چکیده:

خشکی از جمله تنش­های محیطی است که به­عنوان مهمترین عامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان زراعی در اکثر نقاط جهان و ایران شناخته شده است. از آنجایی كه بیشتر نقاط كشورمان در مناطق خشك ونیمه خشك قرار گرفته است که دارای منابع آب محدودی است، كشت گیاهان متحمل به خشكی حائز اهمیت است و از طرفی خاك های زراعی كشورما به دلایل متعددی دچار كمبود شدید ریز مغذی ها و ازجمله روی(Zn) می باشند . از این رو این تحقیق با هدف مطالعه تاثیر زمان و میزان کاربرد Zn به همراه بررسی تاثیر تنش رطوبتی بر عملکرد و اجزای عملکرد گلرنگ تابستانه در سال زراعی 1391 در استان اصفهان انجام گرفت. این بررسی با بهره گرفتن از طرح کرت­های دو بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد که فاکتور های آزمایش شامل سه سطح آبیاری( آبیاری کامل(آبیاری در مراحل کاشت، رشد رزت، رشد طولی، گلدهی، گرده افشانی و پر شدن دانه)، قطع یک دور آبیاری در مرحله گلدهی و قطع یک دور آبیاری در مرحله دانه بندی) به عنوان فاکتور اصلی، و سه زمان کاربرد عنصر روی (محلول پاشی سولفات روی در هنگام کاشت،  محلول پاشی در زمان گلدهی و محلول پاشی در زمان شروع دانه بندی) به عنوان فاکتور فرعی و سه غلظت مصرف کود روی (صفر، سه در هزار و شش در هزار)  به عنوان فاکتور فرعی فرعی بود. بررسی ها نشان داد که تیمار آبیاری تاثیر معنی داری بر ارتفاع، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت و کلروفیل در سطح احتمال یک درصد و بر وزن هزار دانه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. نتایج تجزیه واریانس همچنین نشان داد که زمان کاربرد سولفات روی بر تعداد غوزه، دانه در غوزه و کلروفیل در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد و صفات وزن هزار دانه، عملکرد دانه و درصد روغن در سطح 5 درصد معنی دار بود و غلظت سولفات روی بر تعداد غوزه، دانه در غوزه، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک و کلروفیل در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد، به طوری که بهترین بازده را غلظت 3 در هزار سولفات روی داشت. به طور کلی عملکرد دانه تحت تنش خشکی کاهش یافت ولی محلول پاشی سولفات روی باعث افزایش عملکرد شد، بنابراین محلول پاشی این عنصر به ویژه در مرحله آغاز گلدهی در تحمل گلرنگ به تنش خشکی و افزایش عملکرد تحت تنش مفید می باشد.

کلمات کلیدی: گلرنگ، تنش خشکی، مراحل رشد، غلظت و زمان کاربرد سولفات روی.

مقدمه

تنش­های محیطی، یکی از مهمترین عوامل کاهش دهنده عملکرد محصولات زراعی در سطح جهان هستند. چنانچه تنش­های محیطی وجود نداشت ، عملکرد های واقعی باید برابر با پتانسیل عملکرد های بالقوه گیاهان بود، در حالی که در بسیاری از گیا هان زراعی متوسط عملکرد واقعی گیاهان کمتر از 10-20 درصد ظرفیت عملکرد آنان است(کافی و رستمی، 1386). در نقاط خاصی از کره زمین به دلیل موقعیت جغرافیایی، عوامل تنش زا در تولید محصولات کشاورزی تاثیر منفی بیشتری

 دارند و کشاورزی در آن مناطق با تحمل هزینه بیشتر و در نتیجه بازده کمتری صورت می گیرد. در این میان می توان به خشکی که یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد وتولید گیاهان زراعی است، اشاره داشت. خشكی در ایران پدیده ای اجتناب ناپذیر است كه همه ساله با شدت متفاوتی، تولید موفقیت آمیز محصولات كشاورزی را با مخاطره روبرو می­سازد.  رشد گیاهی توسط چند عامل مهم كنترل می­شود كه در این میان آب نقش حیاتی دارد. بسته به مرحله فیزیولوژیكی كه گیاه درآن به سر می­برد و شدت تنش، كم آبی اثرات مختلفی برگیاه می­گذارد (کافی و دامغانی، 1379).

با وجود تولید سالیانه 271 هزار تن دانه روغنی در کشور، بخش عمده ای از روغن مصرفی ار منابع خارجی تامین می شود. بنابراین توسعه کشت دانه های روغنی از اهمیت بسزایی برخوردار است(یونس سینکی، 1387).

