شناسایی ژنوتیپ های کلزای متحمل به خشکی با استفاده از تحلیل چندمتغیره

چکیده مبسوطمقدمه و هدف: تنش خشکی به عنوان یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی عامل محدودکننده اصلی کشت کلزا در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. بنابراین، شناسایی ژنوتیپ های متحمل به خشکی، یکی از برنامه های ضروری در این مناطق به شمار می رود. یکی از روش های مناسب به منظور شناسایی ژنوتیپ های متحمل به خشکی استفاده از شاخص های تحمل به تنش می باشد. در این راستا، مطالعه پیش رو برای شناسایی ژنوتیپ های متحمل به خشکی از بین 38 ژنوتیپ کلزای زمستانه با استفاده از شاخص های تحمل به خشکی طراحی شد.مواد و روش ها: این آزمایش براساس طرح بلوک های کامل تصادفی (rcbd) با سه تکرار تحت شرایط نرمال و تنش خشکی در سال زراعی 13961395 انجام شد. در آزمایش نرمال، آبیاری در پنج مرحله انجام شد، درحالی که در شرایط تنش خشکی، آبیاری قبل از شروع گل دهی، متوقف شد. عملکرد ژنوتیپ ها تحت شرایط نرمال و خشکی با استفاده از شاخص تحمل خشکی شامل tol، mp، gmp، hm، sti، ysi، ssi، yr، k1sti و rdi برای شناسایی ژنوتیپ های حساس و متحمل به خشکی مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: تجزیه واریانس اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ های ارزیابی شده برای تمام شاخص های تحمل به خشکی نشان داد. بیشترین ضریب تغییرپذیری ژنوتیپ برای شاخص های tol و ssi، yr و k2st1 مشاهده گردید. تحلیل همبستگی، ارتباط مثبت و معنی داری بین yp و tol، ssi و yr و همچنین ارتباط منفی و معنی داری با ys را نشان داد. بر اساس تجزیه به مولفه های اصلی دو مولفه اول 99/64 درصد کل تغییرات مشاهده شده را به خود اختصاص دادند. 65/36 و 34/28 درصد تغییرات به ترتیب توسط مولفه‌های اول و دوم پوشش داده شدند. مولفه اول، ژنوتیپ های متحمل را تشخیص داد، درحالی که مولفه دوم ژنوتیپ های حساس به خشکی را شناسایی نمود. تجزیه خوشه‌ای، ضمن تایید نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی، ژنوتیپ ها را در سه دسته طبقه بندی نمود. همچنین با استفاده از تجزیه خوشه ای نتایج تجزیه به مولفه های اصلی را تایید کرد و ژنوتیپ های متحمل به خشکی را از ژنوتیپ های حساس تفکیک نمود.نتیجه گیری: درنهایت، این تحقیق پنج ژنوتیپ برتر را شناسایی نمود، ازجمله g6، g10، g18، g23 و g33 که متحمل ترین ژنوتیپ ها درمقابل خشکی بوده و عملکرد آنها تحت شرایط نرمال و تنش خشکی تفاوت معنی داری تداشت.

Identification of Drought Tolerant Oilseed Rape Genotypes using Multivariate Analysis

Extended AbstractIntroduction and Objective: Drought stress as one of the most important abiotic stress is the main limiting factor of oilseed rape cultivation in arid and semiarid climates. Therefore, the identification of drought tolerant genotypes is the essential programs in these regions. One of the appropriate methods to identify drought tolerant genotypes is the use of stress tolerance indices. To this end, the present study was designed to detect drought tolerant among 38 winter genotypes using drought tolerance indices. Material and Methods: The experiment was based on randomized complete block design (RCBD) with three replications under both normal and drought conditions during 2016 to 2017 cropping season. In the wellwatered experiment, irrigation was performed in five stages, while in drought treatment, irrigation was stopped before flower initiation. The yield of genotypes under normal and drought conditions using drought tolerant indices, including; TOL, MP, GMP, HM, STI, YSI, SSI, YR, K1STI, K2STI and RDI were investigated to identify drought tolerant and susceptible genotypes. Results: Analysis of variance showed a significant difference among evaluated genotypes for all drought tolerance indices. The highest coefficient of genotype variability was observed for TOL and SSI, YR and K2ST1 indices. Correlation analysis showed a significant positive correlation between Yp and TOL, SSI and YR, while a negative correlation was observed for Ys. The principal component analysis showed that the two first components covered 99.64% of all data variations. 65.36 and 34.28% of the variation were covered by the first and second components, respectively. The first component detected tolerant genotypes, but the second component identified drought sensitive genotypes. Cluster analysis, while confirming the results of principal component analysis, classified genotypes into three categories. Cluster analysis confirmed the PCA results, which separated drought tolerant genotypes (Class 3) from sensitive genotypes (Class 1).Conclusion: Finally, this research detected five superior genotypes, including; G6, G10, G18, G23 and G33, which were the most drought tolerant genotypes and their yields were not significantly changed under normal and drought stress conditions.