مطالعه اثر متقابل ژنوتیپ و محیط در ژنوتیپ‌های ذرت به روش اثرات اصلی جمع‌پذیر و اثرات متقابل ضرب‌پذیر و روش gge بای‌پلات

سابقه و هدف: برهم‌کنش ژنوتیپ و محیط یکی از مهم‌ترین عامل‌های ایجادکننده محدودیت در برنامه‌های اصلاحی محسوب می‌شود. هدف از پژوهش حاضر تجزیه برهم‌کنش ژنوتیپ و محیط برای عملکرد دانه ذرت دانه‌ای در شرایط آب و هوایی متفاوت جهت شناسایی ارقام سازگار و پایدار برای محیط‌های مورد مطالعه بر اساس مدل اثرات اصلی افزایشی و اثرات متقابل ضرب‌پذیر و روش گرافیکی gge بای‌پلات بود.مواد و روش‌ها: تعداد 12 ژنوتیپ ذرت دانه‌ای به‌منظور مطالعه پایداری و سازگاری در چهار محیط (اراک، بیرجند، شیراز و کرج) مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1395 انجام شد. از روش‌های تجزیه پایداری امی و gge بای‌پلات جهت تجزیه‌ وتحلیل برهم‌کنش ژنوتیپ و محیط عملکرد دانه استفاده گردید.یافته‌ها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس امی حاکی از معنی‌دار بودن اثر محیط و اثر ژنوتیپ در سطح احتمال 1 درصد و برهم‌کنش ژنوتیپ با محیط در سطح احتمال 5 درصد بود. تجزیه اثرات ضرب‌پذیر نشان داد که تنها مولفه اول برهم‌کنش ژنوتیپ با محیط در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار است و به‌تنهایی حدود 63 درصد از واریانس برهم‌کنش را تبیین می‌نماید. بای‌پلات حاصل از میانگین عملکرد دانه برای ژنوتیپ‌ها و محیط‌ها و اولین مولفه اصلی برهم‌کنش موید برتری ژنوتیپ 6 به دلیل دارا بودن عملکرد دانه و پایداری بالا نسبت به سایر ژنوتیپ‌های تحت بررسی بود. نتایج به‌دست‌آمده از روش گرافیکی gge بای‌پلات نشان داد که مولفه اصلی اول و دوم به ترتیب 97/66 و 57/20 درصد و مجموعاً 53/87 درصد از تغییرات کل موجود در داده‌های عملکرد دانه را توجیه می‌کند. بای‌پلات بررسی و مقایسه محیط‌ها نشان‌دهنده واکنش مشابه محیط‌های اراک، بیرجند و شیراز از نظر رتبه ‌عملکرد دانه ژنوتیپ‌ها بود. نمودار بای‌پلات چند ضلعی محیط‌های تحت بررسی را در یک ابر محیط قرار داد که در آن تنها ژنوتیپ 6 پایدار بود. بر اساس بای‌پلات ژنوتیپ ایده‌آل فرضی ژنوتیپ 6 از لحاظ هر دو جنبه پایداری و میانگین عملکرد دانه مطلوب‌تر از بقیه ژنوتیپ‌ها بود و سازگاری عمومی زیادی در همه محیط‌های تحت مطالعه از خود نشان داد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه با استفاده از روش‌های چندمتغیره موید تاثیر بسزای اثر محیط بر عملکرد دانه در ذرت بود. ژنوتیپ‌های مورد بررسی تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه‌ای را نشان دادند. این تنوع ژنتیکی میان ژنوتیپ‌ها به‌اندازه‌ای بود که تقریباً دو برابر عامل محیط در توجیه واریانس کل نقش داشت. نتایج حاصل از هر دو روش ژنوتیپ 6 (ksc704) را به‌عنوان ژنوتیپ پایدار معرفی کردند. این ژنوتیپ در هر چهار محیط تحت مطالعه بهترین ژنوتیپ بود.

Genotype Environment Interaction Study in Corn Genotypes Using additive main effects and multiplicative interaction method and GGE biplot Method

Background and objectives: The genotype environment interaction is one of the most important factors causing constraints in breeding programs. The purpose of this study was genotype environment interaction analyze for grain yield of corn in different weather conditions to identify adapted and stable cultivars for the studied environments based on the additive main effects and multiplicative interaction method and GGE biplot graphical method.Materials and Methods: Twelve maize genotypes were evaluated for stability and adaptation in four environments (Arak, Birjand, Shiraz and Karaj). Experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications in 2016. Stability analysis of AMMI and GGE biplot methods were used to analyze the effect of interaction between genotype and environment for grain yield.Results: The results of ANOVA showed that the effect of environment and effect of genotype were significant at 1% probability level and the effect of genotype environment interaction at the 5% probability level. The multiplicative effects analysis showed that only the first component of the genotype environment interaction was significant at 1% probability level and alone accounts for about 63% of the genotype environment interaction variance. Biplot was obtained from mean grain yield for genotypes and environments, and the first main component of the interaction effect was the superiority of genotype 6 due to its grain yield and high stability compared to other genotypes under study. The results obtained from the graphical GGE bipolar method showed that the main components of the first and second factors were 66.97% and 57.5%, respectively, and a total of 87.53% of the total variation in the grain yield data. Biplot analysis and comparison of the environments indicated a similar reaction in Arak, Birjand and Shiraz environments in terms of grain yield of genotypes. The polygon biplot comprised the environments under study in a megaenvironment where only genotype 6 was stable. Based on the ideal genotype biplot, genotype 6 in terms of both stability and grain yield was more favorable than other genotypes and showed a high degree of adaptation in all studied environments.Conclusion: The results of this study, using multivariate methods, showed that the effect of environment on grain yield in corn was significant. The genotypes showed significant genetic variation. The genetic variation between genotypes was so large that it was roughly twice the environmental factor in justifying the variance of the total. The results of both methods indicated genotype 6 (KSC704) as a stable genotype. This genotype was the best genotype in all four studied environments.