جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « برهمکنش ژنوتیپ × محیط » در نشریات گروه « زراعت »
تکرار جستجوی کلیدواژه «برهمکنش ژنوتیپ × محیط» در نشریات گروه «کشاورزی»-
مقدمه و هدف
تولید ارقام دارای عملکرد بالا و پایدار مهمترین هدف برنامههای اصلاحی محصولات زراعی از جمله گندم نان میباشد. امروزه گندم یکی از مهمترین محصولاتی است که در ایران کشت میشود. عملکرد نهایی هر محصول بوسیله پتانسیل ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل ژنوتپ×محیط تعیین میشود. مطالعات اثر متقابل ژنوتیپ×محیط میتواند به تعیین انتخاب یک یا چند ژنوتیپ پایدار با عملکرد بالا در طیف وسیعی از محیط ها کمک کند. روش های مختلفی (تک متغییره و چند متغییره) برای ارزیابی اثرات متقابل معرفی شده است که هریک ماهیت اثر متقابل را از دیدگاه مشخصی بررسی می کند. نتایج روش های مختلف ممکن است با هم یکسان نباشند، اما بهترین نتیجه زمانی حاصل می شود که یک ژنوتیپ با روش های مختلف ارزیابی، نتیجه مشابهی از نظر پایداری نشان دهد. روشهای تک متغییره تصویر کاملی از ماهیت پیچیده و چند بعدی اثر متقابل ژنوتیپ×محیط ارائه نمیکنند، از اینرو استفاده از روشهای چند متغییره برای رفع این مشکل پیشنهاد شده است. در بین روشهای چند متغییره، روش ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط از اهمیت بیشتری برخوردار میباشد. بنابراین، این مطالعه بهمنظور شناسایی بهترین لاینهای امیدبخش گندم نان پایدار برای اقلیم گرم و خشک توسط روش بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط انجام شد.
مواد و روش ها:
سازگاری و پایداری 37 لاین امیدبخش گندم نان به همراه 3 شاهد (چمران 2، مهرگان و سارنگ) در 10 محیط مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش با استفاده از طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در دو فصل زراعی (1399-1400 و 1401-1400) در پنج ایستگاه تحقیقاتی (داراب، اهواز، دزفول، خرمآباد و زابل) اجرا شد. در مزرعه هر کرت با تراکم چهارصد و پنجاه بذر در مترمربع کشت شد. هریک از ژنوتیپها در کرتهایی با شش خط پنج متری با فاصله خطوط 20 سانتیمتر کاشته شد. در پایان فصل محصول سنبله های شش ردیف پنج متری از هر کرت بهوسیله کمباین وینتراشتایگر برداشت شد و وزن دانه های به دست آمده توسط ترازوی دیجیتال اندازه گیری و در هکتار گزارش شد. برای عملکرد دانه، دادهها مورد تجزیه واریانس مرکب قرار گرفتند. از روش آماری بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط با مدل اثر ژنوتیپ + برهمکنش ژنوتیپ × محیط برای ارزیابی پایداری و سازگاری ژنوتیپها درمحیطهای مورد بررسی استفاده شد. از نرمافزار SPSSv22 برای تجزیه مرکب و از نرمافزار GGE-Biplot برای تجزیه دادههای آزمایشی بهروش گرافیکی ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط استفاده شد.
یافته ها:
آزمون کولموگراف اسمیرنوف جهت بررسی آزمون خطای باقیماندهها در هر محیط انجام گرفت. نتایج آن در مورد هر محیط، بهطور جداگانه نشان داد که باقیمانده دادهها در کلیه محیطها نرمال بودند. نتیجه آزمون بارتلت برای محیطها، همگن بودن واریانس خطاها را نشان داد، از اینرو میتوان تجزیه مرکب را انجام داد. تجزیه واریانس مرکب دادهها نشان داد که اثرات اصلی محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ×محیط بر عملکرد دانه معنیدار بود. 70/12 درصد تغییرات مربوط به اثر محیط، 1/24 درصد مربوط به اثر ژنوتیپ و 9/57 درصد تغییرات مربوط به برهمکنش ژنوتیپ×محیط بود. معنی دار شدن اثرات متقابل در این مطالعه نشان داد که ژنوتیپ ها در محیط های متفاوت پاسخ های متفاوتی نشان داده و به عبارت دیگر اختلاف بین ژنوتیپ ها از محیطی به محیطی دیگر یکسان نیست و در این شرایط پایداری عملکرد دانه می تواند مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج نشان داد که دو مولفه ی اول در مجموع 54 درصد از کل تنوع زراعی موجود بین داده ها را توجیه کردند. مولفه اصلی اول 29 درصد و مولفه اصلی دوم 25 درصد از واریانس موجود بین داده ها را توجیه کردند. بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط بهدست آمده در آزمایشات چند محیطی منجر به شناسایی 4 ابر محیط و 5 ژنوتیپ برتر شد. نمودار چندضلعی حاصل، نشان داد که ژنوتیپ های G31،G21 ، G29، G27 و G32 که در رئوس چندضلعی قرار داشتند، ژنوتیپ های برتر بودند. نتایج بایپلات مختصات محیط متوسط در این تحقیق نشان داد که ژنوتیپهای G29، G28 و G16 دارای عملکرد دانه و پایداری عملکرد بالا بودند. بررسی بایپلات همبستگی بین محیطها نشان داد که بردارهای محیطی مناطق اهواز و زابل دارای زاویه نزدیک به 90 درجه بود که نشاندهنده عدم تشابه این دو منطقه است. همچنین نتایج نشان داد که کلیه محیطها دارای قابلیت تمایز بالایی بوده و توانستند تفاوتهای بین ژنوتیپها را بهخوبی آشکار کنند. بر اساس نتایج حاصله، میتوان محیط زابل را بهعنوان محیط مطلوب جهت انتخاب ژنوتیپهای برتر گندم نان معرفی کرد.
نتیجه گیری کلی:
در مجموع با توجه به تغییرات اقلیمی در کشور بهخصوص در مناطق گرم و خشک جنوب کشور، لزوم استفاده از ارقام پایدار با پتاسیل عملکرد بالا همواره مطرح است. این مطالعه بهوضوح و بهراحتی به شناسایی ژنوتیپهای پایدار و برتر بهصورت گرافیکی کمک کرده است. اصلاحگرهای گندم در سراسر جهان ارقام اصلاحی برای مناطق مختلف جغرافیایی و اقلیمی کشاورزی در نظر میگیرند. سازگاری عمومی ارقام برای چندین منطقه در این مطالعه شناسایی شد. در این بررسی، محیط زابل را میتوان بهعنوان محیط مطلوب جهت انتخاب ژنوتیپهای برتر گندم نان معرفی کرد. در نهایت توصیه میشود ژنوتیپهای G29، G28 و G16 پس از تکثیر بذر و انتخاب برترین آنها در شرایط مزرعه، وارد آزمایشات تحقیقی و ترویجی گردد و در نهایت وارد فرایند معرفی ارقام جدید گندم نان نمود. همچنین نتایج به دست آمده در این مطالعه کارایی روش بایپلات ژنوتیپ×ژنوتیپ-محیط را برای انتخاب ارقام پرمحصول و پایدار نشان داد.
کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ×محیط, پایداری, لاین های امید بخشBackgroundThe Production of high-yielding and stable cultivars is the most important objective of crop breeding programs, including wheat. Wheat is one of the key crops cultivated in Iran. The final yield of each plant is determined by the genotype potential, the environmental effect, and the interaction effect of genotype × environment. Studies on genotype × environment interactions can help determine whether a genotype is stable in performance across a wide range of environments. Various methods (univariate and multivariate methods) have been introduced to evaluate the interaction effect, each of which examines the nature of the interaction effect from a specific point of view. The results of different methods may not be the same, but the best result is obtained when a genotype with different evaluation methods shows similar results in terms of stability. Univariate methods do not provide a complete view of the complex and multidimensional nature of genotype × environment interaction, therefore, the use of multivariate methods is suggested to solve this problem. Among the multivariate methods, genotype × genotype-environment (GGE) biplot methods are more important. Therefore, this study aimed to identify promising and stable top-performing lines of bread wheat for warm and dry climates using the GGE biplot method.