گلرنگ از قدیم الایام در استان های آذر بایجان، خراسان و اصفهان به صورت زراعت فرعی و با هدف برداشت گل كشت می‌شده است. روغن دانه این گیاه كیفیت قابل ملاحظه ای دارد. میزان اسید لینولئیک آن بین 73 تا 85 درصد است كه بالاترین مقدار در بین نباتات روغنی می‌باشد (خواجه پور، 1380) . وجود توده های محلی و انواع تیپ وحشی این گیاه كه در سراسر ایران پراكنده اند، نشان از سازگاری این گیاه با شرایط آب و هوایی متنوع دارد. با اینكه كشور ایران نیز در محدوده جغرافیایی اهلی شدن گلرنگ قرار دارد، ولی متأسفانه در ایران مورد توجه شایسته ای قرار نگرفته است . سازگاری وسیع گلرنگ به اقلیم مختلف و تحمل زیاد آن به شرایط نامساعد ایجاب می کند كه مطالعات به نژادی و به زراعی در جهت گسترش كشت آن در کشور عمل آید(فروزان، 1378).

کمبود آب و بروز تنش خشکی در محیط رشد گلرنگ باعث کاهش اندازه گیاه، تغییر رنگ برگها، کم شدن دوام سطح برگ و کاهش عملکرد می شود. آبیاری از طریق تغییر اجزای عملکرد می تواند عملکرد را تحت تاثیر قرار دهد (یزدی صمدی، 1375).

خاك های زراعی كشورما به دلایل متعددی دچار كمبود شدید ریز مغذی ها به ویژه روی(Zn) می باشند . برخی از این دلایل عبارتند از :آهكی بودن خاك ها ،بی كربانته  بودن آب آبیاری ، تنش  خشكی در مزارع كشور و پایین بودن مواد آلی در خاك های زراعی.بنا دلایل فوق جذب عناصر ریز مغذی ، به ویژه روی (Zn) و آهن(Fe) ، به وسیله ی ریشه ی گیاهان یا اصلاً انجام نمی گیرد ویا در صورت جذب نیز ، به دلیل  PHبالای شیره ی سلولی با رسوب در درون آوند ها ، به قسمت های خوراكی (برگ،میوه ودانه) نمی رسند.در صورت مصرف دام یا انسان از این قسمت های خوراكی ابتلا به كمبود عناصر ریز مغذی بدیهی است.

تغذیه مناسب تحت شرایط تنش می تواند تا حدی به گیاه در تحمل تنش ها کمک کند. روی از عناصر کم مصرف ضروری است که برای رشد طبیعی و تولید مثل گیاهان زراعی ضروری است (آلووی، 2004) و در سنتز پروتئین ها و هورمون گیاهی اکسین به کار می رود (استمپر و همکاران، 1998). نیاز به روی برای رشد بهینه و مراحل فیزیولوژیکی و غلظت بحرانی آن برای عملکرد روغن ضروری گزارش شده است (مسیرا و شارما، 1991).

روی در چند آنزیم موجود در گیاهان شرکت داشته و بنابراین می تواند در امر سنتز پروتئین ها و کربوهیدراتها، متابولیسم سلول، محافظت غشا از رادیکال های آزاد اکسیژن و سایر فرایند های مرتبط با امر سازگاری گیاهان به تنش ها، نقش مهمی ایفا کند(همانترانجان، 1996).

1-2- منشأ و اهمیت گلرنگ

کشت و کار گلرنگ در ایران، افغانستان، پاکستان، هند و بسیاری از مناطق دنیای قدیم قدمتی دیرینه دارد (زینلی، 1378). به طوری که سابقه کشت آن در مصر به حدود 4000 سال و در چین به حدود 2000 سال پیش بر می­گردد (فروزان، 1378). به نظر می­رسد این گیاه در شمال شرق هندوستان و ایران یا ترکیه اهلی گردیده است. علی­رغم اینکه گلرنگ بومی ایران بوده و امکان زراعت آن در بسیاری از مناطق کشور فراهم است کشت آن در کشور رواج چندانی نداشته است (اهدایی و نورمحمدی، 1362).

