ارزیابی تحمل به تنش خشکی لاین‌های پیشرفته ذرت با استفاده از صفات زراعی و مورفولوژیکی

مقدمه: تنش خشکی به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین چالش‌های کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان مطرح است که می‌تواند به کاهش رشد، فتوسنتز و در نهایت عملکرد گیاهان منجر شود. به دلیل تاثیر مستقیم تنش خشکی بر امنیت غذایی اهمیت شناسایی و اصلاح ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی ، افزایش یافته است. ذرت (zea mays l.)، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین محصولات کشاورزی در جهان، نقش کلیدی در تامین مواد غذایی و صنعتی دارد. با توجه به افزایش تقاضا برای ذرت در سال‌های اخیر، تضمین تولید پایدار آن در شرایط کم‌آبی ضروری است. در این پژوهش، تلاش شده است تا تحمل به خشکی لاین‌های پیشرفته ذرت (نسل هشتم خودگشنی) ارزیابی شود و ژنوتیپ‌های متحمل برای استفاده در برنامه‌های به نژادی شناسایی شوند.مواد و روش‌ها: آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در دو شرایط نرمال رطوبتی (دور آبیاری 5 روز در ظرفیت مزرعه 80 درصد) و تنش خشکی (دور آبیاری 10 روز در ظرفیت مزرعه 50 درصد) در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان اجرا شد. 40 لاین پیشرفته ذرت بر اساس صفات زراعی و مورفولوژیکی شامل روز تا رسیدگی، ارتفاع گیاه، ارتفاع اولین بلال، طول و عرض برگ، تعداد بلال در بوته، تعداد دانه در بلال، تعداد ردیف دانه، طول و عرض دانه، وزن صد دانه، و عملکرد تک بوته ارزیابی شدند. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از تجزیه واریانس مرکب، آزمون مقایسه میانگین توکی، و روش‌های چندمتغیره مانند تجزیه خوشه‌ای انجام شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر متقابل لاین × محیط برای بیشتر صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود، که حاکی از تفاوت واکنش لاین‌ها به شرایط آبیاری مختلف است. نتایج مقایسه میانگین صفات نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش صفات عملکرد تک بوته، تعداد دانه در بلال، عرض دانه و تعداد بلال در بوته به ترتیب به میزان 8/50، 8/32، 2/28 و 1/27 درصد شده است، در حالی که کمترین تغییرات را صفات روز تا رسیدگی (6/6 درصد) و ارتفاع بوته (3/13درصد) نشان دادند. لاین‌های 1، 6 و 35 عملکرد بالاتری در هر دو شرایط داشتند و بر اساس شاخص تحمل به تنش به عنوان ژنوتیپ‌های متحمل شناسایی شدند. بنابراین این لاین‌ها می‌توانند به‌عنوان پایه‌های ژنتیکی مناسب برای ایجاد ارقام جدید و متحمل‌تر مورد استفاده قرار گیرند. تجزیه خوشه‌ای لاین‌ها را در گروه‌های مختلفی دسته‌بندی کرد و تنوع ژنتیکی بالایی میان آن‌ها نمایان شد که بیانگر قابلیت بالا برای انتخاب ژنوتیپ‌های مناسب در برنامه‌های به نژادی است. نتایج تجزیه خوشه‌ای صفات نیز نشان داد که صفت تعداد دانه در بلال با عملکرد در یک گروه قرار دارند و این صفت یک معیار کلیدی در شناسایی لاین‌های متحمل پرمحصول است.نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد که تنش خشکی تاثیر معناداری بر صفات زراعی و مورفولوژیکی ذرت دارد و صفات مرتبط با عملکرد تک بوته بیشترین حساسیت را به تنش نشان دادند. لاین‌های 1، 6 و 35 به‌عنوان متحمل‌ترین لاین‌ها شناسایی شدند و پیشنهاد می‌شود در برنامه‌های به نژادی برای افزایش تحمل به خشکی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، نتایج تجزیه خوشه‌ای نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل‌توجه میان لاین‌ها، ابزار ارزشمندی برای انتخاب ژنوتیپ‌های مطلوب است. بهره‌گیری از صفت تعداد دانه در بلال به‌عنوان معیار انتخاب در برنامه‌های به نژادی ذرت پیشنهاد می‌شود تا عملکرد پایدار و بهبود یافته در شرایط خشکی تضمین گردد.

evaluation of drought tolerance of advanced corn lines using agronomic and morphological traits

introduction: drought stress is one of the most critical challenges in agriculture, particularly in arid and semi-arid regions, significantly affecting crop growth and yield. due to the direct impact of drought stress on food security, the importance of identifying and improving drought-tolerant genotypes has increased. maize (zea mays l.), as one of the world's most important crops, plays a crucial role in food and industrial supply chains. ensuring its sustainable production under water-limited conditions is vital with increasing demand for maize. this study aimed to evaluate the drought tolerance of 40 maize advanced inbred lines (8 generations of selfing) and identify tolerant genotypes for use in breeding programs.materials and methods: the experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications under two conditions: normal moisture (5-day irrigation interval at 80% field capacity) and drought stress (10-day irrigation interval at 50% field capacity) at the research farm of the graduate university of advanced technology, kerman, iran. forty maize lines were evaluated for agronomic and morphological traits, including days to maturity, plant height, first ear height, leaf dimensions, number of ears per plant, number of grains per ear, grain rows per ear, grain length and width, 100-grain weight, and grain yield per plant. data analysis involved combined anova, tukey's mean comparison, and multivariate methods such as cluster.results: results revealed significant environment × line interactions for most traits, highlighting variations in the response of lines to different irrigation regimes. the mean trait results indicated that drought stress reduced the traits of yield/plant, number of grains/ear, grain width and number of ears/plant by 50.8, 32.8, 28.2, and 27.1, respectively, while the lowest changes were shown by the traits of days to maturity (6.6) and plant height (13.3). lines 1, 6, and 35 had higher yields under both conditions and were identified as tolerant genotypes based on the stress tolerance index. therefore, these lines can be used as suitable genetic bases for creating new and more tolerant cultivars. cluster analysis classified the lines into different groups and revealed high genetic diversity, indicating high potential for selecting suitable genotypes in breeding programs. the cluster analysis results of traits also showed that the number of grains/ear trait and yield/plant are in the same group, and this trait is a key criterion in identifying high-yielding tolerant lines.conclusion: this study demonstrated that drought stress significantly affects maize agronomic and morphological traits, with yield-related traits showing the highest sensitivity. lines 6, 1, and 35 were identified as the most drought-tolerant and are recommended for inclusion in breeding programs to improve drought resistance. cluster analysis highlighted substantial genetic diversity among the lines, providing a robust foundation for selecting optimal genotypes for breeding. utilizing the number of grains/ear traits as a selection criterion in breeding programs is recommended to ensure stable and improved maize yield under drought-stress conditions.