MethodsThe adaptability and stability of 37 promising bread wheat lines were evaluated in 10 environments, along with three checks (Chamran2, Sarang, and Mehregan). The experiment was conducted using a randomized complete block design with three replications in two cropping seasons (2020-2021 and 2021-2022) at five research stations (Darab, Ahvaz, Dezful, Khorramabad, and Zabol). In the field, each plot was planted with a density of 450 seeds/m2. Each line was planted in plots with six four-meter lines with 20 cm line spacing. At the end of the growing season, six rows of five-meter spikes from each plot were harvested and threshed by a Wintersteiger combine. The weight of the obtained grains was measured by a digital scale and reported in hectares.Grain yield was determined using combined analyses of variance. The GGE biplot statistical method (genotype effect + genotype × environment interaction) was used to study the stability of genotypes in the studied environments. SPSSv22 software was used to analyze the experimental data using the analysis of the combined experiment. The data were analyzed with GGE-Biplot software using the GGE biplot graphic method.
ResultsThe Smirnov-Kolmogorov test was conducted to examine residual errors in each environment. The results for each environment separately showed that the residual data were normal in all environments. Bartlett's test results for the environments indicated the homogeneity of error variances, allowing for a combined analysis of variance, which showed the significant main effects of the environment, genotype, and genotype × environment interaction for grain yield. The significance of the interaction effects of genotypes in this study showed that the genotypes responded differently in different environments; in other words, the difference between genotypes is not the same from one environment to another, and the stability of grain yield can be evaluated in these conditions. The environment, genotype, and genotype × environment interaction effects accounted for 70.12%, 1.24% and 9.57% of the total variation, respectively. The results showed that the three PCAs explained 54% of the total agronomical variability residing in the tested wheat genotypes. The first two PCAs accounted for 29% and 25% of the total variation, respectively. The GGE biplot analysis revealed four mega-environments and five superior genotypes. The polygonal diagram obtained from the analysis showed that the genotypes GT biplot arising G31،G21 ،G29, G27, and G32, which were located at the vertices of the polygon, were the superior genotypes. The average environmental coordinate of the GGE biplot analysis showed that genotypes G29, G28, and G16 had high grain yield and stability. The biplot of the correlation among environments revealed that the environmental vectors of Ahwaz and Zabol were near 90◦, thus these locations were different environments. Based on the results, the environment of Zabol can be introduced as a favorable environment for selecting the best bread wheat genotypes.
ConclusionGiven the climate change in Iran, particularly in the hot and dry regions of the south, there is always a pressing need for using sustainable varieties with high performance. This study has clearly and easily aided in the identification of stable and superior genotypes graphically. Wheat breeders worldwide consider breeding varieties specifically adapted to different geographical and climatic agricultural regions. The general adaptability of varieties to several regions was identified in this study, indicating that the Zabol environment could be introduced as a suitable environment for selecting superior genotypes of bread wheat. Finally, it is recommended to select genotypes G29, G28, and G16 for further testing and promotion after seed multiplication and selection under farm conditions, eventually introducing them as new wheat varieties. The results obtained in this study demonstrate the efficiency of the GGE biplot technique for selecting high-yielding and stable varieties.
Keywords: Promising Bread Lines, Stability, Genotype × Environment Interaction -
سابقه و هدف
گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) محصولی صنعتی و زراعی است که عمدتا در صنایع تولید ماکارونی استفاده میشود. یکی از اهداف مهم برنامه های به نژادی گندم دوروم تولید ارقام پرمحصول با ویژگی های مناسب برای کشت در مناطق مختلف کشور است. بنابراین، هدف از این تحقیق، بررسی برهم کنش ژنوتیپ × محیط از طریق روش گرافیکی GGE بای پلات در لاین های امید بخش گندم دوروم و شناسایی و معرفی لاین های دارای عملکرد اقتصادی و پایدار جهت معرفی و کشت در مناطق مختلف کشور بود.
مواد و روش هادر این تحقیق تعداد 18 لاین امیدبخش گندم دوروم به همراه دو شاهد هانا و آران در پنج ایستگاه تحقیقاتی کرج، کرمانشاه، خرم آباد، دزفول و داراب (در دو شرایط آبیاری نرمال و قطع آبیاری در مرحله گل دهی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار و در دو فصل زراعی (1400-1398) کشت و مقایسه شدند.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب دو ساله برای عملکرد دانه در شرایط آبیاری نرمال در پنج ایستگاه تحقیقاتی داراب، دزفول، خرم آباد، کرج و کرمانشاه و شرایط خشکی آخر فصل در داراب نشان داد که اثر سال در هر دو شرایط و همه ایستگاه ها معنی دار شد. از نظر عملکرد دانه در شرایط آبیاری نرمال نیز اختلاف بین ژنوتیپ ها در ایستگاه های داراب، دزفول و کرمانشاه معنی دار بود، ولی در ایستگاه های کرج و خرم آباد معنی دار نبود. برهم کنش ژنوتیپ × سال در شرایط نرمال در داراب و کرمانشاه معنی دار، ولی در کرج، دزفول و خرم آباد معنی دار نبود. بر اساس میانگین عملکرد دانه، لاین های G8، G9، G10، G14 و G18 (به ترتیب با میانگین عملکرد دانه 7725، 7597، 7742، 7661 و 7558 کیلو گرم در هکتار) برتر از شاهد ها بودند. با توجه به بای پلات GGE، سه محیط بزرگ مشخص گردید. اولین محیط بزرگ شامل مناطق دزفول و خرم آباد بود که ژنوتیپ های G8 و G10 به ترتیب جزو ژنوتیپ های برتر در این دو منطقه بودند. دومین محیط بزرگ دربرگیرنده مناطق کرمانشاه و کرج بود که ژنوتیپ های G9 و G14 جزو ژنوتیپ های برتر در این دو منطقه بودند. سومین محیط بزرگ شامل دو شرایط اجرای آزمایش در داراب بود و ژنوتیپ برتر در داراب در هر دو شرایط تنش خشکی و شرایط بدون تنش G18 بود. نتایج بای-پلات نشان داد که ژنوتیپ های G8 و G10 جزو پایدارترین لاین ها بودند که در ضمن بیش ترین مقدار عملکرد دانه را هم داشتند. مقایسه لاین های مورد بررسی با ژنوتیپ ایده آل نشان داد که G10 و G8 نزدیک ترین ژنوتیپ ها به ژنوتیپ ایده آل می باشند که بیش ترین عملکرد دانه و پایداری را داشتند. نتایج خصوصیات کیفی نشان داد میانگین درجه سختی ژنوتیپ های مختلف در محدوده 57- 58 قرار داشت و لاین های امیدبخش با ارقام شاهد تفاوت قابل توجهی با هم نداشتند. ژنوتیپ G17 کم ترین (14%) و ژنوتیپ G14 بیش ترین درصد لکه آردی دانه (45%) را داشتند. هم چنین، تنوع نسبتا زیادی از نظر میزان گلوتن مرطوب مشاهده شد به طوری که ژنوتیپ های G9 و G13 به-ترتیب با 8/23 و 3/27 درصد، پایین ترین و بالاترین میزان گلوتن مرطوب را دارا بودند.
نتیجه گیریدر کل با در نظر گرفتن میانگین عملکرد دانه و نتایج GGE بای پلات در هر دو شرایط نرمال و خشکی و با در نظر گرفتن برخی از خصوصیات کیفی دانه، لاین های G8 (D-98-8) و G10 (D-98-10) به عنوان مناسب ترین لاین ها برای هر دو شرایط نرمال و خشکی انتخاب گردیدند. این لاین ها در آزمایشات تحقیقی- ترویجی در شرایط زارعین مورد بررسی بیشتر قرار گرفته و هر کدام از آن ها که در مزارع زارعین نیز برتری خود را نشان دهد به عنوان رقم جدید معرفی خواهد شد.
کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ × محیط, روش های چند متغیره, خصوصیات کیفی, نقشه گرمایی, GGE بای پلاتBackground and objectivesDurum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) is an industrial and agricultural product that is mainly used in pasta production industries. One of the important goals of durum wheat breeding programs is to produce high-yielding cultivars that have suitable characteristics for cultivation in different regions of the country. Therefore, the purpose of this research was to investigate the genotype × environment interaction using GGE biplot graphic method in durum wheat promising lines and to identify and introduce lines with economic and stable yield for introduction and cultivation in different regions of the country.
Materials and methodsIn this research, 18 promising lines of durum wheat with two check Hana and Aran in five research stations of Karaj, Kermanshah, Khorramabad, Dezful and Darab (under two conditions of normal irrigation and interruption of irrigation during the flowering stage) in the form of randomized complete blocks design in 3 replications and in two cropping seasons (2019-2021) were cultivated and compared.
