گزینش همزمان برای عملکرد روغن و سایر صفات زراعی در ژنوتیپ‌های کلزا با استفاده از بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (genotype × trait biplot) و بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot)

مقدمه و هدف: یکی از مهمترین منابع تامین انرژی در دنیا دانه‎های روغنی هستند. کلزا که یکی از مهم‎ترین گیاهان دانه روغنی جهان می‌باشد ارزش غذایی و اقتصادی بالایی دارد به‎طوریکه دانه آن حاوی 40 درصد روغن و پروتئین کنجاله حاصل از روغن‎کشی آن دارای بیش از 35 درصد پروتئین است. این گیاه سازگاری بالایی با شرایط آب و هوایی متنوع دارد و با توجه به نیاز کشور در تامین روغن خوراکی انتخاب ژنوتیپ‌های پرمحصول با خصوصیات مطلوب در این گیاه به‎منظور پایداری در تولید از اهمیت بالایی برخوردار است. هچنین بررسی رابطه بین عملکرد و سایر صفات زراعی، راندمان برنامه‌های اصلاحی را با تعیین معیار انتخاب مناسب، بهبود می‌بخشد به‎نحویکه برخی به‎نژادگران ترجیح می‎دهند جهت دستیابی به عملکرد بالا گزینش ارقام را به‎طور غیرمستقیم و با استفاده از صفات مرتبط با عملکرد انتخاب نمایند. از روش‎هایی که مشخصات مناسب‎تری از وضعیت ژنوتیپ‎ها و صفات ارائه می‎دهد روش‎های گرافیکی است که بررسی همبستگی و روابط بین صفات را به‌صورت تصویری و ارزیابی و شناسایی ژنوتیپ‌های مطلوب بر اساس مقادیر ترکیبات عملکرد-صفت را نیز امکان‌پذیر می‎سازد. لذا هدف از این مطالعه مقایسه ژنوتیپ‌های مختلف کلزا از لحاظ چندین صفت و تحلیل همبستگی بین صفات مختلف آن‌ها و همچنین انتخاب ژنوتیپ‌های برتر کلزا بر اساس ترکیب صفات زراعی با عملکرد روغن با استفاده از روش‌های بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (genotype × trait biplot) و بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot) بود.مواد و روش‎ها: در این راستا تعداد پانزده لاین جدید به‎همراه دو رقم در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی (99-1398) ارزیابی شدند. صفات فنولوژیکی، موفولوژیکی و اجزای عملکرد شامل روز تا شروع گلدهی، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه، درصد روغن و عملکرد روغن مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. در این پژوهش برای مطالعه روابط متقابل میان صفات مختلف و انتخاب بهترین ژنوتیپ‌های کلزا از روش‌های بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (genotype × trait biplotgt) و بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplotgyt) استفاده شد.یافته‎ها: نتایج نشان داد که روش بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot) نسبت به روش بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (genotype × trait biplot) کارایی بیشتری دارد. بر اساس بای‌پلات و شاخص ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot)، همبستگی مثبتی بین کلیه ترکیبات عملکرد-صفت مشاهده شد و ژنوتیپ‌های شماره 17 و سپس ژنوتیپ های شماره 11 و 4 به ترتیب با قرار گرفتن در جهت محور افقی نمودار مختصات تستر متوسط به‎عنوان بهترین ژنوتیپ‌ها در ترکیب عملکرد روغن با روز تا شروع گلدهی، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه و درصد روغن و ژنوتیپ‌های شماره 2 و 15 به‎ترتیب با قرار گرفتن در انتهای محور افقی نمودار مختصات تستر متوسط، ضعیف‌ترین ژنوتیپ‌ها شناخته شدند. همچنین نتایج نمایش برداری بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot) نشان داد که همبستگی مثبت بالایی بین عملکرد روغن × تعداد شاخه فرعی، عملکرد روغن × تعداد دانه در غلاف، عملکرد روغن × وزن هزار دانه، عملکرد روغن × ارتفاع گیاه، عملکرد روغن × درصد روغن، روز تا گلدهی/عملکرد روغن و روز تا رسیدگی فیزیولوژیک/عملکرد روغن وجود دارد که نشان‌دهنده سودمندی ترکیب تعداد شاخه فرعی، تعداد دانه در غلاف، وزن هزاردانه، درصد روغن، ارتفاع بوته و زمان رسیدن (تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی) با عملکرد روغن برای افزایش تولید ژنوتیپ‌ها در کلزا می‌باشد.نتیجه‎گیری: به‎طور کلی نتایج نشان داد که روش بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot) نسبت به روش بای‌پلات ژنوتیپ × صفت (genotype × trait biplot) ابزار مناسب‌تری برای بررسی روابط میان صفات و همچنین ارزیابی، مقایسه و انتخاب ژنوتیپ‌های مختلف کلزا از لحاظ چند صفت بود. بر اساس نمایش مختصات تستر متوسط بای‌پلات ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot)، ژنوتیپ‌های 17، 11 و 4 به ترتیب با شاخص ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot) برابر با 2/22، 1/33 و 1/01 به عنوان بهترین ژنوتیپ‌ها‌ و ژنوتیپ‌های شماره 2 و 15 به‎ترتیب با مقادیر شاخص ژنوتیپ × عملکرد × صفت (genotype by yield × trait biplot) برابر با 1/78- و 01/1- به‎عنوان ضعیف‌ترین ژنوتیپ‌ها از نظر عملکرد روغن و سایر صفات زراعی شناخته شدند. همچنین صفات تعداد شاخه فرعی، تعداد دانه در غلاف، وزن هزاردانه، ارتفاع بوته و زمان رسیدن (تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی) می‌توانند به‌عنوان شاخص‌های مناسب در برنامه‌های اصلاحی برای انتخاب ژنوتیپ‌های با عملکرد بالا در کلزا مورد استفاده قرار گیرند. 

