بررسي تنوع ژنتيكي لاين هاي ذرت (Zea mays L.) بر اساس صفات اگرومورفولوژيك با استفاده از تحليل عاملي تحت شرايط كمبود روي (Zn)

مقدمه: اولين گام در برنامه‌هاي به‌نژادي، استفاده از تنوع ژنتيكي موجود در بين جمعيت‌ها، ارقام و لاين‌هاي موجود است. ذرت به عنوان يك گياه مدل براي مطالعات ژنتيك صفات مختلف استفاده مي‌شود. ذرت نسبت به ساير محصولات زراعي، نياز بالايي به روي (Zn) دارد و به‌عنوان شاخص ارزيابي كمبود روي در خاك شناخته مي شود. ايران از نظر شرايط آب و هوايي در منطقه خشك و نيمه‌خشك قرار دارد و عموماً كمبود عناصر ريزمغذي به‌ويژه روي در آن وجود دارد. كمبود عناصر غذايي از قبيل روي يكي از تنش‌هاي غيرزيستي مهمي است كه بر رشد و نمو گياهان از جمله ذرت تاثير مي‌گذارد. هدف از انجام اين مطالعه، ارزيابي تنوع ژنتيكي تعدادي از لاين‌هاي ذرت تحت دو شرايط بهينه و كمبود روي بود.مواد و روش ها: به‌منظور ارزيابي تنوع ژنتيكي 95 لاين ذرت بر اساس صفات اگرو- مورفولوژيك، آزمايشي در قالب طرح آلفا لاتيس در دو تكرار تحت دو شرايط نرمال يا بهينه (استفاده از كود سولفات روي) و كمبود روي (عدم استفاده از كود سولفات روي) در مركز تحقيقات كشاورزي زابل به‌مدت دو سال اجرا شد. لاين‌هاي ذرت مورد تحقيق از دانشگاه رازي كرمانشاه، مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي خراسان رضوي و مؤسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر كرج در قالب طرح تحقيقاتي شماره 94/101/T.T مصوب پژوهشكده زيست فناوري دانشگاه اروميه تهيه شدند. تعداد 29 صفت اندازه‌گيري و ثبت شد. تجزيه واريانس مركب صفات مورد مطالعه تحت شرايط نرمال و كمبود روي با استفاده از نرم‌افزار SAS نسخه 9.4 انجام شد. ساير تجزيه‌هاي آماري با استفاده از نرم‌افزار R و بسته‌هاي مختلف شامل آماره‌هاي توصيفي با استفاده از بسته pastecs، ضريب همبستگي پيرسون با استفاده از بسته corrplot، تحليل رگرسيون گام‌به‌گام پيشرو با استفاده از بسته olsrr و تحليل عاملي با استفاده از بسته psych انجام شد.يافته هاي تحقيق: نتايج اين مطالعه نشان داد كه تغييرات فنوتيپي زيادي در ميان لاين‌هاي ذرت مورد استفاده براي تمامي صفات در هر دو شرايط محيطي وجود داشت. نتايج تجزيه واريانس وجود تنوع فنوتيپي بالا در بين لاين‌هاي ذرت را تائيد كرد. همه صفات تحت تاثير محيط قرار گرفتند و تفاوت آماري معني‌داري بين دو محيط از نظر تمامي صفات اندازه‌گيري شده در لاين‌ها مشاهده شد. برهم كنش ژنوتيپ× محيط نيز براي بيش تر صفات مطالعه شده معني‌دار بود. برآورد آماره‌هاي توصيفي نشان داد كه تنوع قابل توجهي در ميان لاين‌ها وجود داشت، به طوري كه براي صفات مورفولوژي در هر دو محيط كمبود روي و نرمال، بيش‌ترين ميزان تنوع در صفات عملكرد در واحد سطح، عملكرد اقتصادي و تعداد دانه در بلال مشاهده شد. از لحاظ همبستگي، صفات وزن پنج بلال، تعداد دانه در بلال و وزن 100 دانه در هر دو محيط نرمال و كمبود روي داراي همبستگي مثبت و معني داري با عملكرد اقتصادي بودند. بنابراين اين سه صفت را مي‌توان به‌عنوان صفاتي مهم در گزينش اوليه لاين‌هاي متحمل به كمبود روي معرفي كرد. در تحليل عاملي صفات مورفولوژي با استفاده از روش تجزيه و تحليل موازي، تعداد چهار عامل مستقل و پنهاني در هر دو شرايط نرمال و كمبود روي تعيين شد كه به ترتيب 63 و 57 درصد از تنوع كل لاين‌ها را توجيه كردند. بر اساس نتايج تحليل عاملي، صفات تعداد روز تا تاسل‌دهي، تعداد روز تا ظهور گرده، تعداد روز تا بلال‌دهي، ارتفاع بوته، قطر و عرض بلال، تعداد دانه در بلال، عملكرد اقتصادي، عملكرد در واحد سطح و شاخص برداشت كه ميزان اشتراك بالايي در هر دو شرايط بهينه و كمبود روي داشتند، به‌عنوان صفات كليدي جهت انتخاب لاين‌هاي متحمل به كمبود روي پيشنهاد مي‌شوند.نتيجه گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد كه تنوع ژنتيكي قابل توجهي از لحاظ صفات مورفولوژي در بين لاين‌هاي ذرت مورد مطالعه تحت هر دو شرايط نرمال و كمبود روي وجود داشت كه امكان استفاده از اين لاين‌ها را در برنامه‌هاي به نژادي به‌عنوان يك منبع ژني ارزشمند جهت بهبود عملكرد لاين‌‌ها و توليد لاين‌هاي اصلاح شده در شرايط نرمال و كمبود روي فراهم مي‌كند.