ResultsThe results of two-year combined variance analysis for grain yield under normal irrigation conditions in five research stations of Darab, Dezful, Khorramabad, Karaj and Kermanshah and dry conditions at the end of the season in Darab showed that the effect of year in both conditions and all stations was significant. It has been in terms of grain yield under normal irrigation conditions, the difference between genotypes was significant in Darab, Dezful and Kermanshah stations, but not significant in Karaj and Khorramabad stations. Genotype × year interaction was significant under normal conditions in Darab and Kermanshah, but not significant in Karaj, Dezful and Khorramabad. Based on the average grain yield, lines G8, G9, G10, G14 and G18 (respectively with the average grain yield of 7725, 7597, 7742, 7661 and 7558 kg ha-1) were superior to the checks. According to the GGE biplot, three large environments were identified. The first large environment included Dezful and Khorramabad regions, and G8 and G10 genotypes were among the top genotypes in these two regions, respectively. The second largest environment was Kermanshah and Karaj, and G9 and G14 genotypes were among the top genotypes in these two regions. The third large environment included two test conditions in Darab and the superior genotype in Darab was G18 in both drought stress and non-stress conditions. GGE Biplot results showed that G8 and G10 genotypes were among the most stable lines and also had the highest grain yield. The comparison of the studied lines with the ideal genotype showed that G10 and G8 are the closest genotypes to the ideal genotype, which have the highest grain yield and stability. The results of qualitative characteristics showed that the hardness index mean of different genotypes was in the range of 57-58% and the promising lines were not significantly different from the check cultivars. G17 genotype had the lowest (14%) and G14 genotype had the highest average of grain yellow berry (45%). Also, a relatively large variation was observed in terms of the amount of wet gluten, so that genotypes G9 and G13 had the lowest and highest amount of wet gluten with 23.8 and 27.3%, respectively.
ConclusionIn general, according to the average grain yield and GGE biplot results in both normal and drought conditions and according to some quality characteristics of the grain, lines G8 (D-98-8) and G10 (D-98-10) were selected as the most suitable lines for both normal and dry conditions. These lines will be tested in on-farm yield trials of next crop season and finally one of them will be introduced as a new cultivar.
Keywords: Genotype × environment interaction, GGE biplot, Heat map, Qualitative characteristics, Multivariate methods -
مقدمه
کمبود آب نسبت به سایر تنش های غیر زیستی، مهم ترین عامل محدود کننده رشد و تولید در تمامی گیاهان زراعی به ویژه گندم است. بررسی چگونگی واکنش گیاهان زراعی تحت شرایط تنش، بهترین راه کار برای مقابله با تنش خشکی به منظور تولید ارقام زراعی متحمل به تنش و بهبود عملکرد تحت این شرایط به شمار می رود. چالش اصلاح برای تحمل به تنش خشکی در تمامی گیاهان زراعی، دستیابی به یک روش سریع غربال گری ژنوتیپ ها و بهبود ژنتیکی عملکرد در این شرایط دشوار محیطی است. هدف از اجرای این آزمایش، شناسایی ژنوتیپ های پرمحصول و متحمل به تنش کم آبی در یک جمعیت نسل چهارم گندم نان بود.
مواد و روش هامواد گیاهی این آزمایش، 90 ژنوتیپ نسل چهارم حاصل از تلاقی بین دو رقم گندم نان (آرتا، یک رقم بهاره حساس به تنش های شوری و خشکی، و ارگ، یک رقم متحمل به تنش های شوری و خشکی) بود. این ژنوتیپ ها به همراه والدین در قالب کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار تحت دو شرایط آبیاری و قطع آبیاری در مرحله گرده افشانی در سال زراعی 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز مورد ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی ژنوتیپ ها با استفاده همزمان از شاخص تحمل به تنش (STI) بر اساس صفات مرتبط با عملکرد شامل عملکرد دانه (STI-Y)، وزن سنبله (STI-S)، وزن هزار دانه (STI-1000) و شاخص برداشت (STI-HI) و شناسایی روابط میان این شاخص در صفات مربوطه توسط تجزیه بای پلات ژنوتیپ × صفت انجام شد. در انتها بر مبنای روابط موجود در بای پلات، ژنوتیپ های با عملکرد بالا و متحمل به تنش کم آبی رتبه بندی و شناسایی شدند.
یافته های تحقیقنتایج حاصل از بای پلات نشان داد که دو مولفه اصلی اول به ترتیب 46 و 26 درصد و در مجموع 72 درصد از تغییرات کل داده ها را در جمعیت مورد مطالعه توجیه کردند. زاویه بسته بین بردارهای STI-Y، STI-S و STI-HI وجود همبستگی مثبت بین این صفات را نشان داد، در حالی که زاویه باز بین صفات STI-Y و STI-HI با STI-1000 نشان دهنده وجود همبستگی منفی بین این صفات بود. در مقابل، بین بردارهای STI-S و STI-1000 زاویه قایمه مشاهده شد که بیانگر عدم وجود همبستگی بین این دو صفت بود. در مجموع، با توجه به روابط موجود در بای پلات و بر مبنای ترکیب بردارهای صفات STI-Y و STI-1000 ، ژنوتیپ های شماره 84، 45، 89 و 15 که دارای عملکرد بالاتر و تحمل بیش تر به تنش کم آبی بودند، شناسایی و معرفی شدند.
نتیجه گیرینتایج این آزمایش منجر به شناسایی ژنوتیپ های برتر و امیدبخش با پتانسیل عملکرد بالاتر و تحمل بیش تر به تنش کم آبی شد. ژنوتیپ های شماره 84، 45، 89 و 15 که برتر از والد متحمل به تنش خود بودند، بعد از مراحل خالص سازی می توانند به عنوان ژنوتیپ های مناسب و مطلوب جهت کشت در محیط های نرمال و دارای تنش کم آبی معرفی شوند. از این ژنوتیپ ها می توان به عنوان پایه های والدینی متحمل به تنش کم آبی در برنامه های به نژادی آینده نیز استفاده کرد.
کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ× محیط, تنش خشکی, شاخص تحمل به تنش, عملکرد دانهIntroductionWater deficit compared to other abiotic stresses is the most important factor limiting the growth and production in all crops, especially wheat. Investigating the response of crop plants under stress conditions is the best way to produce drought-tolerant cultivars and improve yield under stress conditions. The challenge of breeding for drought stress tolerance in all crop plants, is to achieve a rapid screening method of genotypes and genetic improvement of yield under these difficult environmental conditions. The objective of this experiment was to identify high-yielding and water deficit tolerant genotypes in an F4 generation population of bread wheat.Materials and methodsThe plant materials of this experiment were 90 genotypes of the F4 generation resulting from a cross between two bread wheat cultivars (Arta, a spring cultivar sensitive to salinity and drought stresses, and Arg, a tolerant cultivar to salinity and drought stresses). These genotypes along with the parents, were evaluated in split plots based on randomized complete block design with three replications under two conditions (normal irrigation and non-irrigation from the pollination stage) in the research farm of Faculty of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran, in 2014. Evaluating the genotypes were done by simultaneous application of stress tolerance index (STI) based on yield-related traits including grain yield (STI-Y), spike weight (STI-S), 1000-grain weight (STI-1000) and harvest index (STI-HI) and identifying the relationship between these indices using genotype × trait biplot analysis. The studied genotypes were ranked based on the relationships in the biplot, and the high yield and water deficit tolerant genotypes were identified.Research findingsThe results of biplot showed that the first two principal components explained 72% (46% and 26%, respectively) of total variance in the studied population. Acute and closed angle between the STI-Y, STI-S and STI-HI vectors indicated a positive correlation between these traits, while the open and obtuse angle between the STI-Y and STI-HI traits with STI-1000 showed a negative correlation between them. In contrast, an quadrant angle was observed between STI-S and STI-1000 vectors, indicating that these two traits were independent and uncorrelated. In total, according to the relationships in the biplot and based on the combination of STI-Y and STI-1000 vectors, genotypes No. 84, 45, 89 and 15 were identified and introduced as the highest grain yield and most water deficit tolerant genotypes.ConclusionThe results of this experiment led to identification of superior and promising genotypes with higher yield potential and more tolerance to water deficit stress. Genotypes No. 84, 45, 89 and 15, which were superior to the stress-tolerant parent, after the purification steps, can be introduced as suitable genotypes for cultivation under water stress conditions as well as in normal environments. These genotypes can be used as drought tolerant parental lines in future breeding programs.
