شناسايي صفات اگروفيزلوژيكي موثر بر عملكرد ارقام برنج تحت تنش رطوبتي با استفاده از روش هاي آماري چند متغيره

Identification of effective morphological traits on rice cultivars yield under moisture stress condition using multivariate statistical methods

سابقه و هدف: يكي از مشكلات زراعت برنج كمبود منابع آب است به‌ويژه در دوره‌هايي كه كاهش ريزش باران بر رشد رويشي و عملكرد آن تأثير مي‌گذارد. تنش خشكي به‌عنوان عامل موثري بر كاهش توليد در گياهان شناخته شده است كه در اين باره شناسايي و گسترش ژنوتيپ‌هاي سازگار به تنش يكي از راهكارهاي غلبه بر شرايط نامساعد محيطي است. بنابراين شناخت كافي از تنوع ژنتيكي و طبقه‌بندي ژرم‌پلاسم‌ها در انتخاب والدين مناسب براي اهداف به‌نژادي لازم و ضروري است. مواد و روش‌ها: اين تحقيق براي شناسايي ژنوتيپ‌هاي متحمل و حساس برنج به تنش خشكي با 20 ژنوتيپ بومي و اصلاح‌‌شده برنج به‌صورت فاكتوريل با طرح كامل تصادفي با سه تكرار در موسسه تحقيقات برنج كشور (رشت)، اجراء شد. طي مراحل رشد صفات ارتفاع بوته، تعداد پنجه كل، تعداد پنجه بارور، مساحت برگ پرچم، طول خوشه، تعداد دانه پر و پوك، وزن صد دانه، تعداد روز تا رسيدگي و عملكرد اندازه‌گيري شدند. نتايج و بحث: نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه كمترين درصد تغييرات اكثر صفات در ارقام محلي مربوط به هاشمي، علي‌كاظمي و سنگ‌جو و در ارقام اصلاح‌شده به درفك، سپيدرود و شيرودي تعلق داشت. تجزيه كلاستر به روش واريانس مينيمم وارد و معيار فاصله‌اي اقليدسي براي صفات زراعي ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي را در دو گروه قرار داد. تفكيك گروه‌ها عمدتاً بر اساس ارقام اصلاح‌شده و ارقام بومي و خوش‌كيفيت بود. در اين تحقيق مشخص شد كه بين گروه‌هاي مختلف ايجاد‌شده در ژنوتيپ‌هاي برنج بر مبناي صفات مورفولوژيك تنوع ژنتيكي وجود دارد و مي‌توان از متفاوت‌ترين و پر‌محصول‌ترين ژنوتيپ‌هاي برنج در برنامه‌هاي دو‌رگ‌گيري به‌ويژه براي تلاقي با ژنوتيپ‌هاي موجود براي ايجاد ارقام جديد مقاوم به تنش استفاده كرد. نتايج حاصل از تجزيه به عامل‌ها نشان داد كه 3 و 4 عامل اصلي و مستقل طي دو سال، تحت شرايط نرمال و تنش 73 الي 85 درصد از تغييرات كل داده‌ها را توجيه مي‌كنند. نتيجه‌گيري: براي گزينش ژنوتيپ‌هاي با عملكرد دانه بالا و متحمل به تنش رطوبتي در برنج، مي‌توان به صفات تعداد پنجه كل و بارور، تعداد روز تا رسيدگي، مساحت برگ پرچم، طول خوشه و وزن صد دانه توجه كرد و از طريق برآورد شاخص‌هاي گزينشي مناسب، گزينش‌هاي هم‌زماني براي صفات مذكور انجام داد.

Introduction: One of the main problems in rice cultivation and production is the lack of water resources, especially during periods of low rainfall which affect vegetative growth rate and the level of yield. Drought stress has been well documented as an effective parameter in decreasing crop production, and developing and releasing new varieties which are adapted to water deficit conditions can be a constructive approach to overcoming unsuitable environmental conditions. Hence, the characterization of genetic diversity and germplasm classification for parental selection in breeding purposes is of great importance. Materials and methods: In order to evaluate the adaptation of rice genotypes to drought stress and to identify tolerant and sensitive genotypes, 20 genotypes were studied using a factorial randomized complete block design with three replications at the Rice Research Institute (Rasht). During growth stages, some traits were recorded such as plant height, total and fertile tiller number, flag leaf area, panicle length, filled and empty grain number, 100-grain weight, number of days to maturity and yield. Results and discussion: Mean comparison showed that the lowest percentage changes in traits among local varieties (Hashemi, Alikazemi and Sangjo) and improved cultivars (Dorfak, Sepidrood and Shiroodi) respectively. Cluster analysis using Ward’s minimum variance and squared Euclidean distance for agronomic traits divided the genotypes into two groups. The separated varieties were grouped in clusters with high quality local and improved cultivars. The study found that the different groups show genetic variation in rice genotypes on the basis of morphological traits and this guides us to select the most different and the best for hybridization programmes, especially to hybridize with local varieties in order to create new varieties resistant to stress. The result of factor analysis based on the principal component showed that factors three and four accounted for 73- 85 of total variance. Conclusion: For the selection of genotypes with high yield and stress tolerance in rice, total and fertile tillers, days to maturity, flag leaf area, panicle length and 100-grain weight could be considered through estimating suitable selection indices for these traits.