شناسایی ژنوتیپ‌های برتر گندم نان با استفاده از شاخص‌های ترکیبی برای کشت در مناطق گرم

گندم از نظر اقتصادی و اجتماعی یک محصول مهم در ایران است. بهبود بهره ژنتیکی صفات کمی از طریق انتخاب، هسته اصلی هر برنامه اصلاحی موفق است. شناسایی ژنوتیپ‌هایی که عملکرد بالا را در بسیاری از صفات بطور ترکیبی  دارند یک کار چالش برانگیز است. بنابراین، هدف از این تحقیق در ابتدا انتخاب ژنوتیپ-های برتر بر اساس عملکرد دانه و تعدادی صفات مورفو- فنولوژیک و در نهایت مقایسه شاخص‌های مختلف ترکیبی شامل شاخص‌ انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل (siig)، شاخص فاصله ژنوتیپ ایدئوتیپ چند صفتی (mgidi) و شاخص طراحی ایدئوتیپ از طریق پیش بینی نااریب بهترین خط (fai-blup) بود. این آزمایش در سال زراعی 1402-1401 به‌صورت طرح آزمایشی آگمنت با  شش بلوک ناقص و سه شاهد سارنگ، مهرگان و برات در دو منطقه داراب و صفی‌آباد دزفول اجراء گردید. صفات ارتفاع بوته، تعداد روز تا خوشه-دهی، تعداد روز تا رسیدگی، وزن هزار دانه، سرعت پر شدن دانه، دوره پر شدن دانه و عملکرد دانه اندازه-گیری شدند. پارامترهای ژنتیکی با استفاده از روش حداکثر درست‌نمایی محدود شده (reml) برآورد شد. نتایج آزمون reml نشان داد که برای صفات ارتفاع بوته، تعداد روز تا خوشه‌دهی، تعداد روز تا رسیدگی، سرعت پر شدن دانه، دوره پر شدن دانه و عملکرد دانه (به‌جزء وزن هزار دانه) تفاوت معنی‌داری در سطح احتمال  یک درصد وجود دارد. این نتایج و نقشه حرارتی صفات، نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی در بین ژنوتیپ‌های گندم مورد بررسی بود. همچنین وراثت‌پذیری عمومی ژنوتیپ‌ها از 124/0 (طول دوره پرشدن دانه) تا 879/0 (ارتفاع بوته) متغیر بود. در منطقه داراب شاخص siig برتری داشت و در منطقه دزفول و میانگین دو منطقه، شاخص fai-blup نسبت به شاخص‌های دیگر دارای برتری بود. در داراب بر اساس شاخص siig ژنوتیپ‌های g5، g36 و g42  به‌عنوان ژنوتیپ‌های برتر شناسایی شدند. در دزفول شاخص fai-blup، ژنوتیپ‌های g26، g30 و g37 را به‌عنوان ژنوتیپ‌های برتر معرفی نمود. برای میانگین دو منطقه ژنوتیپ‌های g30، g35 و g36 به‌عنوان ژنوتیپ‌های برتر با استفاده از شاخص fai-blup معرفی شدند. همچنین شاخص انتخاب fai-blup به‌طور میانگین در داراب، دزفول و میانگین دو منطقه از صفات بیشتری با دیفرانسیل گزینش مطلوب در انتخاب ژنوتیپ‌های برتر استفاده کرده است. در مجموع، نتایج بررسی شاخص‌های مختلف انتخاب نشان داد که در شرایط این تحقیق، شاخص انتخاب fai-blup  نسبت به دو شاخص دیگر برتری نسبی دارد. نتایج نمودار دو بعدی بررسی همزمان شاخص‌های انتخاب و عملکرد دانه نشان داد که ژنوتیپ‌های g50، g52 و g60 را می‌توان به‌عنوان ژنوتیپ‌های برتر، جهت کشت در آزمایش‌های مقدماتی گندم نان مناطق داراب و دزفول معرفی کرد.

identification of superior bread wheat genotypes using composite indices for cultivation in warm regions

introductionwheat (triticum aestivum l.) is a socioeconomically important crop in iran. achieving genetic gain in quantitative traits through selection is essential for successful breeding programs. identification of high-yielding genotypes with high desirable growth traits is a primary objective in wheat breeding. this study aimed to identify superior bread wheat genotypes based on grain yield and morpho-phenological traits while comparing different selection indices, including the selection index of ideal genotype (siig), multi-trait genotype-ideotype distance index (mgidi), and ideotype design using the best linear unbiased prediction (fai-blup).materials and methodsthe study was conducted during the 2022-2023 cropping season to identify superior bread wheat genotypes for warm and dry conditions in southern iran (darab in fars province and safiabad-dezful).  the experiment followed an augment design with six incomplete blocks and three control varieties: sarang, mehrgan, and barat. traits measured included plant height (plh), days to heading (dhe), days to maturity (dma), thousand kernel weight (tkw), seed filling rate (sfr), seed filling period (sfp), and grain yield (yld). genetic parameters were estimated using the restricted maximum likelihood (reml) method. statistical analyses were subsequently computed using sas and r software. results and discussionthe likelihood ratio test (lrt) revealed that genotype effects were significant at the 1% probability level for plh, dhe, dma, sfr, sfp, and yld (excluding tkw). heritability estimates varied, with the highest heritability observed for plh (0.879) and the lowest for sfr (0.124). these findings, supported by the heat map of traits, highlighted substantial genetic diversity among the wheat genotypes. heritability estimates across traits ranged from 0.124 (sfp) to 0.879 (plh). for the darab region, the siig index was the most effective, while in dezful and across both regions, the fai-blup index outperformed the other indices. the fai-blup index demonstrated superior performance in selecting genotypes with multiple desirable traits and exhibited significant correlations with a larger number of traits compared to the other indices. in darab, the siig index identified g5, g36 and g42 as superior genotypes. in dezful, the fai-blup index identified g26, g30 and g37 as the best genotypes, and for the combined regions, g30, g35 and g36 genotypes were identified as superior genotypes using the fai-blup index. conclusionoverall, the fai-blup index emerged as the most effective selection tool for identifying superior bread wheat genotypes under the conditions of this study. a two-dimensional analysis of selection indices and grain yield highlighted g50, g52, and g60 as promising genotypes for preliminary trials in darab and dezful regions.