Keywords: Drought stress, Genotype × environment interaction, Grain yield, Stress tolerance index -
هدف از این پژوهش ارزیابی و تفسیر اثر برهمکنش ژنوتیپ × محیط برای لاین (ژنوتیپ) های پیشرفته عدس دیم در هشت محیط آزمایشی بود. برای این منظور، تعداد 15 لاین پیشرفته عدس دیم به همراه دو رقم شاهد (گچساران و سپهر) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در چهار ایستگاه تحقیقاتی گچساران، مغان، خرم آباد و ایلام در دو سال زراعی 99-1398 و 1400-1399 بررسی و ارزیابی شدند. میانگین عملکرد دانه کل لاین ها 891 کیلوگرم در هکتار بود. ژنوتیپ 10 با 1031 کیلوگرم در هکتار بیشترین و ژنوتیپ 16 (رقم گچساران) با 728 کیلوگرم در هکتار کمترین میانگین عملکرد را در مجموع محیط ها دارا بودند. با توجه به معنی دار بودن اثر برهمکنش ژنوتیپ × محیط، تجزیه پایداری عملکرد دانه برای ژنوتیپ ها انجام شد. بررسی پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ ها با روش رتبه (Rank) نشان داد که ژنوتیپ های 12 و 10 به ترتیب ژنوتیپ های با عملکرد دانه پایدار بودند. افزون بر این تجزیه پایداری با شاخص WAASB به عنوان روش چند متغیره نیز انجام شد. بای پلات عملکرد دانه در برابر WAASB نشان داد که اغلب ژنوتیپ ها دارای پایداری عملکرد دانه بیشتر از رقم های شاهد بودند. ژنوتیپ های 12، 13، 11، 10 و1 به ترتیب دارای عملکرد دانه و پایداری عملکرد دانه بیشتر از رقم شاهد (سپهر) بودند. با در نظر گرفتن سهم برابر برای هر یک از دو جزء میانگین عملکرد و پایداری عملکرد دانه در محاسبه شاخص WAASBY، ژنوتیپ های 10، 13، 11، 12، 1 به ترتیب در رتبه های برتر قرار گرفتند.کلید واژگان: عدس, بای پلات, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, بهترین پیش بینی های نااریب خطی, تجزیه AMMIThe aim of the present study was to evaluate and interpret the genotype × environment interaction for advanced rainfed lentil lines. Fifteen advanced rainfed lentil lines (genotypes) along with two commercial cultivars (cv. Gachsaran and cv. Sepehr) as check were evaluated using randomized complete block design with three replications in Gachsaran, Moghan, Khorramabad and Ilam field stations in Iran in 2019-20 and 2020-21 cropping seasons. The mean seed yield of trials was 891 kg ha-1. Genotype 10 with 1031 kg ha-1 had the highest mean seed yield, and genotype 16 (cv. Gachsaran) with 728 kg ha-1 had the lowest. Since genotype × environment interaction was significant, yield stability analysis was performed. Evaluation of the seed yield stability of genotypes by rank method showed that genotypes 12 and 10 had high seed yield and yield stability. In addition, yield stability analysis using WAASB index, as a multivariate method, was also performed. The seed yield × WAASB index biplot showed that most of the lentil genotypes had higher seed yield and yield stability than the check cultivars (cv. Gachsaran and cv. Sepehr). Genotypes 12, 13, 11, 10 and 1 had higher seed yield and yield stability than the superior check cultivar (cv. Sepehr). Considering the equal contribution for mean seed yield and yield stability in the calculation of WAASBY index, genotypes 10, 13, 11, 12, 1 were ranked as the most desirable genotypes for target environments.Keywords: lentil, biplot, genotype × environment interaction, BLUP, AMMI analysis
-
به منظور ارزیابی پایداری عملکرد ریشه و شکر سفید11 برای ژنوتیپ چغندرقند بهاره به همراه سه رقم شاهد، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در شش ایستگاه تحقیقات کشاورزی در استان های خراسان رضوی (طرق)، فارس (زرقان)، کرمانشاه، آذربایجان غربی (میاندوآب و خوی) و کرج در دو سال زراعی 1399 و 1400 اجرا شد. تجزیه واریانس مرکب داده ها نشان داد که برهمکنش ژنوتیپ × محیط در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. ژنوتیپ ها واکنش های متفاوتی در شرایط محیطی مختلف داشتند. براساس روش ضریب رگرسیونی، انحراف از رگرسیون، واریانس برهمکنش شوکلا و اکووالانس ریک، و روش ضریب تبیین ژنوتیپ های GB-6 و GB-10 به ترتیب پایدارترین عملکرد ریشه و شکر سفید را داشتند. هرچند که براساس پارامتر واریانس درون مکانی و ضریب تغییرات تعداد ژنوتیپ های پایدار افزایش نشان داد. با این وجود، سه ژنوتیپ GB-10، GB-11 و GB-2 به ترتیب دارای پایداری بالا برای عملکرد ریشه و شکر سفید بودند. با استفاده از روش GGE بای پلات، ژنوتیپ های GB-11، GB-10، GB-2 و GB-6 به ترتیب دارای میانگین عملکرد ریشه و شکر سفید بالاتر از میانگین کل ژنوتیپ ها بودند. بر اساس نتایج این پژوهش ژنوتیپ های GB-6، GB-11، GB-2 و GB-10 به عنوان ژنوتیپ های دارای عملکرد ریشه و شکر سفید بالاو پایدار شناسایی شدند.کلید واژگان: چغندرقند, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, پارامترهای پایداری, ضریب رگرسیون, GGE بای پلاتTo assess root and white sugar yield stability of 11 spring sugar beet genotypes together with three check cultivars, a field experiment was carried out using randomized complete block design with four replications in six agricultural research stations; Toroq (Mashhad), Zarghan, Khoy, Kermanshah Miandoab, and Karaj, Iran, in 2020 and 2021. Combined analysis of variance showed that genotype × environment interaction was significant (P < 0.01), and genotypes had different performance in different environmental conditions. Based on regression coefficient, deviation from regression, Shukla’s stability variance, Wrick's ecovalence, and coefficient of determination, GB-6 and GB-10 genotypes were identified with high root and white sugar yield and yield stability. Although the number of genotypes with yield stability increased by using superiority measure and coefficient of variation, three genotypes including; GB-11, GB-10, and GB-2 showed the highest yield stability for root and white sugar yield, respectively. Using GGE biplot method, GB-11, GB-10, GB-2 and GB-6 were identified with higher root and white sugar yield, than average of all genotypes, and higher yield stability, respectively. Considering the results of this research, GB-6, GB-11, GB-2, and GB-10 were identified as high-yielding genotypes with high yield stability.Keywords: sugar beet, genotype × environment interaction, Stability parameters, Regression coefficient, GGE biplot
-
سابقه و هدف
نخود یکی مهم ترین حبوبات در ایران است و تقریبا 84 درصد از حبوبات غذایی را به خود اختصاص داده است. عملکرد دانه نخود به شدت تحت تاثیر محیط قرار میگیرد و به نژادگران اغلب پایداری ژنوتیپهای با عملکرد بالا را در محیط های مختلف، پیش از معرفی به عنوان رقم بررسی میکنند. مطالعه دقیق ماهیت برهم کنش ژنوتیپ با محیط، امکان شناسایی ژنوتیپهای پایدار و سازگار را برای بهنژادگران فراهم میآورد و همواره یکی از موضوعات مهم در تولید و آزادسازی ارقام جدید پایدار و پر محصول در طرحهای بهنژادی بوده است. تطابق و وفق پذیری ژنوتیپهای نخود نسبت به شرایط محیطی برای سازگاری تولید محصول در سالها و مکانهای مختلف مهم است. وجود برهم کنش ژنوتیپ و محیط ارزش ژنوتیپها را در مکانهای مختلف تحت تاثیر قرار میدهد. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط بر عملکرد دانه ژنوتیپها و ارقام نخود در چهار محیط و شناسایی ژنوتیپهای پایدار و پرعملکرد در شرایط کاشت پاییزه دیم انجام پذیرفت.
مواد و روش هادر این تحقیق دوازده رقم و ژنوتیپ پیشرفته نخود طی دو سال زراعی (1397-1395) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مناطق نیمه گرم (کوهدشت) و معتدل (خرم آباد) استان لرستان کشت شدند. روش های ناپارامتری مختلف جهت برآورد پایداری ژنوتیپها شامل آماره های ناپارامتری هان Si(1)، Si(2)، Si(3) وSi(6) ، آماره های تنارازو NPi (1)،NPi(2) ،NPi(3) و NPi(4)، آماره پایداری میانگین رتبه(R)، آمارههای پایداری کتاتا و همکاران (σr، σmy)، آماره پایداری کانگ (Ysi)، آماره های پایداری فوکس (TOP،MID و LOW) و شاخص پایداری ژنوتیپ (GSI) استفاده شد. به منظور شناخت بهتر روابط بین آمارههای مختلف، از روش تجزیه به مولفه های اصلی استفاده شد.