simultaneous selection for oil yield and other agronomic traits in rapeseed genotypes using genotype × trait and genotype by yield × trait biplots

extended abstractbackground: oilseeds are one of the most important sources of energy in the world. as one of the most important oilseed plants in the world, rapeseed has nutritional and economic value, with its seeds containing 40% oil and its oilseed meal containing more than 35% protein. this plant has higher adaptability to diverse climatic conditions. given the need to supply edible oil in iran, the selection of high-yielding genotypes with desirable characteristics in this plant is very important for sustainability in production. moreover, examining the relationship between yield and other agronomic traits improves the efficiency of breeding programs by determining appropriate selection criteria, such that some breeders prefer to select varieties indirectly using yield-related traits to achieve high yield. among the methods that provide more appropriate characteristics of the status of genotypes and traits are graphical methods that allow for visual examination of correlations and relationships between traits and evaluation and identification of desirable genotypes based on the values of yield-trait combinations. therefore, this study aimed to compare different genotypes of rapeseed in terms of several traits and analyze the correlation between their different traits, as well as to select superior rapeseed genotypes based on the combination of agronomic traits with oil yield using genotype × trait biplot and genotype × yield × trait biplot methods.methods: in this study, 15 new lines along with two cultivars were evaluated in a randomized complete block design with three replications in the agriculture research station of gonbad during 2019-2020. the phonological, morphological characteristics, and yield components including days to flowering starting, days to physiological maturity, plant height, the number of lateral branches, the number of pods per plant, the number of seeds per pod, 1000-seed weight (tsw), oil content, and oil yield were measured in the sample plants. in this study, the genotype × trait (gt) and genotype by yield × trait biplot (gyt) methods were used to identify interrelationships between different traits and selection of the best rapeseed genotypes.results: the results showed that the genotype by yield × trait biplot method was more efficient than the genotype × trait biplot method. based on the biplot and the genotype by yield × trait biplot index, a positive correlation was observed between all yield-trait combinations, and genotype 17, followed by genotypes 11 and 4, respectively, were identified as the best genotypes in the combination of oil yield with days to flowering, days to physiological maturity, plant height, the number of lateral branches, the number of pods per plant, the number of seeds per pod, tsw, and oil percentage. genotypes 2 and 15, respectively, were identified as the weakest genotypes by being located at the end of the horizontal axis of the average tester coordinate diagram. moreover, the results of the genotype by yield × trait biplot showed a high positive correlation between oil yield × the number of lateral branches, oil yield × the number of seeds per pod, oil yield × tsw, oil yield × plant height, oil yield × oil percentage, oil yield/days to flowering, and oil yield/days to physiological maturity, indicating the usefulness of combining the number of lateral branches, the number of seeds per pod, tsw, oil percentage, plant height, and maturing time (the number of days to flowering and maturing) with oil yield to increase the production of genotypes in rapeseed.conclusion: in general, the results showed that the genotype by yield × trait biplot method was a more suitable tool for investigating relationships between traits and evaluating, comparing, and selecting different rapeseed genotypes in terms of multiple traits than the genotype × trait biplot method. based on the display of the average tester coordinates of the genotype × yield × trait biplot, genotypes 17, 11, and 4 were identified as the best genotypes with genotype × yield × trait biplot values of 2.22, 1.33, and 1.01, respectively, and genotypes 2 and 15 were identified as the weakest genotypes with genotype × yield × trait biplot values of -1.78 and -1.01, respectively, in terms of oil yield and other agronomic traits. furthermore, the number of lateral branches, the number of seeds per pod, tsw, plant height, and maturing time (the number of days to flowering and maturing) are the traits that can be used as appropriate indicators in breeding programs to select high-yielding genotypes in rapeseed.