بررسی مدل تاثیرگذاری صفات بر عملکرد دانه عدس به‎ منظور تعیین رهیافت گزینش

مقدمه و هدف: عدس با نام علمی (medik.lens culinaris ) یک لگوم دانه‎ای سرمادوست است که منبع خوبی از مواد مغذی مورد نیاز انسان شامل پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین‎ها و مواد معدنی می‎باشد. یکی از اهداف اصلاحی عدس تولید ارقام پا بلند و پرمحصول می‎باشد. بدین‎منظور باید ژرم‌پلاسم گیاهی جمع‌آوری شود تا به‌عنوان جامعه پایه، ارزیابی شود و نمونه‌های دارای پتانسیل تولید بالا و دیگر صفات مطلوب شناسایی شده و مورد بهره‌برداری قرار گیرند. محیط تاثیر بسیار زیادی روی تولید محصول در این گیاه دارد. بنابراین، گزینش مستقیم برای عملکرد دانه بی‌نتیجه است. از آنجا که عملکرد دانه به اجزای عملکرد وابسته است به‎هنگام گزینش برای بهبود عملکرد باید عملکرد و اجزای آن‎را همراه با هم در نظر گرفت. برای افزایش عملکرد و بازده اقتصادی مناسب، نیاز به جمع‌آوری لاین‌های مطلوب یا ژن‌های مطلوب و انتقال ژن‌های مطلوب به لاین‌های زیر کشت برای تولید رقم مطلوب می‌باشد، لذا بایستی اطلاعات کافی از مواد ژنتیکی قابل دسترس وجود داشته باشد که این اطلاعات با ارزیابی صفات مختلف امکان‌پذیر است.مواد و روش‎ها: به‎منظور تشخیص نحوه تاثیرگذاری همزمان صفات بر عملکرد دانه عدس در راستای تعیین چگونگی انجام گزینش در لاین‎های عدس بومی استان زنجان، آزمایشی طی دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان انجام شد. در هر دو سال آزمایش، ارقام اصلاح شده کیمیا، سبز کوهین، گچساران، مراغه و بیله‌سوار به‌عنوان ارقام شاهد استفاده شدند. سال اول آزمایش با 200 لاین در قالب طرح آگمنتد اجرا گردید. هر واحد آزمایشی شامل یک ردیف یک متری بود. فاصله بین ردیف‎ها 25 سانتی‎متر و فاصله روی ردیف‎ها 5 سانتی‎متر و عمق کاشت 5 سانتی‎متر در نظر گرفته شد. در ابتدا و انتهای هر بلوک دو ردیف عدس سبز کوهین به‎عنوان حاشیه کشت شد. در سال دوم آزمایش، با توجه به حصول مقدار بذر کافی از سال اول، آزمایش در قالب طرح لاتیس ساده با دو تکرار و واحدهای آزمایشی بزرگتر برای لاین‎های گزینش شده از سال اول انجام شد. هر واحد آزمایشی شامل دو خط یک متری بود. فاصله بین ردیف‎ها، فاصله روی ردیف‎ها و عمق کاشت مشابه آزمایش سال اول انجام شد. در ابتدا و انتهای هر بلوک ناقص دو ردیف عدس سبز کوهین به‎عنوان حاشیه کشت شد. صفات اندازه‎گیری شده شامل صفات فنولوژیکی، صفات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزاء عملکرد در واحد بوته و در واحد سطح بودند.یافته‎ها: در بین صفات مورد مطالعه بیشترین ضریب تغییرات مربوط به صفات تعداد دانه، زیست‎توده، عملکرد کاه و عملکرد دانه بود. ضرایب همبستگی ساده نشان داد تعداد دانه و عملکرد دانه در بوته با صفات فنولوژیکی طول دوره غلاف‎دهی، رسیدگی فیزیولوژیکی و طول دوره پر‎شدن دانه و با صفات مورفولوژیکی ارتفاع بوته و ارتفاع اولین انشعاب شاخه و همچنین با صفات تعداد غلاف پر در بوته و زیست‎توده در بوته همبستگی مثبت و معنی‎داری داشت. در تجزیه رگرسیون به‎روش گام‎به‎گام، ارتفاع بوته اولین صفتی بود که وارد مدل شد و توانست 46/8 در‎صد تغییرات مربوط به عملکرد دانه در بوته را تبیین کند. پس از آن به‎ترتیب صفات تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد کاه در بوته و طول دوره پر‎شدن دانه وارد مدل شدند و توانستند در مجموع 67/5 درصد تغییرات مربوط به عملکرد دانه در بوته را تبیین کنند. نتایج تجزیه علیت نشان داد، صفت تعداد دانه در بوته دارای بزرگترین اثر مستقیم و مثبت روی عملکرد دانه است و بعد از آن بیشترین اثر مستقیم به‎ترتیب مربوط به وزن هزار‎ دانه، ارتفاع بوته و طول دوره پر شدن دانه بود. ازاین‌رو، می‌توان این صفات را به‌عنوان مهمترین و موثرترین صفات در گزینش غیرمستقیم عملکرد دانه در عدس توصیه نمود. اغلب اثرات غیرمستقیم صفات بر عملکرد دانه مثبت بودند و بیشترین اثرات غیرمستقیم مربوط به اثرات غیرمستقیم طول دوره پرشدن دانه، ارتفاع و عملکرد کاه از طریق تعداد دانه در بوته بود. همچنین طول دوره پرشدن دانه از طریق ارتفاع و ارتفاع از طریق وزن هزاردانه بر روی عملکرد دانه تاثیرگذار بود. این موضوع می‌تواند نشان‌دهنده تاثیر انتقال مجدد مواد در پرشدن دانه و عملکرد دانه باشد. در تجزیه به عامل‎ها بر‎اساس روش تجزیه به مولفه‎های اصلی و چرخش وریمکس شش عامل حدود 76 درصد از تغییرات داده‌ها را توجیه نمودند. سه عامل اول بیشترین حجم از تغییرات داده‎ها را در برگرفتند که عامل اول، فنولوژی و ارتفاع و عوامل دوم و سوم، اجزای عملکرد و عملکرد نام‎گذاری شدند. این نتایج نشان داد که انجام گزینش بر‎اساس این عوامل می‌تواند منجر به ایجاد لاین‎هایی با عملکرد بالا شود.نتیجه‎گیری: بیشترین ضریب تغییرات مربوط به صفات تعداد دانه، زیست توده، عملکرد کاه و عملکرد دانه بود. عملکرد دانه در بوته با صفات فنولوژیکی طول دوره غلاف‎دهی، رسیدگی فیزیولوژیکی و طول دوره پر شدن دانه و با صفات مورفولوژیکی ارتفاع بوته و ارتفاع اولین انشعاب شاخه همبستگی مثبت و معنی‎داری داشت. تعداد دانه در بوته بیشترین اثر مستقیم بر عملکرد دانه داشت و بعد از آن بیشترین اثر مستقیم به‎ترتیب مربوط به وزن هزار دانه، ارتفاع بوته و طول دوره پر شدن دانه بود، بنابراین می‎توانند به‎عنوان معیاری برای انتخاب لاین‎های برتر در نظر گرفته شوند. بر‎ اساس نتایج حاصل از تجزیه به عامل‎ها، شش عامل توانستند 77/306 در صد از تغییرات داده‌ها را توجیه کنند.  