یافته هانتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات اصلی محیط (شامل مکان، سال و مکان × سال) و ژنوتیپ × محیط در سطح احتمال یک درصد و اثرات اصلی ژنوتیپ، مکان × ژنوتیپ و سال × ژنوتیپ در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. اثرات ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط به ترتیب 48/6 ،4/77 و 03/13 درصد از مجموع مربعات کل را به خود اختصاص دادند. بایپلات مولفه اصلی اول (PC1) در مقابل مولفه اصلی دوم (PC2) آمارههای پایداری ناپارامتری مورد مطالعه را در سه گروه طبقه بندی کرد. بر اساس آمارههایNPi(1) ،NPi(2) ، NPi(3) وNPi(4) ژنوتیپهای با کم ترین مقادیر به عنوان ژنوتیپهای پایدار در نظر گرفته میشوند. بر اساس آماره NPi (1) ژنوتیپهای G1،G6 و G9 به عنوان پایدارترین و ژنوتیپهای G3 و G5 به عنوان ناپایدارترین ژنوتیپها شناخته شدند. بر اساس پارامترهای NPi(2) و NPi(4) ژنوتیپهای G1، G10 وG9 پایدارترین و ژنوتیپهای G5، G12 و G4 ناپایدارترین بودند. بر اساس نتایج حاصله دو مولفه اصلی اول و دوم 68 درصد (به ترتیب 42 و 26 درصد به وسیله مولفه اصلی اول و دوم) از واریانس متغیرهای اصلی را توجیه کردند. تجزیه خوشه ای میانگین عملکرد دانه و آماره های ناپارامتری، ژنوتیپهای نخود را در دو گروه اصلی قرار داد. کلاستر اول شامل میانگین عملکرد دانه (MY)، TOP، MID،σr و σmy بودند. کلاستر دوم شامل چهار زیر کلاستر بود.
نتیجه گیریبر اساس آماره های Si(1)، Si(2) ، Si(3) و Si(6) ژنوتیپهای G1، G10 و G9 با کم ترین مقادیر، به عنوان پایدارترین ژنوتیپها شناخته شدند. ژنوتیپهای G1 و G9 با کم ترین میزان GSI به عنوان بهترین ژنوتیپها از نظر عملکرد دانه و پایداری شناسایی شدند. بر اساس پارامترهای دارای مفهوم دینامیک پایداری، ژنوتیپهای G1،G10 و G9 به عنوان ژنوتیپهای پایدار با عملکرد بالا معرفی شدند.
کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ × محیط, تجزیه کلاستر, سازگاری, نخودBackground and objectivesChickpea is one of the most important legumes in Iran and accounts for almost 84% of dietary legumes. Chickpea seed yield is strongly influenced by environments, and breeders often determine the stability of high-yielding genotypes across different environments before being introduced as a cultivar. Accurate study of the nature of genotype × environment allows breeders to identify stable and compatible genotypes and has always been one of the important issues in the production and release of new stable and high-yielding cultivars in breeding programs. . Adaptation of chickpea genotypes to environmental conditions is important for crop production stability in different years and places. Existence of the interaction of genotype and environment affects the value of genotypes in different places. The present study was conducted to investigate the effect of genotype by environment interaction on grain yield of chickpea genotypes and cultivars in four environments and to identify stable and high-yielding genotypes under rainfed conditions as autumn planting.
Materials and MethodsIn this study, twelve cultivars and advanced genotype of chickpea were planted during two cropping years (2016-2018) in a randomized complete block design with three replications in semi-warm (Kuhdasht) and temperate (Khorramabad) areas of Lorestan province. Various nonparametric methods such as non-parametric statistics of Si (1), Si (2), Si (3) and Si (6), Thennarasus statistics of NPi (1), NPi (2), NPi (3) and NPi (4), mean rank stability statistics (R), stability statistics of Ketata et al (σr, σmy), Kang stability statistics (Ysi), Fox stability statistics (TOP, MID and LOW) and Genotype Stability Index (GSI) were used for estimating the stability of genotypes. the principal component analysis method was used to better understand the relationships between different statistics..
ResultsThe results of combined analysis of variance showed that the main effects of environment (including location, year and location ×year) and genotype ×environment were significant at the 1% probability level and the main effects of genotype, location × genotype and year × genotype were significant at the 5% probability level. The effects of genotype, environment and the genotype by environment interaction accounted for 6.48, 77.4 and 13.03% of the total squares, respectively.The biplot of the first principal component (PC1) versus the second principal component (PC2) classified the studied nonparametric stability statistics into three groups.Based on the statistics of NPi (1), NPi (2), NPi (3) and NPi (4), the genotypes with the lowest values are considered as stable genotypes. According to NPi (1) statistics, G1, G6 and G9 genotypes were identified as the most stable and G3 and G5 genotypes as the most unstable genotypes. Based on NPi (2) and NPi (4) parameters, G1, G10 and G9 genotypes were the most stable and G5, G12 and G4 genotypes were the most unstable. Based on the results, the first two principal components explained 68% (42% and 26%, respectively), of the variance of the main variables). Cluster analysis using mean seed yield and non-parametric statistics, placed chickpea genotypes in two main groups. The first cluster included mean seed yield, TOP, MID, σr and σmy. The second cluster consisted of four sub-clusters .
ConclusionBased on Si (1), Si (2), Si (3) and Si (6) statistics, G1, G10 and G9 genotypes with the lowest values were identified as the most stable genotypes. G1 and G9 genotypes with the lowest GSI were recognized as the best genotypes in terms of grain yield and stability. Based on the parameters with the dynamics concept of stability, genotypes G1, G10 and G9 were identified as stable genotypes with high yield.
Keywords: Genotype by environment interaction, Adaptation, Cluster analysis, Chickpea -
شانزده ژنوتیپ نخود و دو رقم تجاری عادل و آزاد به عنوان شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم در چهار منطقه گچساران، گنبد، خرم آباد و ایلام به مدت سه سال زراعی (1398-1395) ارزیابی شدند. ژنوتیپ های 5، 12، 11، 17 و 4 به ترتیب بیشترین عملکرد دانه را داشتند. ژنوتیپ های 18، 16، 6 و 3 از نظر شاخص های واریانس شوکلا (2i)، اکووالانس ریک (Wi)، ریشه خطای میانگین مربع (RMSE)، و به ترتیب پایدارترین عملکرد دانه را دارا بودند. ژنوتیپ های 16 و 18 با ضریب رگرسیون نزدیک به یک، عملکرد بالاتر از میانگین کل و کمترین مقدار انحراف از رگرسیون، ژنوتیپ هایی برتر بودند. تجزیه واریانس ابرهارت و راسل اثر معنی دار برهمکنش ژنوتیپ × محیط (خطی) را نشان داد که بیانگر واکنش متفاوت ژنوتیپ ها در پاسخ به شرایط محیطی بود. ژنوتیپ های 4، 5، 9، 11، 12، 15، 16 و 18 ژنوتیپ های برتر از نظر شاخص عملکرد- پایداری عملکرد (YSi) بودند. بر پایه شاخص ناپارامتری TOP ژنوتیپ های 5، 12، 15، 9 و 4 برتر بودند. بر پایه شاخص برتری لین و بینز، ژنوتیپ های 12، 5، 11، 17 و 18 در کلیه محیط های آزمایشی مطلوب بودند. در مجموع، می توان ژنوتیپ های 4، 5 و 12 را به عنوان ژنوتیپ های با عملکرد بالاو پایدار و مناسب برای ارزیابی در پروژه های تحقیقی- ترویجی مدنظر قرار داد.کلید واژگان: نخود, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, شاخص برتری, رتبه عملکرد, سازگاری, شاخص عملکرد-پایداریSixteen chickpea genotypes and two commercial cultivars; Adel and Azad as check were evaluated under rainfed conditions using randomized complete block design with three replications at four filed stations; Gachsaran, Gonbad, Khorramabad and Ilam for three cropping seasons (2016-2019). Genotypes 5, 12, 11, 17 and 4 had the highest seed yield. Genotypes 18, 16, 6, and 3 had high seed yield stability based on Shukla variance (2i ), Wrick's equvalence (Wi), root mean square error (RMSE), Si1 and Si2 statistics. Genotypes 16 and 18 with regression coefficient close to one, seed yield higher than average yield and the lowest deviation from regression line were the superior genotypes. Analysis of variance using Eberhart and Russell method showed a significant genotype × environment interaction effect (linear) which indicated different response of genotypes to environmental conditions. Genotypes 4, 5, 9, 11, 12, 15, 16 and 18 were the best genotypes based on yield-stability index (YSi). Based on TOP nonparametric statistics, genotypes 5, 12, 15, 9 and 4 were superior genotypes. Based on Lin and Binns priority index, genotypes 12, 5, 11, 17 and 18 were desirable genotypes in all environments. In conclusion, genotypes 4, 5 and 12 can be considered as high yielding with yield stability and suitable for further verification in research and development projects.Keywords: Chickpea, genotype × environment interaction, priority index, yield rank, Adaptation, yield-stability index
