مطالعه تنوع ژنتيكي صفات مرتبط با عملكرد دانه در ژرم پلاسم داخلي و خارجي گلرنگ (Carthamus tinctorius)

Study of Genetic Diversity of grain yield-associated traits in Iranian and Exotic Safflower (Carthamus tinctorius) Germplasm

گلرنگ زراعي در طيف وسيعي از دنيا از هند و چين تا آفريقا و اروپا پراكنده مي‌باشد. مطالعات قبلي نشان مي‌دهد كه تنوع موجود در ژرم‌پلاسم داخل كشور براي برخي صفات از جمله پاكوتاهي، زودرسي و اجزاي عملكرد بسيار محدود است و لازم است كه كلكسيون‌هاي ژرم‌پلاسم ساير نقاط دنيا نيز مورد بررسي قرار گيرد. بر اين اساس تعداد 100 ژنوتيپ داخلي و خارجي گلرنگ به‌مدت 2 سال (1391 و 1392) در مزرعه‌ي تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه صنعتي اصفهان به‌صورت طرح لاتيس 10 × 10 از نظر عملكرد، صفات زراعي و مورفولوژيك مورد بررسي قرار گرفتند. بين ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي اختلاف بسيار معني‌داري براي تمامي صفات مورد مطالعه از جمله صفات روز تا گل‌دهي، عملكرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد طبق در بوته، تعداد دانه در طبق، وزن هزار دانه، درصد روغن و شاخص برداشت وجود داشت كه حاكي از تنوع بالا در ژرم‌پلاسم مورد مطالعه مي‌باشد. در بين اجزاي عملكرد بيشترين وراثت پذيري متعلق به صفت وزن هزار دانه و تعداد دانه در طبق بود. كمترين وراثت‌پذيري نيز به عملكرد دانه در بوته اختصاص داشت كه نشان مي‌دهد اصلاح غيرمستقيم عملكرد سودمند تر خواهد بود. ضرايب همبستگي فنوتيپي و ژنوتيپي نشان داد كه صفات تعداد طبق در بوته، تعداد دانه در طبق و شاخص برداشت همبستگي مثبت و معني داري با عملكرد دانه داشتند. نتايج رگرسيون مرحله‌اي و تجزيه مسير نشان داد كه تعداد طبق در بوته، تعداد دانه در طبق و وزن هزار دانه از مهم‌ترين اجزاي عملكرد محسوب مي شوند كه در اين ميان تعداد طبق در بوته بيشترين اثر مستقيم را بر عملكرد دانه داشت. اين صفات مي‌توانند به‌عنوان شاخص انتخاب در برنامه هاي به نژادي مورد استفاده قرار گيرند. نتايج تجزيه به عامل‌ها، 3 عامل را مشخص نمود كه 56/72 درصد از تنوع كل را توجيه كردند. اين عامل‌ها به‌ترتيب عامل فنولوژيك، مخزن فيزيولوژيك و عامل بهره‌وري ناميده شدند. تجزيه كلاستر بر اساس صفات مورفولوژيك و زراعي ژنوتيپ‌ها را در سه كلاستر گروه‌بندي كرد. ژنوتيپ‌هاي ايراني به‌طور مشخص از ژنوتيپ‌هاي خارجي جدا شدند و در كلاستر سوم قرار گرفتند. به‌طوركلي نتايج نشان داد كه تنوع ژنتيكي وسيعي در ژرم‌پلاسم ايراني و خارجي وجود دارد كه مي‌تواند در برنامه‌هاي اصلاحي مورد استفاده قرار گيرد.

Safflower (Carthamus tinctorius L.) is cultivated in a wide range of geographical conditions in the world from Africa to Europe, India and China. Previous studies have shown that diversity in indigenous Iranian germplasm is limited for some traits therefore germplasm collections from other origins need to be considered. An experiment was conducted to evaluate agronomic and morphological traits of 100 Iranian and exotic safflower genotypes during 2011 2012 at the Research Farm of Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran, using a simple lattice design of 10 × 10. The results of analysis of variance showed that the differences among genotypes were highly significant (p lt 0.01) for days to flowering, seed yield, plant height, number of heads per plant, number of seeds per head, 1000seed weight, oil content and harvest index, indicating high variability in the studied germplasm. The highest and lowest heritabilities were observed for 1000seed weight and seed yield, respectively, indicating that indirect improving for seed yield would be more beneficial. Genetic and phenotypic correlation coefficients showed that number of heads per plant, number of seeds per head and harvest index had significantly positive correlations with seed yield. The results of stepwise regression and path analysis showed that number of heads per plant, number of seeds per head and 1000seed weight are the most important components of seed yield, among which, number of heads per plant had the greatest direct positive effect on seed yield. These traits could be used as criteria for indirect selection in safflower breeding programs. Factor analysis recognized three factors which explained 72.56 percent of total variations. These factors were defined as phenological, physiological source and efficiency factors. Cluster analysis based on the agronomic and morphological traits grouped the genotypes into three clusters. Iranian accessions were clearly discriminated from other genotypes and allocated in the group three. In conclusion, the results indicated that there was a broad genetic diversity among Iranian and foreign germplasm which can be exploited in breeding programs.