بررسي شاخص‌هاي تحمل تنش گرما در گندم

Evaluation of Heat Stress Tolerance Indices in Wheat

به دليل پديده گرم شدن جهاني در دهه‌هاي اخير تبديل به يكي از عوامل مهم كاهش عملكرد گندم در مناطق خشك و نيمه خشك شده در نتيجه، ايجاد ارقام متحمل به گرما را اجتناب‌ناپذير نموده است. به منظور بررسي شاخص‌هاي تحمل گرما در گندم، 144 لاين اينبرد نوتركيب حاصل از تلاقي كاز (متحمل) و مانتنا (حساس به گرما) به همراه دو والد و تعدادي از ارقام تجاري به مدت دو سال (86-1385 و 87-1386) در قالب طرح لاتيس مستطيل 13x12 در دو تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه خليج فارس بوشهر (واقع در منطقه گرم-برازجان) در دو تاريخ كاشت طبيعي و تاخيري (تنش گرما) كشت شدند. ارتفاع گياه، طول پدانكل، طول سنبله، تعداد سنبلچه، تعداد دانه در سنبله، طول دوره پر شدن دانه و وزن هزاردانه و عملكرد دانه صفات مورد اندازه‌گيري بودند. هشت شاخص تحمل تنش شامل شاخص حساسيت به تنش گرما (SSI)، تحمل (TOL)، ميانگين هندسي توليد (GMP)، ميانگين حسابي (MP)، شاخص تحمل گرما (STI)، شاخص پايداري عملكرد (YSI)، شاخص عملكرد (YI) و شاخص اندازه برتري (Pi) بر اساس عملكرد دانه و ساير صفات مرتبط با عملكرد تحت شرايط طبيعي و تنش گرما مورد محاسبه قرار گرفتند. بالاترين همبستگي‌هاي حاصل با عملكرد تحت شرايط تنش مربوط به سه شاخص YI، GMP و STI بود كه به ترتيب 1، 93/0 و 92/0 به دست آمدند. نتايج نشان‌دهنده همبستگي بالا و هم‌جهت بين شاخص‌هاي GMP، STI، P و MP با عملكرد در هر دو شرايط طبيعي و تنش بود. روند اين همبستگي‌ها براي شاخص‌هاي مذكور در حالتي كه بر اساس دوره پر شدن دانه و طول پدانكل محاسبه شدند نيز مشابه عملكرد به دست آمده بود كه نشان‌دهنده اهميت اين دو صفت و شاخص‌هاي مذكور جهت تشخيص ژنوتيپ‌هاي با عملكرد بالا در هر دو شرايط طبيعي و تنش و كارايي آنها در غربالگري تحمل گرما در گندم مي‌باشد.

Continual heat stress affects approximately 7 million hectares of wheat in developing countries, while terminal heat stress is a problem in 40% of temperate environments, which cover 36 million hectares throughout the world. Heat tolerance is a quantitative and complex trait that doesn’t have much success in direct selection. For this purpose, however, a thorough understanding of physiological responses of plants to high temperature, mechanisms of heat tolerance and identification of screening indices for development of heat-tolerant genotypes is imperative. To assess heat tolerance indices in wheat, 144 recombinant inbred lines derived from the cross of Kauz (heat tolerant) and MTRWA116 (susceptible) together with some commercial cultivars were evaluated during 2006–2007, 2007–2008. The experiments were carried out through a rectangle lattice design (12×13) with two replications in Research Field of college of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Borazjan, Bushehr, Iran. Genotypes were planted under normal and heat stress (late sowing) conditions. Plant height, peduncle length, head length, spiklets per spike, kernels per spike, grain filling duration, 1000 kernels weight and grain yield were measured. Eight stress tolerance indices including stress susceptibility index (SSI), tolerance (TOL), geometric mean productivity (GMP), mean productivity (MP), stress tolerance index (STI), yield stability index (YSI), yield index (YI), and superiority measure (P) were calculated based on grain yield and some of yield related traits under normal and heat-stressed conditions. YI, GMP and STI showed the highest correlation with yield under heat stressed condition by 1, 0.93 and 0.92, respectively. GMP, STI, P, and MP had high correlation with yield under both normal and stress conditions on the same direction. Correlations between indices based on grain filling duration and peduncle length had the same direction with yield showing importance and effectiveness of these two traits and their indices for detection and screening of high yielding and thermotolerant genotypes under normal and stress conditions.