ارزیابی برخی اکوتیپ‌های زیره سبز بر اساس شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل

 مقدمه و هدف: زیره سبز (cuminum cyminum l.) یکی از مهمترین و اقتصادی‌ترین گیاهان دارویی از تیره چتریان است و دارای پراکنش قابل‎توجهی در نقاط مختلف کشور می‌باشد. زیره سبز از مهمترین گیاهان دارویی ایران است که نیاز آبی پایینی جهت تکمیل دوره رشد دارد؛ بنابراین یکی از گیاهان با ارزش جهت کشت در مناطق خشک و نیمه‎خشک دنیا به‎شمار می‌رود. تنوع ارقام یکی از عوامل مهم تاثیرگذار بر عملکرد محسوب می‌شود. بنابراین شناسایی دقیق و صحیح ژنوتیپ‌ها و توده‌های بومی علاوه بر اینکه در برنامه‌های به‎زراعی این گیاهان ضرورت دارد؛ در حفظ ذخایر ژنتیکی نیز بسیار موثر است. در این تحقیق از شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل (siig) بر اساس عملکرد دانه و برخی از صفات زراعی برای شناسایی اکوتیپ‌های برتر زیره سبز، از روش تجزیه خوشه‌ای برای گروه‌بندی اکوتیپ‌های مورد مطالعه و از روش رگرسیون گام‎‌به‎‌گام برای تعیین مهمترین صفات موثر بر عملکرد اسانس استفاده شد.مواد و روش‌ها: به‌‎منظور ارزیابی اکوتیپ‌های زیره سبز با استفاده از شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل (siig)، آزمایشی در سال زراعی 1402-1401 بر روی دوازده اکوتیپ زیره سبز در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به‎‌صورت مزرعه‌ای در شهر ابرکوه اجرا شد. اکوتیپ‌های مورد بررسی از استان‌های یزد (اردکان، ابرکوه، اشکذر، بافق و خاتم)، فارس (شیراز و آباده)، اصفهان (اصفهان و سمیرم) و کرمان (کرمان، رفسنجان و سیرجان) جمع‌آوری گردید. صفات ارتفاع بوته، تعداد شاخه در بوته، تعداد چتر در بوته، تعداد دانه در چتر، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، درصد و عملکرد اسانس در این پژوهش اندازه‌گیری شد. در این تحقیق به‎منظور انتخاب اکوتیپ‌های برتر زیره سبز از شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل و روش تجزیه خوشه‌ای استفاده شد. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اکوتیپ‌ها از نظر تمام صفات مورد مطالعه به‎جز وزن هزاردانه اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال یک درصد داشتند. بر اساس نتایج مقایسه میانگین مشخص شد که بیشترین عملکرد دانه در اکوتیپ سیرجان به‎میزان 642/3 کیلوگرم در هکتار و پس از آن اکوتیپ‌های کرمان، خاتم و اردکان (به‎ترتیب 634، 614/2 و 594 کیلوگرم در هکتار) قرار داشتند. کمترین مقدار عملکرد دانه در اکوتیپ‌های اشکذر (456/3 کیلوگرم در هکتار) و بافق (467/11 کیلوگرم در هکتار ) مشاهده شد. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که اکوتیپ‌های سیرجان، خاتم، کرمان و اردکان در اغلب صفات موثر بر عملکرد دانه بیشترین مقدار را داشتند. کمترین مقدار ارتفاع بوته در اکوتیپ‌های کرمان و سیرجان و بیشترین آن در اکوتیپ‌های بافق و اشکذر مشاهده گردید. اکوتیپ‌های سیرجان، کرمان، خاتم و اردکان با کمترین فاصله از ژنوتیپ ایده‌آل (di+)، بیشترین فاصله از ژنوتیپ غیر ایده‌آل (di-) و بیشترین مقدار شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل (به‎‌ترتیب 0/937، 0/926، 0/769 و 0/667) به‎عنوان اکوتیپ‌های مطلوب معرفی شدند و اکوتیپ‌های اشکذر، بافق و شیراز با بیشترین فاصله از ژنوتیپ ایده‌آل (di+)، کمترین فاصله از ژنوتیپ غیر ایده‌آل (di-) و کمترین مقدار siig (به‎ترتیب 0/059، 0/094 و 0/166) به‌‎عنوان ضعیف‌ترین اکوتیپ‌ها از نظر صفات مورد بررسی انتخاب شدند. بر اساس نتایج تجزیه خوشه‌ای حاصل از صفات معنی‌دار در تجزیه واریانس به‎روش وارد و با محاسبه فاصله اقلیدسی، اکوتیپ‌های مورد مطالعه در سه گروه مجزا قرار گرفتند. اکوتیپ‌های سیرجان، خاتم، آباده، کرمان و اردکان در گروه اول، اکوتیپ‌های اشکذر، شیراز و بافق در گروه دوم و اکوتیپ‌های ابرکوه، اصفهان، سمیرم و رفسنجان در گروه سوم قرار گرفتند. اکوتیپ‌های گروه اول از نظر عملکرد دانه و اکثر صفات مورد بررسی از گروه‌های دیگر و میانگین کل برتر بودند. اکوتیپ‌های گروه دوم کمترین مقدار عملکرد دانه و سایر صفات به‎جز ارتفاع بوته را داشتند. اکوتیپ‌های گروه سوم از نظر صفات مورد مطالعه دارای مقادیر متوسط بودند. نتایج فواصل بین مرکز گروه‌های حاصل از تجزیه خوشه‌ای نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی بین اکوتیپ‌های گروه‌های اول و اکوتیپ‌های گروه دوم وجود داشت و بنابراین می‌توان بیان کرد که تلاقی بین اکوتیپ‌های گروه اول با اکوتیپ‌های گروه دوم احتمالاً تنوع ژنتیکی و میزان هتروزیس بالاتری را ایجاد خواهد نمود. به‌‎منظور انجام روش تجزیه رگرسیون گام‎‌به‎‌گام عملکرد اسانس به‎عنوان متغیر وابسته و سایر صفات مورد بررسی به ‌عنوان متغییر مستقل انتخاب شدند. نتایج رگرسیون گام ‌به ‌گام نشان داد که چهار صفت تعداد چتر در بوته، تعداد شاخه در بوته، تعداد دانه در چتر و درصد اسانس وارد معادله رگرسیون گام‎به‎گام شدند و توانستند 99/5 درصد از کل تغییرات عملکرد اسانس را تبیین کنند.نتیجه‌گیری: نتایج تجزیه خوشه‌ای اکوتیپ‌های مورد مطالعه با استفاده از صفات مورد بررسی و رتبه‌بندی ارقام با استفاده از روش شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده‌آل تطابق زیادی با یکدیگر داشتند. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که روش siig به‎خوبی توانسته است اکوتیپ‌ها را دسته‌بندی نماید. با توجه به نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای و مقادیر روش siig می‌توان نتیجه‌گیری کرد که اکوتیپ‌های سیرجان، خاتم، آباده، کرمان و اردکان به‎عنوان برترین اکوتیپ‌ها می‌باشند و از این اکوتیپ‌ها می‌توان در برنامه‌های به‎نژادی و توسعه کشت این گیاه استفاده نمود. بر اساس نتایج این پژوهش اکوتیپ‌های اشکذر، شیراز و بافق به‎عنوان ضعیف‌ترین اکوتیپ‌ها معرفی شدند.   