در حال حاضر اهمیت تولید گلرنگ در درجه اول صرفاً برای تولید روغن خوراکی و در درجه بعد به عنوان دانه پرندگان دست آموز و مقدار کمی برای استفاده در

این مطلب را هم بخوانید :

خرید پایان نامه : بانکداری با استفاده از کامپیوترهای خانگی

 صنایع است (خواجه پور، 1370). تا اواخر دهه 70 میلادی، همه تلاشهای صورت گرفته برای کشت گلرنگ در نقاط مختلف دنیا به شکست انجامید زیرا مقدار روغن دانه گلرنگ کمتر از 30 درصد بود. میزان روغن گلرنگ جهت موفقیت آن در رقابت با سایر گیاهان روغنی باید بیشتر از40 درصد باشد (نولس، 1958). بالا بودن درصد پوسته باعث عدم اولویت گلرنگ در کشت‌های تجاری گردیده است. زیرا این عامل علاوه بر کاهش درصد روغن دانه و ایجاد اشکال در استخراج روغن، باعث کاهش پروتئین کنجاله و کاهش کیفیت مصرف آن می­شود. این عامل سبب می­شود که کنجاله گلرنگ نتواند رقیب جدی برای کنجاله‌های دارای پروتئین باشد. از کنجاله گلرنگ می­توان در تغذیه گاوهای شیری و نیز مرغ­های تخم‌گذار استفاده کرد اما جهت تغذیه جوجه‌های جوان مناسب نیست (زینلی، 1380).

از دانه گلرنگ می­توان به صورت خالص در تغذیه گاوها استفاده کرد. هنگامی که جو به صورت علف هرز در مزرعه گلرنگ زیاد باشد، به علت سختی جدا کردن دانه‌های این دو از یکدیگر می­توان دانه‌ها را مستقیماً به مصرف خوراک دام رساند (نولس، 1958). کنجاله حاصل از گلرنگ دارای 24-20 درصد پروتئین، 33 درصد الیاف خام و 10 درصد روغن است که به علت کم بودن درصد پروتئین و زیاد بودن الیاف خام،

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

شکل 4-1: تجزیّه به مؤلّفه­های اصلی برای شاخص­های پارامتری. 55

شکل 4-2: تجزیّه به مؤلّفه­های اصلی برای شاخص­های نا­پارامتری. 67

 

 

چکیده

به ­منظور بررسی اثر متقابل ژنوتیپ در محیط و مطالعه­ سازگاری و پایداری، عملکرد دانه­ی 20 ژنوتیپ نخود در مزرعه­ی تحقیقاتی دانشکده­ی کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه، به مدّت چهار سال زراعی (1391-1387)، در دو محیط دیم و آبی، در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیّه واریانس مرکّب نمایانگر اختلاف معنی­داری برای اثر ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل آن­ها بود که بیانگر وجود تنوّع ژنتیکی و امکان انتخاب ژنوتیپ­های پایدار می­باشد. بر اساس اکثر معیارهای پارامتری محاسبه شده، ژنوتیپ­های شماره­ی 16 (FLIP 99-26C) و                 20 (FLIP 00-6C) پایدارترین ژنوتیپ­ها با میانگین عملکردی بالاتر از میانگین جامعه، معرّفی شدند. نتایج تجزیّه­ همبستگی شاخص­های پارامتری نشان داد، بین پارامترهای پایداری، شاخص واریانس محیطی (Si2) بیشترین همبستگی مثبت و معنی­دار (**830/0) و شاخص برتری (Pi) بیشترین همبستگی منفی و معنی­دار (**90/0-) را با صفت عملکرد دانه داشتند. نتایج تجزیّه به مؤلّفه­های اصلی برای شاخص­های پارامتری مشخّص نمود، مؤلّفه­ی اوّل 32/53 درصد و مؤلّفه­ی دوّم 14/37 درصد از تغییرات را توجیه نمودند. در داده ­های اصلی، فرض صفر، مبنی بر تساوی پایداری ژنوتیپی، در سطح احتمال پنج درصد رد شد (1/30=، 69/46= و 54/31=). این شاخص­ها نشان می­دهند، ژنوتیپ­ها، دارای سازگاری متفاوتی برای شرایط دیم و آبی هستند. سازگارترین و پایدارترین ژنوتیپ آن است که Si(1) و Si(2) آن حدّاقل باشد و با توجّه به اینکه 0=Si(2)=Si(1) به معنی حدّاکثر پایداری می­باشد بنابراین ژنوتیپ شماره­ی 16 (FLIP 99-26C)، دارای بیشترین پایداری است. به دلیل وجود همبستگی شاخص انتخاب ژنوتیپ (GSI)با شاخص­های ناپارامتری Nassar و Huehn، Thennarasu، میانگین مجموع رتبه (RSM) و انحراف معیار رتبه (SDR)، می­توان اظهار نمود شاخص GSI، شاخصی معتبر و مطمئن برای انتخاب ژنوتیپ­های پایدار به ­شمار می­رود. تجزیّه به مؤلّفه­های اصلی برای شاخص­های ناپارامتری، مشخّص کرد که دو مؤلّفه­ی اوّل در مجموع 21/88 درصد از تغییرات موجود بین شاخص­های ناپارامتری را توجیه نمودند.

