analysis of genotype by environment interaction in barley across various locations in iran using the ammi model

Barley (hordeum vulgare) is an important global grain valued for its versatility and adaptability. this study utilized additive main effects and multiplicative interactions (ammi) analysis to assess the adaptability and yield stability of twenty barley genotypes across eight locations, aiming to compare genotypes and identify suitable candidates. significant genotypic variation was found for grain yield, highlighting the potential for targeted improvement. the ammi analysis revealed that genotype, environment (location), and genotype-environment interaction (gei), along with the first four interaction principal component axes, accounted for 86% of the yield variation. environmental effects contributed 75.89% of the total sum of squares, while genotypic effects accounted for only 4.46%, and gei effects for 19.65%. isfahan and karaj showed the highest ge interaction, indicated by their elevated ipca1 scores in the ammi1 biplot, while birjand, neishabor, and varamin had the lowest scores and minimal ge interaction. the biplots identified genotypes 4 and 12 as the most stable and high-yielding, making them suitable for future genetic improvement programs. conversely, genotypes 5, 10, 14, and 17 exhibited below-average yields and high ipca1 scores, indicating instability but adaptation to specific locations. crossbreeding contrasting genotypes could be beneficial for developing mapping populations for stability and yield genome studies in barley.

تجزیه و تحلیل اثر متقابل ژنوتیپ و محیط در جو در مناطق مختلف ایران با استفاده از مدل امی

جو یک غله بسیار ضروری در جهان است که به دلیل تطابق پذیری و سازگاری از ارزش بالایی برخوردار می باشد. در مطالعه حاضر، از تجزیه و تحلیل اثرات اصلی افزایشی و برهمکنش‌های ضرب پذیر برای ارزیابی سازگاری و پایداری عملکرد 20 ژنوتیپ جو در هشت منطقه (محیط)، به‌منظور مقایسه بین ژنوتیپ‌ها و مناطق (محیط‌ها) و شناسایی ژنوتیپ‌های مناسب استفاده شد. تنوع ژنوتیپی قابل ملاحظه‌ای در بین ژنوتیپ‌ها برای عملکرد دانه مشاهده شد که نشان‌دهنده پتانسیل بالا برای اصلاح این صفت از طریق انتخاب هدفمند در برنامه‌های اصلاحی می‌باشد. نتایج تجزیه و تحلیل ammi نشان داد که اثرات اصلی ناشی از ژنوتیپ، محیط (مکان) و gei  و همچنین چهار محور اصلی اثرات متقابل برای عملکرد دانه معنی‌دار بوده و در مجموع 86 درصد تغییرات را توجیه می‌کند. مدل امی نشان داد که 89/75 درصد از کل مجموع مربعات مربوط به اثرات محیطی است. تنها 46/4 درصد از تغییرات به اثرات ژنوتیپی و 65/19 درصد به اثرات gei  نسبت داده شد. از میان مناطق (محیط‌های) مورد مطالعه در این آزمایش، اصفهان و کرج سهم بیشتری در اثرات متقابل ge داشتنند، زیرا بالاترین مقادیرipca1  را به خود اختصاص دادند و در بای‌پلات ammi1 در دورترین نقطه نسبت به مبدا قرار گرفتند. از سوی دیگر، بیرجند، نیشابور و ورامین به ترتیب کمترین مقادیرipca1  را کسب کردند و سهم کم‌تری در اثرات متقابل ge داشتند. الگوهای برهمکنش نشان‌داده ‌شده توسط بای پلات‌های  ammi، ژنوتیپ های 4 و 12 را به عنوان پایدارترین و پرمحصول‌ترین ژنوتیپ‌های جو، که برای اصلاح ژنتیکی در برنامه های اصلاحی آتی مناسب هستند، شناسایی کردند. از سوی دیگر، چهار ژنوتیپ 5، 10، 14 و 17 دارای عملکرد دانه کمتر از میانگین بوده و بیشترین مقادیر ipca1 را به خود اختصاص دادند. از این رو، این ژنوتیپ‌ها ناپایدارترین ژنوتیپ‌ها بودند؛ اما به‌عنوان ژنوتیپ‌های دارای سازگاری خصوصی با مکان‌های خاصی شناسایی شدند. تلاقی بین ژنوتیپ‌های متفاوت راه حل مناسبی برای ایجاد جمعیت‌های نقشه‌یابی به‌منظور اجرای مطالعات ژنومی مربوط به پایداری و عملکرد دانه در این گونه خواهد بود.