كاربرد تجزيه باي پلات در بررسي تنوع ژنتيكي صفات مورفولوژيك و تحمل به خشكي هفت گونه از جنس براسيكا

Biplot analysis for assessing morphological variation and drought tolerance in seven species of Brassica

براي بررسي تنوع ژنتيكي صفات مرفولوژيك و تحمل به خشكي گياهچه اي در 7 گونه ي جنس براسيكا (Brassica) تعداد 36 نمونه در دو آزمايش جداگانه مزرعه اي (بررسي تنوع ژنتيكي) و آزمايشگاهي (بررسي تحمل به خشكي گياهچه اي) در سال 1390 در دانشگاه صنعتي اصفهان مورد ارزيابي قرار گرفتند. طرح آماري مورد استفاده در مزرعه بلوك هاي كامل تصادفي (36 نمونه به عنوان تيمار) با 4 تكرار بود. نتايج تجزيه واريانس آزمايش مزرعه اي نشان داد كه بين نمونه هاي مورد مطالعه از نظر صفات عملكرد و اجزاي عملكرد اختلاف معني داري وجود داشت. همچنين مقايسه ميانگين نشان داد كه گونه B. carinata داراي بيشترين عملكرد دانه بود. تجزيه به مولفه هاي اصلي در مجموع 57 درصد از تغييرات كل را توجيه نمود و توانست تا حدودي گونه ها را از همديگر جدا كند. در آزمايش دوم نمونه ها از نظر تحمل به تنش خشكي از طريق شاخص هاي مرحله ي جوانه زني در آزمايشگاه به صورت طرح فاكتوريل مورد بررسي قرار گرفتند. تيمارهاي تنش خشكي القا شده توسط پلي اتيلن گليكول (6000) شامل شاهد (آب مقطر)، پتانسيل 3- و 6- بار بودند كه از طريق يك مطالعه ي مقدماتي تعيين شدند. نتايج حاصل از تجزيه واريانس نشان داد تاثير سطوح خشكي، ژنوتيپ و اثر متقابل آنها براي صفات مورد بررسي معني دار بود. صفت طول ريشه چه نسبت به ساير صفات حساسيت بيشتري به كاهش پتانسيل آب داشت و با كاهش پتانسيل آب محيط، طول ريشه چه ها افزايش نشان دادند. نتايج حاصل از شاخص هاي درصد كاهش و شاخص تحمل نيز بيان كننده ي تحمل به خشكي بالاي گونه وحشي B. nigra و پس از آن گونه هاي oleracea B. و B. juncea نسبت به ديگر گونه ها از جمله گونه ي كلزاي زراعي (B. napus) بود. تجزيه باي پلات براساس مولفه هاي اصلي نشان داد كه گونه B. fruticulosa و B. napus (گونه ي زراعي) حساسترين وگونه وحشي B. nigra متحمل ترين به تنش خشكي بودند كه مي توان از اين گونه ها در برنامه هاي اصلاحي آتي از جمله بررسي امكان انتقال ژن هاي تحمل به خشكي به گونه ي زراعي استفاده كرد.

In this experiment, 36 accessions of seven species of Brassica genus were evaluated both under field condition (for study of genetic variation) and under laboratory condition (for study seedling drought tolerance) in 2012 at Isfahan university of technology research farm. The statistic design in the field was completely randomized block with three replications. Results of the field assessments were suggestive of considerable variation between accessions for all of the measured traits with better performance for B. carinata with respect to seed yield. The results of principal component analysis showed that three independent factors explained 71 percent of total variability. In second experiment, accessions were evaluated under three levels of water deficit treatment (zero, -3 and -6 bar caused by PEG) in germination stage according to a factorial experiment based on the completely randomized design with three replications. Results indicated that for most of the traits, effect of water deficit levels, genotypes and their interaction were significant. Rootlet length was the most sensitive trait and increased by decreasing drought stress. Results of drought tolerance indices (such as TOL and STI) also confirmed that wild species such as B. nigra, B. oleracea and B. juncea could tolerate drought at least in germination stage. According to principal component analysis, B. fruticulosa and B. napus were found to be the most sensitive and B. nigra, B. oleracea and B. juncea to be the most drought tolerant species; hence the latter species can be used as a good sources of genes for improving cultivated species in breeding programs.