ارزیابی و انتخاب لاین های جهش یافته برنج بر اساس شاخص های تحمل به خشکی

برنج از مهمترین محصولات کشاورزی ایران و جهان است و خشکی عامل محدود کننده مهم در تولید این محصول است. اصلاح برای تحمل به خشکی می تواند روشی موثر برای بهبود و پایداری عملکرد در مناطق کم آب باشد. القای جهش شیوه ای مناسب در افزایش تنوع ژنتیکی گیاهان زراعی است. تحقیق حاضر به منظور شناسایی و گروه بندی لاین های جهش یافته برنج متحمل و حساس به تنش خشکی انجام شد. لاین های والدی از نسل نهم حاصل از تلاقی ارقام اهلمی طارم (نسبتا حساس به خشکی) و سپیدرود (نسبتا متحمل به خشکی) به دست آمد. در سال 1394 به منظور بهبود تنوع ژنتیکی در تحمل به خشکی پرتوتابی با پرتو گاما (250 گری) بر روی 300 لاین نسل نهم در پژوهشکده کشاورزی هسته ای کرج صورت پذیرفت. با انجام غربال اولیه در نسل M1 بر مبنای صفات مهم زراعی و اصلاحی، 96 لاین جهش یافته انتخاب شدند. آزمایش حاضر با 96 لاین جهش یافته برنج (M2) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو محیط بدون تنش (غرقاب) و تنش خشکی در سال زراعی 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس اجرا گردید. با استفاده از عملکرد هر ژنوتیپ و میانگین عملکرد ژنوتیپ ها در شرایط تنش و بدون تنش، شاخص های تحمل به تنش خشکی محاسبه شد. شاخص-های مورد مطالعه شامل SNPI, SPI, SSPI, RDY, RDI, K2STI, K1STI, DI, ATI, STI, SSI, YI, YSI, HM, GMP, MP, TOL بودند. برای تعیین بهترین شاخص های شناسایی ژنوتیپ های پرمحصول در شرایط متفاوت رطوبتی، از همبستگی شاخص ها با عملکرد در شرایط تنش و بدون تنش استفاده شد. برای شناسایی ارتباط شاخص ها از تجزیه های چند متغیره شامل تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ایو تجزیه تابع تشخیص استفاده شد. برای تعیین تعداد گروه معنی دار در تجزیه خوشه ایو محل برش دندروگرام از تابع تشخیص استفاده شد. جهت انتخاب بهترین ژنوتیپ ها و شاخص های تعیین ژنوتیپ های متحمل و حساس به تنش خشکی بای پلات ترسیم شد. نتایج تحلیل همبستگی بین شاخص های تحمل به خشکی و عملکرد دانه نشان داد که GMP، HM، STI، MP و RDY برای شناسایی ژنوتیپ های با عملکرد بالا در هر دو شرایط غرقاب و تنش خشکی مناسب هستند. با بررسی توام همبستگی شاخص ها با عملکرد دانه (شرایط تنش و بدون تنش) و ضریب تغییرات آن ها مشخص می گردد، شاخص STI به علت دارا بودن همبستگی قابل توجه در هر دو محیط و مقدار ضریب تغییرات بالا به عنوان شاخصی که بیشترین تنوع را در شرایط متفاوت رطوبتی توجیه می کند، می توان معرفی کرد. تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که سه مولفه اصلی و مستقل 93/99 درصد از تغییرات کل داده ها را توجیه کردند. مولفه های اول، دوم و سوم با دارا بودن 47/84، 12/14 و 33/1 درصد از واریانس کل به ترتیب به حساسیت به تنش خشکی، مقاومت به تنش خشکی و پتانسیل عملکرد نامگذاری گردید. تجزیه خوشه ایبا روش WARD و فاصله اقلیدوسی منجر به گروه بندی لاین های جهش یافته برنج شد. تجزیه تابع تشخیص نشان داد که چهار گروه معنی دار در تجزیه خوشه ایوجود دارد. گروه های اول تا چهارم به ترتیب دارای 7، 25، 17 و 47 ژنوتیپ بودند. ژنوتیپ های خوشه های اول و سوم به ترتیب به عنوان متحمل و حساس به تنش خشکی شناسایی شدند. ژنوتیپ شماره 94 به عنوان بهترین لاین جهش یافته از لحاظ عملکرد و تحمل به تنش خشکی در بین منابع گیاهی موجود در پژوهش حاضر انتخاب شد. بای پلات بر اساس دو مولفه اول، شاخص های SNPI و SSPI را به ترتیب به عنوان معیارهای شناسایی ژنوتیپ های متحمل و حساس به تنش خشکی معرفی کرد.