-
به منظور بررسی پایداری عملکرد لاین های امیدبخش جو، تعداد 17 لاین به همراه سه ژنوتیپ شاهد در پنج ایستگاه منطقه گرم کشور طی دو سال زارعی 98-1396 در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کشت و پایداری آن ها با استفاده از دو روش AMMI (آثار اصلی جمع پذیر و برهمکنش ضرب پذیر) و SHMM (مدل ضرب پذیر تغییر یافته) ارزیابی شد. تجزیه واریانس عملکرد دانه با استفاده از مدل AMMI نشان داد که اثر ژنوتیپ، محیط و برهمکنش ژنوتیپ × محیط در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. تجزیه برهمکنش ژنوتیپ × محیط بر مبنای مدل AMMI نشان داد که چهار مولفه اصلی اول در سطح احتمال یک درصد معنی دار بودند و در مجموع 7/84 درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ × محیط را توجیه کردند. کم ترین مقدار آماره میانگین مربعات اختلاف پیش بینی (RMS PD) مربوط به مدل AMMI1 بود و بنابراین تفسیر نتایج با استفاده از مدل AMMI1 از اعتبار بیش تری نسبت به مدل AMMI2 برخوردار بود. بر مبنای مدل AMMI1، لاین WB-96-18 به عنوان لاین با پتانسیل عملکرد بالا و پایداری نسبی عملکرد شناسایی شد. همچنین، بر اساس مدل AMMI2 لاین های WB-96-8 و WB-96-9 دارای سازگاری خصوصی به زابل و لاین WB-96-12 دارای سازگاری خصوصی به مغان بودند. در مجموع، لاین های WB-96-10، WB-96-17، WB-96-18 و WB-96-19 به عنوان لاین های با پتانسیل عملکرد مطلوب در این تحقیق بودند. گروه بندی مکان ها بر مبنای مدل SHMM دو گروه ایجاد کرد که گروه اول شامل داراب، اهواز و زابل (ایستگاه های اقلیم گرم جنوب کشور) و گروه دوم شامل ایستگاه های مغان و گنبد (ایستگاه های اقلیم گرم شمال) بودند.
کلید واژگان: اقلیم گرم, بای پلات, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, روش های چند متغیره, سازگاریTo determine the yield stability of barley promising lines, 17 lines along with three control genotypes were evaluated in five warm zone stations during two years (2017-2019) in randomized complete block design with three replications and their stability was determined using AMMI (additive main effects and multiplicative interaction) and SHMM (Shifted multiplicative model). Analysis of variance of grain yield using AMMI model showed that the effect of genotype, environment and genotype × environment interaction was significant at 1% probability level. Genotype × environment interaction analysis based on AMMI model showed that the four main components of interaction were significant at the level of 1% probability. These four components explained 84.7% of the changes in genotype × environment interaction. The lowest value of RMS PD was related to AMMI1 model. Therefore, the interpretation of the results using the AMMI1 model is more valid than the AMMI2 model. According to the AMMI2 model, lines WB-96-8 and WB-96-9 had specific adaptability with the Zabol region and line WB-96-12 had specific adaptability with Moghan. Lines WB-96-10, WB-96-17, WB-96-18 and WB-96-19 were the high-performance lines in this study. The grouping of locations based on the SHMM model created two groups. The first group includes Darab, Ahvaz and Zabol, which are part of the warm zone stations in the south of the country. The second group included Moghan and Gonbad stations (warm northern zone).
Keywords: Adaptability, Biplot, Genotype×environment interaction, Multivariate methods, Warm climate -
ارزیابی ژنوتیپ های کلزا تحت شرایط محیطی مختلف، می تواند در شناسایی ژنوتیپ های پایدار و با پتانسیل عملکرد بالا مفید باشد. به منظور مطالعه پایداری عملکرد ژنوتیپ های کلزای زمستانه، تعداد نه لاین پیشرفته جدید به همراه چهار رقم اکاپی، احمدی، نیما و نفیس در شش ایستگاه تحقیقاتی اصفهان، همدان، کرج، کرمانشاه، خوی و زرقان در چارچوب طرح بلوک های کامل تصادفی به مدت دو سال زراعی (96-1394) ارزیابی شدند. نتایج تجزیه مرکب عملکرد دانه نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ × محیط معنی دار بود. معنی دار بودن برهمکنش ژنوتیپ × محیط، بیانگر واکنش متفاوت ژنوتیپ ها در محیط های مختلف بود؛ از اینرو، امکان تجزیه پایداری ژنوتیپ ها وجود داشت. تجزیه خوشه ای میانگین عملکرد دانه و آماره های ناپارامتری، ژنوتیپ های کلزا را در سه گروه اصلی قرار داد. بر اساس میانگین رتبه همه آماره های ناپایداری مورد مطالعه، ژنوتیپ های G1، G2، G5 و G13 با کمترین مقادیر میانگین رتبه به عنوان پایدارترین و ژنوتیپ های G4، G11، G7 و G9 با بیشترین میانگین رتبه به عنوان ناپایدارترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند. همچنین نتایج نشان داد که آماره های ناپارامتری Si(3)، Si(6)، NPi(2)، NPi(3)، NPi(4) و KR با میانگین عملکرد دانه و مفهوم دینامیک پایداری رابطه داشتند، ازاین رو استفاده از این روش ها برای گزینش ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا در کلزای زمستانه مناسب می باشند. بر اساس این آماره ها ژنوتیپ های G13 با میانگین عملکرد دانه 4086 کیلوگرم در هکتار و G2 با میانگین عملکرد دانه 3829 کیلوگرم در هکتار به عنوان ژنوتیپ های پایدار با عملکرد بالا شناسایی شدند و برای کشت در اقلیم سرد و معتدل سرد کشور پیشنهاد می شوند.
کلید واژگان: اقلیم سرد و معتدل سرد, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, تجزیه پایداری, روش های ناپارامتری, کلزاEvaluating of the rapeseed genotypes under different environmental conditions would be useful to identify genotypes with stable and high yield potential. In order to study yield stability of winter rapeseed genotypes, 9 new advanced lines along with four cultivars Okapi, Ahmadi, Nima and Nafis were evaluated in a randomized complete block design in six experimental field stations including Esfahan, Hamedan, Karaj, Kermanshah, Khoy and Zarghan during 2015–2017 growing seasons. Results of combined analysis of variance indicated that the effects of environments, genotypes and genotype × environment interaction were significant, suggesting that the genotypes responded differently in the studied environment conditions. So, there was the possibility of stability analysis. Cluster analysis based on the mean yield and nonparametric stability statistics showed that there were three main clusters. According to mean rank of nonparametric stability parameters, the genotypes G1, G2, G5 and G13 with the lowest value for mean rank were stable, whereas genotypes G4, G11, G7 and G9 with highest values were unstable. Also, the results indicated that the nonparametric statistics Si(3), Si(6), NPi(2), NPi(3), NPi(4) and KR were associated with mean seed yield and the dynamic concept of stability. Therefore, these methods were suitable for selecting stable and high yielding genotypes in winter rapeseed. Based on these parameters, the genotypes G13 and G2 with mean seed yield 4086 and 3829 kg h-1 respectively, were identified as high yield stable genotypes. So, these genotypes could be used for cultivation in cold and mild cold regions of the country.
