ارزيابي لاين هاي S1 گرده افشان چغندرقند با استفاده از شاخص هاي تحمل به خشكي

Evaluation of sugar beet S1 pollinator lines using drought tolerance indices

سابقه و هدف: گياهان در مراحل مختلف رشد و نمو خود با تنش‌هاي زيستي و غيرزيستي مواجه مي‌شوند. تنش خشكي به عنوان يك تهديد جدي براي توليد موفق محصولات در سراسر جهان از جمله ايران مي‌باشد. يكي از راه‌هاي انتخاب ارقام متحمل به خشكي، ارزيابي و تعيين قدرت سازگاري آن‌ها در دو محيط تنش و بدون تنش است و با استفاده شاخص‌هاي گزينش مي‌توان ژنوتيپ‌هاي متحمل را انتخاب كرد. هدف از اين تحقيق ارزيابي لاين‌هاي S1 گرده‌افشان چغندرقند تحت شرايط بدون تنش و تنش خشكي به منظور گزينش لاين‌هاي اميد بخش و متحمل به خشكي مي‌باشد. مواد و روش‌ها: اين آزمايش به منظور ارزيابي شاخص‌هاي تحمل به خشكي تعداد 30 ژنوتيپ چغندرقند (29 لاين S1 گرده‌افشان به همراه جمعيت اصلاحي اوليه) و روابط آنها با عملكرد شكر در مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي خراسان رضوي در دو آزمايش جداگانه در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در سال زراعي 1395 انجام شد. آبياري‌ها تا مرحله تنك و وجين (استقرار بوته‌ها) به طور معمول انجام شد. آبياري‌هاي بعدي در شرايط بدون تنش پس از 90 ميلي‌متر و در شرايط تنش خشكي پس از 200 ميلي‌متر تبخير از تشتك تبخير كلاس A صورت گرفت. در ارزيابي تحمل و حساسيت لاين‌هاي مورد مطالعه به تنش خشكي از شاخص‌هاي YSI (شاخص پايداري عملكرد)، TOL (شاخص تحمل)، MP (ميانگين حسابي محصول‌دهي)، GMP (ميانگين هندسي محصول‌دهي)، SSI (شاخص حساسيت به تنش)، STI (شاخص تحمل به تنش)، DTI (شاخص تحمل به خشكي)، BTI (شاخص تحمل چغندرقند)، HARM (ميانگين هارمونيك)، YI (شاخص عملكرد)، YR (كاهش عملكرد) و DI (شاخص مقاومت به خشكي) استفاده شد. براي مطالعة هم زمان متغيرها، ارتباط بين شاخص ها و شناسايي ژنوتيپ‌هاي متحمل تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي انجام و نمايش ترسيمي باي پلات بر اساس دو مؤلفه اول ترسيم شد. تجزيه واريانس و برآورد همبستگي‌ها با نرم افزار آماري SAS 9.1 و تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي و رسم نمودار باي پلات به كمك نرم افزار Minitab18.1 انجام شد. يافته‌ها: نتايج تجزيه واريانس مركب نشان داد كه از نظر عملكرد شكر بين ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي و رژيم‌هاي مختلف آبياري تفاوت معني‌داري در سطح يك درصد وجود دارد. بيشترين عملكرد شكر در شرايط بدون تنش و تنش خشكي به ترتيب در لاينS1-45 (8/98 تن در هكتار) و S1-3 (5/15 تن در هكتار) مشاهده گرديد. لاين‌هايS1-80، S1-95، S1-45، S1-3، S1-13، S1-8 و جمعيت اصلاحي اوليه در در هر دو شرايط آبياري، عملكرد شكر بالاتر از ميانگين داشتند و بر پايه دستورالعمل فرناندز جزو گروه A (عملكرد بالا در شرايط بدون تنش و تنش) قرار گرفتند. مطالعه ضرايب همبستگي بين شاخص‌هاي تحمل و عملكرد شكر در شرايط بدون تنش و تنش خشكي حاكي از برتري شاخص‌هاي MP، GMP، STI، BTI و HARM بود. نتيجه‌گيري: به طور كلي نتايج نشان داد كه لاين‌هايS1-3، S1-45 و S1-80 را كه هم از لحاظ شاخص‌هاي MP، GMP و STI و هم از لحاظ عملكرد شكر تحت شرايط تنش در سطح بالايي قرار داشتند به عنوان متحمل‌ترين ژنوتيپ‌ها به تنش خشكي شناسايي شدند.

Background and objectives: Plants are encountered with biological and non-biological stress at different stages of their development. Drought stress is a serious threat to producing successful crops around the world, including Iran. One of the ways to select drought tolerant cultivars is to evaluate and determine their compatibility in two stressed and non-stressed environments. an‎d also with using selectable indices, tolerant genotypes can be selected. The aim of this study was to evaluate of sugar beet S1 pollinator lines under non-stress and drought stress conditions in order to select promising and drought tolerant lines. Materials and methods: This experiment was conducted to evaluate the drought tolerance indices of 30 sugar beet genotypes (29 S1 pollinator lines with origin population) and their relationship with sugar yield in Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center in two separate experiments under field conditions with randomized complete block design with three replications in 2016. Irrigation was done routinely up to the thinning. Subsequent irrigations were done after 90 mm and 200 mm evaporation from the class A evaporation pan in non-stress and drought stress conditions, respectively. Yield Stability Index (YSI), Stress Tolerance (TOL), Mean Productivity (MP), Geometric Mean Productivity (GMP), Stress Susceptibility Index (SSI), Stress Tolerance Index (STI), Drought Tolerance Index (DTI), Beet Tolerance Index (BTI), Harmonic Mean Index (HARM), Yield Index (YI), Reduction Yield Index (YR) , Drought Index (DI) indices were used to evaluate susceptibility and tolerance of the genotypes. To study the variables simultaneously, the relationship between the indices and the identification of tolerant genotypes was performed by the principal component analysis and the plot of the plot was plotted based on the first two components. Analysis of variance and estimation of correlations were performed with SAS 9.1 software and also analysis of the main components and plotting the biplot charts were done using Minitab 18.1 software. Results: Combined analysis of variance showed that there was a significant difference (p≤0.01) among studied genotypes and different irrigation regimes for sugar yield. The highest yield of sugar in non-stress and drought stress conditions were observed in S1-45 (8.98 ton / ha) and S1-3 (5.15 ton / ha), respectively. S1-80, S1-95, S1-45, S1-3, S1-13, S1-8 lines and origin population had sugar yield above average under both conditions of irrigation and they were in group A (high yield under non-stress and stress conditions) based on Fernandez' instructions. The study of correlation coefficients between sugar yield and tolerance indices in non-stress and drought stress conditions indicated the superiority of MP, GMP, STI, BTI and HARM indices. Conclusion: In general, the results showed that S1-3, S1-45 and S1-80 lines, both in terms of MP, GMP, STI, and sugar yield indicators under stress conditions, they can be identified as the most susceptible genotypes to drought stress.