evaluation of some cumin ecotypes based on selection index of ideal genotype

background: cumin (cuminum cyminum l.) is one of the most important and economic medicinal plants from the apiaceae family with a considerable distribution in different regions of iran. the cumin plant is one of the most important medicinal plants in iran, which needs a lower irrigation to complete the growth stages. therefore, cumin is one of the most valuable plants for cultivation in arid and semiarid regions of the world. the variety of cultivars is considered one of the important factors affecting the performance of plants. therefore, the accurate and correct identification of the genotypes and landraces is very useful, in addition to being necessary for crop improvement programs of these plants; it is also very effective in preserving genetic reserves. the objectives of this research were to identify the superior cumin ecotypes based on grain yield and some agronomical traits using the selection index of ideal genotype (siig) method, classify cumin ecotypes using the cluster analysis method, and determine the most important traits affecting the essential oil yield trait using stepwise regression.methods: to evaluate cumin ecotypes using the siig, an experiment was conducted on 12 cumin ecotypes based on a randomized complete block design with three replications in the 2022-2023 cropping season. the studied ecotypes were collected from yazd (ardakan, abarkouh, ashkzar, bafgh, and khatam), fars (shiraz and abadeh), isfahan (isfahan and semirom), and kerman (kerman, rafsanjan, and sirjan). agronomical traits, including plant height, number of branches per plant, number of umbels per plant, number of seeds per umbel, 1000-seed weight (tsw), grain yield, biological yield, harvest index, essential oil percentage, and essential oil yield, were measured in this research. the siig method and cluster analysis were used to select superior cumin ecotypes.results: the results of the analysis of variance (anova) revealed that ecotypes significantly affected all studied traits at the 1% probability level, except for tsw. mean comparisons showed that the sirjan ecotype produced the maximum value of grain yield (642.3 kg/ha), followed by kerman, khatam, and ardakan ecotypes (634, 614.2, and 594 kg/ha, respectively). the minimum values of grain yield were seen in ashkzar (456.3 kg/ha) and bafgh (467.11 kg/ha) ecotypes. mean comparisons showed that sirjan, khatam, kerman, and ardakan ecotypes attained the highest values in the most traits.