Keywords: Genotype × environment interaction, Cold, mild cold climate, Non-parametric methods, Stability analysis, Rapeseed -
به منظوربررسی پاسخ هیبریدهای جدید ذرت دانه ای نسبتبه شرایط محیطی متفاوت و تعیین پایداری عملکرد دانه آن ها، آزمایشی با استفاده از هشت هیبریدذرت دانه ایدرقالبطرحبلوک هایکامل تصادفیباسهتکرار در شش منطقه در سال 1396 اجراشد. باتوجه به معنی داربودن برهمکنش هیبرید×محیط،تجزیه پایداری با استفاده از دو روش چندمتغیره AMMI و GGE-biplot انجامشد. نتایج مدل AMMI نشان داد که فقط مولفه اصلی اول (AMMI1) معنیدار بود و 52/72 درصد از تغییرات برهمکنش ژنوتیپ × محیط را توجیه کرد. بر اساس آماره های مدل AMMI (SPCA1 و ASV)، هیبریدهای شماره 1 (SC715B) و5 (SC706) به عنوان هیبریدهای با پایداری بالاتر انتخاب شدند. نتایج تجزیه پایداری با روش GGE biplot نشان داد که 32/83 درصد از کل تغییرات عملکرد دانه با دو مولفه اول و دوم GGE-biplot توجیه می شود و هیبریدهای شماره 1 (SC715B) و7 (SC703) بهعنوان هیبریدهای با پایداری بالاتر انتخاب شدند.به طور کلی، بر اساس عملکرد دانه و نتایج تجزیه پایداری با این دو روش، هیبریدهای شماره 7 (SC703) و 1 (SC715B) به ترتیب با عملکرد دانه 16/13 و 82/12 تن در هکتار به عنوان پایدارترین و پرمحصول ترین هیبریدها شناسایی شدند و با سازگاری عمومی بالا می توانند در مناطق مختلف کشور کشت شوند. بررسی بایپلات همبستگی بین مناطق مختلف نشان داد که بردارهای محیطی مغان، شیراز و کرمان و نیز مناطق کرمانشاه، قایم شهر و کرج بسیار نزدیک به هم بودند و در رتبه بندی هیبریدها، یکسان و مشابه عمل کردند. با توجه قدرت تفکیک بالای هیبریدها در مناطق شیراز، کرمان، کرج و قایم شهر، توصیه می شود جهت صرفه جویی در هزینه آزمایش ها در سال های بعد، آزمایش ها به جای شش منطقه در این چهار منطقه انجام شوند.
کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ × محیط, سازگاری, AMMI, GGE-biplotTo investigate the response of new maize hybrids to different environmental conditions and determine their grain yield stability, an experiment was conducted using eight maize hybrids in a randomized complete block design with three replications in six locations in 2016. Due to the significant hybrid × environment (G × E) interaction, stability analysis was performed using two multivariate methods, AMMI and GGE-biplot. The results of the AMMI model showed that only the first principal component (AMMI1) was significant and accounted for 72.52% of the G×E variation. Based on AMMI model statistics (SPCA1 and ASV), the hybrids No. 1 ( KSC715B) and 5 (KSC706) were selected as the highest stable hybrids. The results of stability anlaysis by GGE-biplot procedure showed that 83.32% of the total grain yield variation was explained by the first and second component of GGE-biplot and the hybrids No. 1 (SC715B) and 7 (SC703) were identified as the hybrids with higher stability. In total, based on grain yield and the results of stability analysis using these two methods, the hybrids No. 7 (SC703) and 1 (SC715B) with grain yield of 13.16 and 12.82 t/ha, respectively, were identified as the most stable hybrids with most high yielding and due to high general adaptability, cab be cultivated in different regions of Iran. Also, biplot of correlation among environments revealed that Moghan, Shiraz and Kerman as well as Ghaemshahr, Kermanshah and Karaj, were very close to each other and were similar in ranking the studied hybrids. Considering high dicreament power of hybrids in Shiraz, Kerman, Karaj and Ghaemshahr regions and in order to save the costs of future experiments, it is recomanded that the experiments be carried out in these four regions instead of six.
Keywords: AMMI, GGE-biplot, graphical, Adaptability -
برهمکنش ژنوتیپ در محیط مسئله ای مهم در مطالعه صفات کمی می باشد زیرا تفسیر آزمایش های ژنتیکی را دشوار و پیش بینی ها را با مشکل مواجه می سازد، همچنین پایداری عملکرد در محیط های مختلف را تقلیل می دهد. روش های مختلفی برای درک الگوهای برهمکنش ژنوتیپ × محیط ارایه شده است. به منظور تعیین پایداری عملکرد و سازگاری لاین های اینبرد آفتابگردان و تجزیه برهمکنش ژنوتیپ × محیط، 100 لاین خالص آفتابگردان روغنی که از نقاط مختلف جهان تهیه شده اند، در دو شرایط تنش و بدون تنش شوری به مدت دو سال زراعی (1393-1394) یعنی 4 محیط در محوطه گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در هر یک از شرایط معمول و شوری 8 دسی زیمنس بر متر مورد ارزیابی قرار گرفتند. در تجزیه پایداری به روش واریانس محیطی و ضریب تغییرات محیطی، لاین های با کد 33 و 71 کمترین مقادیر واریانس و ضریب تغییرات را نشان دادند. بر اساس واریانس انحراف از خط ابرهارت و راسل، لاین های 25، 40، 45 ،71 و بر اساس ارزش پایداری AMMI (ASV) لاین های 71، 93، 77 و 51 به عنوان لاین های پایدار شناسایی شدند. جهت شناسایی ژنوتیپ های سازگار با محیط های خاص از روش بای پلات استفاده شد. بر پایه نتایج بای پلات لاین های 71، 61 و 17 پایدارتر از دیگر لاین های مورد بررسی بودند. لاین 71 عملکرد بالاتری نسبت به دو لاین دیگر داشت. لاین 50 با عملکرد بالا، سازگاری خصوصی به محیط نرمال و لاین های 90 و 48 با عملکرد بالا، سازگاری خصوصی به شرایط شور نشان دادند. براساس آماره های پایداری مورد بررسی و روش AMMI، لاین 71 به عنوان پایدارترین لاین تحت شرایط نرمال و تنش شوری معرفی می شود.
کلید واژگان: آفتابگردان, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, بای پلات, تنش شوریThe genotype by environment interaction is a major challenge in the study of quantitative characters because it complicates the interpretation of genetic experiments and do predictions difficult, also it reduces grain seed yield stability in different environments. In order to determine the yield stability, adaptability and analysis of the genotype × environment interaction of oily sunflower inbred lines under normal and salt stress conditions, 100 genotypes coming from different geographical regions were evaluated using a randomized complete block design with three replications for two successive years (2006 to 2007). In stability analysis using statistics such as environmental variance and coefficient of variation, lines 71 and 33 showed minimum variations compared to other lines. Based on Eberhart and Russell regression method, lines 71, 45, 40 and 25 was the most stable genotypes. AMMI statistics revealed lines with code numbers of 71, 77, 93 and 51 as the most stable genotypes. Biplot technique was used to identify the appropriate genotypes for special environments. Based on this method, lines 71, 61 and 17 showed the lowest interaction and considered as the most stable genotypes. However, line 71 showed highest seed yield compared two other lines. The line with code number of 50 showed special stability and high yield under normal conditions whereas lines 90, 48 showed special stability and high yield under salt stress conditions. In conclusion, based on different stability analysis statistics and AMMI analysis the line 71 are introduced as most stable line under normal and salt stress conditions.
