تجزیه همبستگی کانونیک و گروه‌بندی ژنوتیپ‌های گندم نان بر اساس صفات مورفوفنولوژیک و شاخص‌های تحمل به پوسیدگی فوزاریوم سنبله

مقدمه و هدف: بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله یکی از مهمترین و مخرب ترین بیماری های گندم در اقلیم گرم و مرطوب است که علاوه بر کاهش عملکرد، باعث تجمع مایکوتوکسین در دانه می‎شود که برای انسان و دام خطرناک است. مقاومت غیرفعال در برابر فوزارویوم شامل صفات مورفولوژیکی و فنولوژیکی زیادی مانند ارتفاع بوته، روز تا گرده‎افشانی، روز تا سنبله‌دهی، تعداد سنبله و تراکم سنبله است که به فرار از بیماری کمک می‌کند یا نوعی مقاومت در برابر بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله ایجاد می‌کند. هدف از این مطالعه مقایسه ژنوتیپ‌های مورد مطالعه نسبت به مقاومت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله و تخمین همبستگی ساده و کانونیک بین صفات مورفولوژیکی با صفات مقاومت به بیماری بود. مواد و روش‎ها: به‌منظور ارزیابی 92 ژنوتیپ اصلاحی و بومی گندم نان ایران نسبت به پوسیدگی فوزاریومی سنبله در طی دو سال زراعی (2019-2022) آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. صفات مورفولوژیکی اندازه‌گیری شده شامل ارتفاع بوته (ph)، طول سنبله (sl)، و تعداد دانه در سنبله (tss) و صفات زراعی اندازه‌گیری شده شامل تاریخ سنبله‌دهی (dth) و تاریخ گلدهی (dtf) بود. صفات بیماری عبارت بودند از: بروز بیماری (inc)، شدت بیماری (sev)، هسته‌های آسیب دیده فوزاریوم (fdk)، شاخص fhbdx و isk. یافته‎ها: برای تمام صفات مرتبط با بیماری و صفات مورفوفنولوژیک، تفاوت معنی‌داری (0/001>p) بین ژنوتیپ‌ها مشاهده شد. طبق نتایج تجزیه همبستگی، وجود همبستگی مثبت و معنی‌داری (0/001>p) بین صفات تاریخ سنبله‎دهی، تاریخ گرده‎افشانی و ارتفاع گیاه با صفات مرتبط با بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله گندم وجود داشت. تجزیه همبستگی کانونیک بین صفات مرتبط با بیماری و صفات مورفوفنولوژیکی یک همبستگی کانونیک معنی‌دار (0/687) نشان داد که 81 درصد واریانس کل را توجیه کرد. با توجه به نتایج تجزیه خوشه‌ای بر اساس صفات مورفوفنولوژیک و صفات مرتبط با بیماری fhb، ژنوتیپ‌های موردبررسی در پنج گروه مجزا دسته‌بندی شدند که ژنوتیپ‌های گروه اول ازنظر تمام صفات مرتبط با بیماری fhb میانگین پایین‌تری را در میان سایر گروه‌ها و همچنین میانگین کل ژنوتیپ‌ها داشتند و در عین‌حال نسبت به سایر گروه‌ها زودرس‌تر نیز بودند.نتیجه‎گیری: ارقام ریژاو، چمران، دریا، آرتا، نیشابور و گنبد بالاترین مقاومت به بیماری فوزاریوم را در این مطالعه نشان دادند و می‌توانند همچنان به‌عنوان ارقام والدی برای اصلاح ارقام جدید گندم مقاوم به بیماری پوسیدگی سنبله مورد استفاده قرار گیرند. همچنین در بین ارقام بومی سه ژنوتیپ الرج کرج، پرند ساوه و ملایر مقاومت قابل قبولی نشان دادند که نشان دهنده این است که برخی ارقام بومی نیز نسبت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی سنبله مقاومت نسبی دارند و ممکن است در صورت دارا بودن مکان‌های ژنی مکمل ژن‌های مشخص مقاومت به این بیماری، احتمالا در جهت اهداف و برنامه‌های به‌نژادی برای مقاومت به بیماری فوزاریوم قابل استفاده باشند که این موضوع نیازمند بررسی‌های بیشتر در مطالعات آینده خواهد بود.

canonical correlation analysis and grouping of bread wheat genotypes based on morphophenological traits and fusarium head blight tolerance indexes

extended abstractintroduction and objective: fusarium head blight disease is one of the most important and destructive diseases of wheat in hot and humid climates, which, in addition to reducing yield, causes the accumulation of mycotoxins in the grain, which is dangerous for humans and animals. passive resistance against fusarium includes many morphological and phenological traits such as plant height, flowering time, heading time, number of spikes and spike density, which help to escape the disease or create a kind of resistance to fusarium head rot disease. the purpose of this study was to compare the studied genotypes with respect to fusarium head blight disease and to estimate the simple and canonical correlation between morphological traits and disease resistance traits.materials and methods: in order to evaluate 92 improved and native genotypes of iranian bread wheat against fusarium head blight in two crop years (2019-2022), experiments were conducted in the form of a randomized complete block design in the farm of gorgan university of agricultural sciences and natural resources. morphological traits measured included plant height (ph), spike length (sl), and number of seeds per spike (tss), and agronomic traits measured included heading time (dth) and flowering time (dtf). disease traits were: disease incidence (inc), disease severity (sev), fusarium damaged kernels (fdk), fhbdx index and isk. results: for all disease-related traits and morphophenological traits, a significant difference (p<0.001) was observed between genotypes. according to the result of correlation analysis, there was a positive and significant correlation (p<0.001) between dth, dtf and ph traits with traits related to fusarium head blight of wheat. the analysis of canonical correlation between the variables of disease-related traits and morphophenological traits showed a significant canonical correlation (0.687), which explains 81% of the total variance. according to the results of cluster analysis based on morphophenological traits and traits related to fhb disease, the investigated genotypes were classified into five separate group, the genotypes of the first group had a lower average among the other groups and the average of all genotypes in terms of all traits related to fhb disease and at the same time, compared to other groups, they were earlier.conclusion: rizhav, chamran, darya, arta, neishabur and gonbad cultivars showed the highest resistance to fusarium disease in the study and can still be used as parental cultivars to improve new wheat cultivars resistant to fusarium head blight disease. also, among the landrace, three genotypes, larg karaj, parand saveh, and malayer, showed acceptable resistance, which indicates that some landrace cultivars are also relatively resistant to fusarium head blight disease, and it may be possible if they have complementary gene loci of specific genes. resistance to this disease can probably be used for breeding purposes and programs for resistance to fusarium disease, which needs further investigation in future studies.