شناسایی ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی در جو با استفاده از شاخص های کمی تحمل

مقدمه و هدف: مهم‌ترین عامل محدودکننده رشد گیاهان در شرایط دیم، آب می‌باشد و چون بخش اعظم اراضی ایران در نواحی خشک و نیمه‌خشک واقع شده‌اند، تعیین تحمل نسبی به خشکی در گیاهان زراعی از اهمیت ویژه برخوردار است. با ارزیابی ژنوتیپ‌هایی از هر گیاه که تحت شرایط کم‌آبی قادر به ارائه عملکرد نسبتاً قابل قبولی باشند، می‌توان با اطمینان بیشتری آن‌ها را در نواحی خشک و نیمه‌خشک کشت نمود.مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی اثر تنش خشکی و انتخاب ژنوتیپ های متحمل به خشکی در جو، 15 ژنوتیپ مختلف در دو شرایط نرمال آبیاری و دیم در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال زراعی 1400-1399 در دو ایستگاه تحقیقاتی خیرآباد و خدابنده استان زنجان مطالعه شدند.یافته‌ها: نتایج تجزیه مرکب نشان داد که بین دو شرایط نرمال و دیم ازنظر صفت عملکرد دانه بین ژنوتیپ‌ها تفاوت معنی‌داری وجود داشت و شرایط دیم باعث کاهش بیش از 50 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با شرایط آبیاری نرمال گردید. در شرایط آبیاری معمولی بیشترین عملکردها به ترتیب متعلق به ژنوتیپ‌های g3، g10 و g11 و در شرایط دیم علی رغم معنی‌دار نشدن اختلافات بین ژنوتیپ‌ها بیشترین عملکرد به ترتیب متعلق به ژنوتیپ‌های g3، g6 و g2 بود. بین ژنوتیپ‌های موردمطالعه، ازنظر کلیه شاخص‌های کمّی مقاومت به خشکی (به‌جز شاخص yi و snpi) و نیز عملکرد در شرایط دیم اختلاف بسیار معنی‌داری وجود داشت. تجزیه همبستگی شاخص‌ها با عملکرد در شرایط آبیاری معمولی و دیم، نشان داد که بین شاخص‌های mp، sti، gmp، msti2، hm و rdy با عملکرد در شرایط آبیاری معمولی و دیم همبستگی معنی‌داری وجود داشت. تجزیه به مولفه‌های اصلی بر اساس شاخص‌ها، نشان داد که مولفه اول 79/95 و مولفه دوم 14/049درصد از تغییرات کل را توجیه می‌کنند. نمودار بای‌پلات حاصل از مولفه‌ها نشان داد که ژنوتیپ‌های g1، g2، g3، g9، g10، g11، g12 و g13 در قسمت مثبت نمودار مولفه اوّل قرار داشته و این ژنوتیپ‌ها دارای سازگاری خوبی به محیط‌های آبی بودند. از بین این ژنوتیپ‌ها، ژنوتیپ‌های g2، g3 و g13 در قسمت مثبت نمودار مولفه دوم قرار گرفتند بنابراین می‌توان این ژنوتیپ‌ها را ژنوتیپ‌های با عملکرد بالا در هر دو شرایط آبی و دیم معرفی کرد. تجزیه خوشه ای نشان داد که ژنوتیپ‌های g1، g2، g3، g9، g10 و g11 در یک گروه قرار گرفتند و می‌توان این ژنوتیپ‌ها را ازنظر شاخص‌های محاسبه‌شده، به‌عنوان ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی در نظر گرفت.نتیجه‌گیری: بین شاخص‌های mp، sti، gmp، msti2، hm و rdy محاسبه‌شده با عملکرد در شرایط آبیاری معمولی و دیم همبستگی معنی‌داری وجود داشت؛ بنابراین می‌توان از این شاخص‌ها جهت گزینش ژنوتیپ‌های متحمل به تنش استفاده کرد. گروه‌بندی ژنوتیپ‌های جو بر اساس شاخص‌های کمی محاسبه‌شده نشان داد، ژنوتیپ‌های g2، g3 و g13 به‌عنوان ژنوتیپ‌های برتر در شرایط آبیاری کامل و متحمل‌ترین ژنوتیپ‌های جو نسبت به تنش کم‌آبی شناسایی شدند. 

identification of drought tolerant genotypes in barley using quantitative tolerance indices

extended abstractintroduction and objective: the most important factor limiting plant growth in rainfed conditions is water, and since most of the land in iran is located in arid and semi-arid regions, determining the relative drought tolerance in crops is of particular importance. by evaluating the genotypes of each plant that are able to provide relatively acceptable yield under low water conditions, they can be grown with more confidence in arid and semi-arid regions.material and methods: in order to investigate the effect of drought stress and selection of drought tolerant genotype in barley, 15 different genotypes under two conditions of normal irrigation and rainfed conditions in randomized complete block design with four replications in 2020-2021 in khairabad and khodabandeh research stations of zanjan province were studied.results: the results of combined analysis showed that there was a significant difference between genotypes in terms of grain yield between normal irrigation and rainfed conditions and rainfed conditions reduced grain yield by more than 50% compared to normal irrigation conditions. under normal irrigation conditions, the highest yields belonged to g3, g10 and g11 genotypes, respectively, and under rainfed conditions, despite the lack of significant differences between genotypes, the highest yields belonged to g3, g6 and g2 genotypes, respectively. there was a significant difference between the studied genotypes in terms of all quantitative indices of drought tolerance (except yi and snpi) as well as yield under stress. correlation analysis of indices with yield under normal irrigation and rainfed conditions showed that there was a significant correlation between mp, sti, gmp, msti2, hm and rdy indices with yield under normal irrigation and rainfed conditions. correlation of indices with yield under normal irrigation and rainfed conditions showed that there was a significant correlation between mp, sti, gmp, msti2, hm and rdy indices with yield under normal irrigation and rainfed conditions. principal component analysis based on indices showed that the first component and second components explain 79.95% and 14.049% of the total changes. the bioplate diagram of the components showed that genotypes g1, g2, g3, g9, g10, g11, g12 and g13 were in the positive part of the first component diagram and these genotypes had good adaptation in normal irrigation conditions. among these genotypes, g2, g3 and g13 genotypes were in the positive part of the second component diagram, so these genotypes can be introduced as high-yield genotypes in both irrigated and rainfed conditions. cluster analysis showed that g1, g2, g3, g9, g10 and g11 genotypes were in the same group and these genotypes can be considered as drought tolerant genotypes in terms of calculated indices.conclusion: there was a significant correlation between mp, sti, gmp, msti2, hm and rdy indices calculated with yield under normal irrigation and rainfed conditions. therefore, these indices can be used to select stress-tolerant genotypes. grouping of barley genotypes based on calculated quantitative and qualitative indices showed that g2, g3 and g13 genotypes were identified as superior genotypes in full irrigation conditions and the most tolerant barley genotypes to low water stress.