيط بزرگ واقعي شامل منطقه چپرسر با ژنوتيپ برتر RI18430-77 بود. در بين ژنوتيپ‌هاي انتخابي از نظر ميزان عملكرد دانه و پايداري، دو لاين RI18430-12 و RI18430-47 به دليل دارا بودن ميزان آميلوز متوسط، طول دوره رشد و ارتفاع بوته مناسب و ميزان برنج سفيد بالاتر و برنج خرد كمتر، به عنوان لاين‌هاي برتر شناسايي شدند. دو ژنوتيپ انتخابي حاصل از تلاقي بين رقم اصلاح‌شده صالح (به عنوان والد مادري) و رقم محلي هاشمي (به عنوان والدي پدري) هستند. از نظر مورفولوژي و ساختار ظاهري، لاين RI18430-12 شبيه ارقام محلي بوده و داراي دانه‌هاي بلند و ريشك‌هاي كوتاه به رنگ سياه مي‌باشد. كيفيت پخت لاين خالص مذكور بسيار عالي و شبيه كيفيت پخت ارقام محلي مانند هاشمي و دمسياه است، در حالي‌كه لاين RI18430-47 شبيه رقم اصلاح‌شده صالح بوده و مانند آن داراي دانه‌هاي بلند و قطور و داراي ريشك بوده و كيفيت پخت آن به دليل داشتن ميزان آميلوز متوسط (21 درصد)، برتر از رقم صالح مي‌باشد، اما نسبت به ارقام محلي ايراني كيفيت پخت ضعيف‌تري دارد. ارتفاع بوته در هر دو ژنوتيپ انتخابي كوتاه بوده و جزء ژنوتيپ‌هاي زودرس تا ميان‌رس محسوب مي‌شوند.

Genotype × environment interaction (GEI) effect is very important for plant breeders. Identifying the GEI effect would help breeders for better evaluation of different genotypes and select the superior genotypes based on both high grain yield and its stability. In this study, thirteen advanced rice genotypes orignated fromthe Iranian local rice varieties including two local rice cultivars (Hashemi and Saleh) as checks were evaluated in randomized complete block design with three replications at three locations (Rasht, Abkenar and Chaparsar) in two rice growing seasons (2014-2015). Analysis of variance indicated significant differences among rice genotypes for grain yield in three locations. GGE biplot analysis revealed that the first principal component (PC1) explained 77% of the total variation while PC2 explained 20%. Thus, the two components together accounted for 97% of the G + GE variation for the grain yield in all environments. Two distinct megaenvironments were also identified. The first mega-environment included; Rasht and Abkenar in which genotypes RI18430-47, RI18430-56, RI18430-87, RI18430-12 and RI18430-72 were the winners. The second megaenvironment included; Chaparsar in which genotype RI18430-77 was the winner. RI18430-12 and RI18430-47 genotypes were selected as superior genotypes for their higher grain yield and its stability, intermediate amylose content, early maturity, suitable plant height, high head rice recovery and lower breakage. These two genotypes have been obtained from crossing between Saleh (improved cultivar) as a female parent and Hashemi (local) as male parent. Considering phenotypic characteritics, RI18430-12 was similar to the local rice variety with long grains and short black awns. The cooking quality of this line was as good as as local rice cultivars such as Hashemi and Domsiah. However, RI18430-47 genotype was similar to Saleh cultivar with bold and long grains. RI18430-47 has short awns and its grain quality with intermediate amylose content is better than Saleh cultivar, but lower than Hasehmi. Plant height of these two selected rice genotypes are short, and could be classified in early to medium maturity groups.