تعيين تيپ ايده آل آفتابگردان در منطقه گنبد با استفاده از مدل سازي رگرسيوني

Determine the ideotypes of sunflower (Heliantus annuus) in the Gonbad region using modeling and multiple regression method

سابقه و هدف: متخصصين اصلاح نباتات جهت انتخاب اهداف اصلاحي خود از ميان صفات مختلف فيزيولوژيكي و مورفولوژيكي نيازمند دسته­ بندي محدوديت­ ها و همچنين قابليت ‎هاي موجود در گياهان هستند؛ اين موضوع باعث به وجود آمدن مفهومي به نام تيپ ايده ­آل شده است. رسيدن به تيپ ايده ‎آل گياهان زراعي مستلزم استفاده از روش ‎هاي آماري مناسب است. هدف اين مطالعه معرفي روش استفاده از مدل‎ سازي رگرسيوني جهت تعيين تيپ ايده ‎آل گياهان زراعي به صورت موردي بر روي گياه آفتابگردان در جنوب شهرستان گنبد كاووس مي باشد. مواد و روش‌ ها: با انجام آزمايشي با طرح پايه بلوك هاي كامل تصادفي با چهار تكرار و 12 هيبريد آفتابگردان، داده ‎هاي مورد نياز جهت استفاده در مدل ‎سازي رگرسيوني جمع ‎آوري شدند. به منظور تعيين مهمترين صفات و نشان دادن سهم صفات مختلف در تشكيل و تعيين عملكرد دانه از روش گزينش متغير و رگرسيون چندگانه استفاده شد. با استفاده از رگرسيون چندگانه، ارتباط بين عملكرد با كليه صفات به صورت كمي تعيين شد. همچنين با توجه به همبستگي منفي و يا مثبت موجود بين متغيرهاي مؤثر در عملكرد، براي تعيين تيپ ايده‌ آل فرضيه ‎هاي مختلفي مطرح و جوانب مختلف آن مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ ها: پنج صفت حداكثر تجمع ماده خشك، حداكثر تعداد برگ، وزن هزار‌‌ دانه، درصد پوكي و درصد روغن كه در افزايش عملكرد بيشترين نقش را داشتند، با استفاده از رگرسيون چندگانه، شناسايي و مقدار مطلوب هر يك از آنها مشخص شدند. اين پنج متغير، 57 درصد از تغييرات عملكرد را توجيه نمودند. نتايج نشان داد چنانچه ارتباط و همبستگي موجود بين برخي صفات دستخوش تغييرات قرار گيرد، مي‌ توان از آن به نفع عملكرد بهره جست. با توجه به همبستگي منفي موجود بين دو متغير درصد روغن و حداكثر ماده خشك، براي تعيين تيپ ايده‌ آل فرضياتي مطرح شدند. اگر همبستگي موجود بين صفات درصد روغن و حداكثر تجمع ماده خشك قابل شكستن نباشد، عملكرد تيپ ايده‌ آل نسبت به متوسط عملكرد هيبريدهاي آفتابگردان 812 (از 2080 به 2892) كيلوگرم در هكتار افزايش خواهد يافت. در صورتي كه مقدار حداكثر ماده خشك افزايش و درصد روغن در حد متوسط بماند، عملكرد تيپ ايده‌ آل 873 (از 2080 به 2953) كيلوگرم در هكتار افزايش مي‌ يابد و چنانچه همبستگي بين حداكثر ماده خشك و درصد روغن شكسته شود، مقدار افزايش عملكرد 999 (از 2080 به 3079) كيلوگرم در هكتار خواهد بود. نتيجه‎ گيري: تيپ ايده ‎آل تعيين شده باعث مي شود متوسط عملكرد از 2080 كيلوگرم در هكتار به 2892 تا 3079 كيلو گرم در هكتار در تيپ ايده ‎آل قابل افزايش يابد. نتايج روش مورد استفاده در اين تحقيق به علت اينكه به اختلافات ژنتيكي بين ارقام توجه دارد، مي‌ تواند در كنار ساير روش ها راهگشاي متخصصان اصلاح نباتات در جهت حركت به سمت تيپ ايده ‎آل گياهان زراعي باشد.

Plant breeders to select their breeding objectives through the physiological and morphological characteristics, require classification of the limitations and capabilities which exists in plants; this issue leads to the concept of the ideotype. Designing plant ideotypes entails appropriate statistical methods. The objective of this study was to introduce a method based on multiple regressions to find ideotype with a case study of sunflower in Gonbad. Materials and methods: Sunflower was chosen as an example. Data were produced using 12 sunflower genotypes in a randomized block design in south of Gonbad city. Using multiple regressions in order to determine the important traits and to show the contribution of each trait in formation of yield. The method identified the relation between yield and all variables in a quantify matter. Also according to the positive or negative correlation between the variables affecting the yield, to designing ideotype, various hypotheses put forward and various aspects of them was examined. Results: Five important traits in determining sunflower yield were recognized in this study. They were total dry mass production, maximum leaf number, grain weight, the percentage of empty achene and the percentage of oil. Then, the optimal values of each trait were determined by the method. These five variables explained 57% of yield. The results indicate that if the correlation between some traits would be changed, it can be used for the benefit of yield. Regarding negative correlation between oil percentage and total dry mass, several hypotheses were evaluated. If the negative correlation between max. dry matter and oil content is not breakable, the yield of ideotype would have an increasing of 812 (from 2080 to 2892) kg ha-1 in comparison with sunflower hybrids. If with increasing max. dry mater, oil content stay at moderate level, it would be an increasing of 873 (from 2080 to 2953) kg ha-1 in ideotype, and if correlation between max. dry matter and oil content is breakable, it would be an increasing of 999 (from 2080 to 3079) kg ha-1 in ideotype. Conclusion: The designed ideotype would increase grain yield from an average of 2080 kg ha-1 to 2892-3079 kg ha-1 in the ideotype. It was concluded that the method used in this study, because of concerning the genetic differences between varieties, can be used in determining plant ideotypes in conjunction with other methods and it can guide plant breeders to move through ideotype crops.