evaluation of the traits impact model on the lentil seed yield to determine selection methods

background: lentil (lens culinaris medik) is a cool season seed legume and a good source of nutrients needed by humans, including protein, carbohydrates, vitamins, and minerals. the production of high-yielding and high-plant-height varieties is one of the lentil improvement goals. for this purpose, it is necessary to collect and evaluate germplasm as a base population, along with identifying and utilizing lines with high potential and other desirable traits. the environment has a significant effect on the crop production of this plant. therefore, direct selection is important for seed yield. since seed yield depends on the yield components, the yield and its components must be regarded as a group at the selection time to improve the yield. to properly increase yield and economic efficiency, we need to collect desirable lines with desirable genes and transfer these genes to cultivated lines to produce desirable cultivars. consequently, sufficient information is necessary on accessible genetic materials, which is possible by evaluating different traits.methods: to assess the model of the simultaneous effect of traits on the lentil seed yield for determining the selection procedure in native lentil lines of zanjan province, an experiment was conducted in the research farm of the faculty of agriculture, zanjan university, during two cropping years 2017-2018 and 2018-2019. in both years of the experiment, improved cultivars, such as kimia, sabz kohin, gachsaran, maragheh, and bilehsavar, were used as control cultivars. the first-year experiment was conducted in an augmented design based on a randomized complete block design with 200 lines. each experimental unit included a 1-m row. the distance between the rows was 25 cm, the distance between plants in a row was 5 cm, and the planting depth was 5 cm. two rows of kohin-sabz lentils were planted as margins at the beginning and end of each block. due to obtaining a sufficient amount of seeds from the first year, the second-year experiment was carried out as a simple lattice design with two replications and larger experimental units for the lines selected from the first year. each experimental unit included two 1-m lines. the distance between the rows, the distance between plants in a row, and the planting depth were similar to the first-year experiment. two rows of kuhin green lentils were planted as margins at the beginning and end of each incomplete block. the measured traits included phenological and morphological traits, yield, and yield components per plant and unit area.results: among the studied traits, the highest coefficient of variation was obtained for the number of seeds, biomass, straw yield, and seed yield. the coefficient of correlation showed that the number of seeds and seed yield were positively and significantly correlated with phenological traits, such as the podding period, physiological maturity, and seed-filing period, as well as morphological traits such as plant height and first branching height, respectively. a positive and significant correlation was observed between the number of seeds and seed yield with the number of pods per plant and biomass per plant. in regression analysis by the stepwise method, plant height was the first trait entered into the model, which could explain 46.8% of the variation related to seed yield per plant. then, the number of seeds per plant, 1000-seed weight (tsw), straw yield per plant, and the seed-filling period were entered into the model, respectively, which could totally explain 67.5% of the variation related to seed yield per plant. the results of the path analysis showed that the number of seeds per plant had the most considerable direct and positive effect on seed yield, followed by the direct effect of the tsw, plant height, and seed-filling period, respectively. therefore, these traits would be recommended as the most important and significant traits in the indirect selection of seed yield in lentils. most of the indirect effects of the traits on seed yield were positive, and the most indirect effects were related to seed-filling period, plant height, and straw yield through the number of seeds per plant. besides, the seed-filling period through plant height and the plant height through the number of seeds had an indirect effect on seed yield. in factor analysis based on principal component analysis and varimax rotation, six factors explained about 76% of the data variation. the first three factors included the most considerable volume of data variation. the first factor was identified as phenology and height, and the second and third factors were identified as yield and yield components. results showed that the selection based on these factors would lead to the genesis of the high-yield lines.conclusion: the highest coefficient of variation belonged to these traits: the number of seeds, biomass, straw yield, and seed yield. seed yield per plant had a positive and significant correlation with the phenological traits of the podding period, seed-filling period, and physiological maturity, as well as morphological traits, namely plant height and the height of the first branch. the number of seeds per plant had the most direct effect on seed yield, followed by tsw, plant height, and seed-filling period. therefore, these traits can be considered the criteria for selecting superior lines. according to the factor analysis results, six factors could justify 77.306% of the data variations.