مطالعه واكنش و تنوع ژنتيكي ارقام گندم نان ايراني تحت‌تاثير تنش سرماي بهاره با استفاده از روش‌هاي آماري چندمتغيره

Study of genetic diversity of spring cold stress in Iranian bread wheat cultivars by using multivariate statistical methods

وجود تنوع ژنتيكي براي تداوم و پيشرفت برنامه‌هاي به‌نژادي گياهان زراعي و افزايش كارايي انتخاب ضروري است. در فصل بهار هم‌زمان با شروع رشد، تحمل گياهچه‌هاي گندم به دماهاي پايين كاهش مي‌يابد و هر يك از مراحل رشد ممكن است با سرماي بهاره مواجه شده و صدمه ببيند. هدف از اين مطالعه بررسي تنوع ژنتيكي به‌دست آمده از تاثير تنش سرماي بهاره بر صفات فيزيولوژيك كلروفيل a، كلروفيل b، كلروفيل كل، كاروتنوييد و پايداري غشا سيتوپلاسمي در مرحله زايشي رشد و نمو گندم در شرايط كنترل شده بود. به اين منظور آزمايشي با 20 رقم گندم نان همراه با 4 تيمار سرمايي (8+ (شاهد)، 2+، 0 و 2- درجه سانتي‌گراد) در آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي پياده شد. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه اثر متقابل رقم در سرما در همه صفات در سطح 5 درصد معني‌داري بوده، كه بيانگر وجود تنوع ژنتيكي بين ارقام مورد بررسي بود. همچنين بين صفات كلروفيل a، كلروفيل b، كلروفيل كل و كاروتنوييد، همبستگي معني‌داري وجود داشت. جهت تعيين روابط ژنتيكي بين ارقام مورد مطالعه، تجزيه خوشه‌اي به روش Ward انجام و ارقام مورد بررسي در شرايط تنش شديد (2- درجه سانتي‌گراد) به 5 گروه و در شرايط شاهد (8 درجه سانتي‌گراد) به 4 گروه تقسيم شده، كه تجزيه تابع تشخيص و تجزيه به مولفه‌هاي اصلي گروه‌بندي به‌دست آمده از تجزيه خوشه‌اي را تاييد كردند. گروه سوم كه از ارقام قدس، تجن و پيشتاز تشكيل شده، در شرايط تنش شديد ميزان كم‌تر تراوش سلولي و ميزان بالايي از غلظت رنگ‌دانه‌هاي گياهي در بين گروه‌ها، داشت.

Genetic diversity is necessary for breeding program and increasing selection efficiency. With the onset of spring growth, spring cold stress is a problem for wheat crops at heading and also may be damaged some other parts of the plant. The aim of this study was the investigation of genetic diversity duo to artificial cold stress on the physiological traits, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoid and cytoplasmic membrane stability at the reproductive stage. For this purpose an experiment with 20 cultivars of bread wheat and four levels of cold stress, (8 (control), +2, 0 and -2 Celsius) was performed in factorial arrangement in a completely randomized design. Results of variance analysis showed that cultivars and cold stress interaction effect was significant at the 5% level which showed the existence of genetic diversity among cultivars. There were significant correlations between chlorophyll a, b, total and carotenoid. In order to determine genetic relationship among cultivars, cluster analysis with Ward method was performed and cultivars were divided into 5 groups at -2°C and 4 groups at +8°C. Discriminate function and principal component analysis confirmed the results of cluster analysis. The third group of -2°C including of GHODS, TAJAN and PISHTAZ had the lower level of ion leakage and higher level of plant pigments.