Keywords: Biplot, Genotype by Environment Interaction, Salt Stress, Sunflower -
اصلاح برای عملکرد و پایداری عملکرد همواره از اصلی ترین اهداف به نژادگران بوده است. در تحقیق حاضر، عملکرد و پایداری عملکرد 51 رقم گندم معرفی شده در بیش از نیم قرن اخیر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار طی پنج سال زراعی ارزیابی شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش ژنوتیپ × محیط معنی دار بود و بنابراین الگوی تغییرات آن با استفاده از روش گرافیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج تجزیه GGE-Biplot، مولفه اول به عنوان مولفه ژنوتیپ و مولفه دوم به عنوان مولفه برهمکنش ژنوتیپ × محیط به ترتیب 98/41 و 20/28 درصد از تغییرات موجود در کل داده ها را توجیه کردند. الگوی هم زمان عملکرد و پایداری عملکرد، ارقام مورد بررسی را به سه گروه مطلوب، متوسط و نامطلوب تقسیم کرد. در میان ارقام مورد بررسی، ارقام مهدوی، مارون و سیستان، عملکرد و پایداری عملکرد بالا و ارقام شاهپسند و زاگرس، عملکرد و پایداری عملکرد پایینی نشان دادند. نتایج این مطالعه نشان داد که به نژادگران با گذشت زمان به طور تقریبا موفقیت آمیزی توانسته اند ژنوتیپ هایی با عملکرد بالا و پایداری مطلوب را معرفی کنند، اما به دلیل پیچیدگی صفات عملکرد و پایداری عملکرد، 10 درصد از ژنوتیپ ها با عملکرد کم و 30 درصد با پایداری ضعیف در بازه زمانی سال های 85-1365 معرفی شده اند که لزوم انجام آزمون های دقیق تر در آینده را تایید می کند. ژنوتیپ های زمستانه در مقایسه با ژنوتیپ های بهاره و دومنظوره، عملکرد و پایداری عملکرد پایین تری نشان دادند. از آنجایی که ارقام بهاره در کشت پاییزه عملکرد بالایی نشان دادند، بنابراین توصیه می شود این ارقام به صورت پاییزه نیز کشت شوند.کلید واژگان: بای پلات GGE, برهمکنش ژنوتیپ × محیط, سازگاری, طرح موزاییکیBreeding for yield and yield stability has always been the main goal for breeders. In the current research, yield and yield stability of 51 wheat cultivars introduced over the last half century were evaluated in a randomized complete block design with two replications during five years. Analysis of variance revealed that genotype × environment interaction was significant. Therefore, the pattern of genotype × environment variation was analyzed using graphical method. According to the results of GGE biplot analysis, the first and second components as genotype and genotype × environment interaction components, explained 41.98% and 20.28% of the total variation, respectively. Simultaneous pattern of yield and yield stability divided the studied cultivars into three groups including desirable, moderate and undesirable. Among the studied cultivars, Mahdavi, Maroon and Sistan showed high yield and yield stability, while Shahpassand and Zagros had a low yield and yield stability. The results of this study showed that breeders have successfully introduced the genotypes with high yield and good stability over time, however due to the complexity of yield and yield stability traits, 10% of genotypes with low yield and 30% with poor stability have been introduced during 1986-2006, which confirms the need for more accurate tests in the future. Winter genotypes showed lower yield and yield stability compared to spring and facultative cultivars. Since, spring cultivars showed high yield in autumn cultivation, it is therefore recommended to cultivate spring cultivars in autumn as well.Keywords: Adaptability_Genotype × environment interaction_GGE biplot_Mosaic plot
-
پایداری عملکرد یکی از مهم ترین ویژگی های یک ژنوتیپ برای معرفی شدن به عنوان یک رقم است که باعث می شود ارقام اصلاح شده در مناطق وسیعی سازگار باشند. به منظور دستیابی به ژنوتیپ های پرمحصول و سازگار گندم دوروم برای مناطق گرم و خشک کشور، آزمایشی با 18 لاین امید بخش به همراه دو شاهد، شامل یک رقم شاهد گندم دوروم بهرنگ و یک رقم شاهد گندم نان چمران در ایستگاه های تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی داراب، اهواز، خرم آباد و دزفول در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و به مدت دو سال صورت گرفت. در هر منطقه عملکرد دانه و صفات زراعی لاین ها اندازه گیری شدند. با توجه به آماره شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG)، که بر مبنای تمام روش های پارامتری محاسبه شده است، به ترتیب لاین های DW-93-10، DW-93-7، DW-93-15، DW-93-16، DW-93-4 و DW-93-18، با بیشترین مقدار SIIG نزدیک به یک، جزء پایدارترین لاین ها از نظر عملکرد دانه بودند. همچنین این لاین ها کمترین فاصله را از ژنوتیپ ایده آل (d+) و بیشترین فاصله را از ژنوتیپ غیر ایده ال (d-) داشتند. روش SIIG بر مبنای همه روش های ناپارامتری نیز محاسبه شد. نتایج نشان داد لاین های DW-93-18، DW-93-15، DW-93-10، DW-93-16، DW-93-7، DW-93-14، DW-93-2، DW-93-4 و DW-93-5 به ترتیب با بیشترین مقدار، جزء پایدارترین لاین ها از نظر عملکرد دانه بودند. در مجموع برمبنای روش های پارامتری و ناپارامتری، لاین های DW-93-10، DW-93-7، W-93-15، DW-93-4 و DW-93-18 جزء پایدارترین لاین ها از نظر عملکرد دانه بودند و در کل، با توجه به عملکرد دانه، شاخص های کیفیت و تحمل بیماری های مهم گندم، لاین های DW-93-4 و DW-93-5 که برتر از شاهد بودند و همچنین لاین DW-93-19 که زودرس تر از شاهد بود، نیز انتخاب شدند. این لاین ها پس از تکثیر بذر، برای انتخاب برترین آنها در شرایط زارعین، وارد آزمایشات تحقیقی- ترویجی می شوند.کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ × محیط, روش های تک متغیره, شاخص SIIG, گندم دورومThe stability of yield performance is one of the most desirable characters of a genotype to be released as a variety, which allows the developed varieties to be adopted in large areas. To obtain high yielding and stable durum wheat genotypes, 18 durum wheat lines and promising lines along with two commercial durum (Behrang) and bread wheat (Chamran) check cultivars were evaluated in four warm and dry locations of Iran including Darab, Ahvaz, Khoramabad and Dezful during two cropping seasons (2013-2015). The experiments were conducted in form of RCBD with three replications. Seed yield and some agronomic characteristics were recorded in each location. Results of SIIG criterion, calculated based on all parametric methods, indicated that lines DW-93-10, DW-93-7, DW-93-15, DW-93-16, DW-93-4 and DW-93-18, in comparison with the other lines, had the least deviation from the ideal genotype (d+) and had the greatest deviation from the non-ideal (d-) one; therefore these lines with maximum SIIG were the stable lines. Results of SIIG index, calculated based on all non-parametric methods, indicated that the lines DW-93-18, DW-93-15, DW-93-10, DW-93-16, DW-93-7, DW-93-14, DW-93-2, DW-93-4 and DW-93-5 were characterized with maximum SIIG and were introduced as stable genotypes. Based on parametric and non-parametric procedures, the lines DW-93-10, DW-93-7, DW-93-15, DW-93-4 and DW-93-18 were introduced as stable genotypes. Finally, by using average of yield, grain quality indices and resistance to diseases, lines DW-93-4 and DW-93-5 along with DW-93-19 as the earliest maturity lines were selected to be tested in on-farm yield trials of next cropping seasons.Keywords: Durum wheat_Genotype × environment interaction_SIIG index_Univariate methods
-
به منظور مطالعه برهمکنش ژنوتیپ × محیط و سازگاری بیست ژنوتیپ پیشرفته گندم نان بهارهاز نظر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، آزمایشیبا استفاده از طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار طی سال هایزراعی 93-1390درایستگاهتحقیقاتکشاورزیتبریز و میانهدر مجموعدرپنجمحیط (ترکیبسالومکان) اجرا شد. تجزیه مرکب داده ها نشان داد که برهمکنش ژنوتیپ × محیط برای تمام صفات مورد اندازه گیری (عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله در واحد سطح) حداقل در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. بر این اساس، تجزیه پایداری ژنوتیپ هابر اساس روش ابرهارت و راسل، روش غیرپارامتری رتبه ای و روش گزینش همزمان برای عملکرد دانه و اجزای آن انجام شد. نتایج تلفیق این روش ها نشان داد که از نظر وزن هزاردانه ژنوتیپ های شماره 5، 14 و 8، تعداد دانه در سنبله ژنوتیپ های شماره 1، 5 و 6، تعداد سنبله در واحد سطح ژنوتیپ های شماره 6، 17 و 1، ضمن داشتن برهمکنش کمتر با محیط نسبت به سایر ژنوتیپ ها، از پتانسیل تولید بالاتری نیز برخوردار بودند، اما از نظر عملکرد دانه، ژنوتیپ شماره5 با شجره Yang87-158و ژنوتیپ شماره 8 با شجره Milan CM75118-B-5M-1Y-05M به ترتیب با عملکرد 47/6 و 38/6 تن در هکتار سازگاری بیشتر و برهمکنش کمتری با محیط داشتند و قابل توصیه جهت کشت در اقلیم مشابه از نظر آب و هوایی هستند. همچنین،نتایج حاصل از این تحقیقنشان داد که در تجزیه اثرمتقابل ژنوتیپ× محیط، روش رتبه ای تا حدود زیادی نتیجه مشابه ای با روش گزینش همزمان ارایه می دهد.کلید واژگان: برهمکنش ژنوتیپ×محیط, پایداری, عملکرد و اجزای عملکرد دانهTo study the stability of 20 bread wheat genotypes forgrain yield and yield components, an experiment was carried outinrandomized complete block design with two replications in five environmentsin East Azarbaijan provience, Tabriz and Meyane agricultural stations, Iran,during 2011-2014. The results of combined analysis of variance showed that the genotype × environment interaction was significant (at least pKeywords: Genotype × environment interaction_Grain yield_yield components_Stability
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.