 

کلمات کلیدی: نخود، تجزیّه­ پایداری، شاخص­های ناپارامتری، شاخص­های پارامتری و تجزیّه به مؤلّفه­های اصلی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اوّل

مقدّمه و کلیّات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1- اهمّیّت نخود

نخود در زبان فارسی تحتِ عناوین نخود زراعی، نخود ایرانی و نخود کابُلی و در زبان انگلیسی با           نام­هایِNgalgram ،Chickpea ،Filed pea ، Gram و Garbanzo خوانده می­شود. ازدیاد جمعیّت و نیاز روز ­افزونِ بشر به موّاد غذایی از یک سو و کمبود منابع تولید از سوی دیگر، اندیشه­ی محقّقان و دولت­مردان را در این راستا سوق داده است که تنها راه دست­یابی به خودکفایی کشاورزی -به دلیل محدودیّت منابع آبی و خاکی هر کشور- افزایش عملکرد در واحد سطح است. این امر میسّر نمی­ شود مگر به وسیله­ی بهره­ گیری از علم ژنتیک و اصلاح نباتات که در نتیجه­ی آن با تولید ارقام پُر­­محصول، می­توان عملکرد در واحد سطح را افزایش داد. رژیم غذایی عمده­ی مردم جهان در اکثر کشورها را غلّات و حبوبات تشکیل می­دهد  (Saxena, 1997). در اغلب کشورهایی که با کمبود مواد غذایی رو­برو هستند، کمیّت و کیفیّت پروتئین مسئله­ اصلی تغذیه می­باشد. ترکیبِ مناسبی از پروتئین گیاهی، به وسیله­ی­ مصرف حبوبات، می ­تواند مشکلات سوءِ­تغذیه و نیز بخشی از کمبود پروتئین بدن را مرتفع سازد (کوچکی، 1386).

نخود یکی از مهم­ترین حبوبات خوراکی خاورمیانه است که به­ صورت پخته، لپه، آجیل و دانه­های سبز آن نیز به شکل تازه­خوری در سبد غذایی روزانه مصرف می­شود. همچنین کاه و کلش، شاخ و برگ و حتّی دانه­های نامرغوب نخود به عنوان علوفه مورد تعلیف احشام قرار می­گیرد. نخود سفید رنگ معمولی، حاوی مقدار قابل توجّهی پروتئین می­باشد که معمولاً دیر ­هضم است. میزان پروتئین نخود معمولی حدوداً 20 درصد است، به­ همین ­دلیل مصارف بالایی دارد (کریمی، 1383). حبوبات را گوشت فقرا نامیده­اند؛ به ­طور ­کلّی بین مقدار حبوبات مصرفی و میزان مصرف غذاهایی که منشأ دامی دارند، یک رابطه­ معکوس وجود دارد. بر همین اساس، حبوبات قسمت عمده­ای از غذای مردم کشور­های فقیر­­نشین در مناطق خشک را تشکیل می­دهند. از سوی دیگر، به ­دلیل قابلیّت هم­زیستی حبوبات با باکتری­های تثبیت­کننده­ نیتروژن مولکولی جَو، در برقراری تعادل عناصر معدنی خاک، در اکوسیستم­های زراعی نیز حائِز اهمّیّت هستند و قرار دادن آن­ها در تناوب، به پایداری سیستم­های زراعی کمک می­ کند (Saxena, 1997).

1-2- منشاءِ نخود

نخود تاریخچه­ای بسیار قدیمی دارد، مبدأِ آن را غرب آسیا و جنوب اروپا می­دانند. قرن­هاست که کشت و ­کار نخود در کشور­های خاورمیانه، هندوستان، پاکستان، ایران، حتّی یونان و جنوب اروپا رواج دارد (کریمی، 1383). از حدودِ 14700 سال پیش، انسان­ها بسیاری از گونه­های گیاهی را در خاورمیانه به منظور تأمین احتیاجات­شان اهلی و مهار کرده­اند. به­ نظر می­رسد، کشاورزی با یک گروه هفت­­تایی از گیاهان  دانه­ای (گندم اینکورن دیپلوئید[1]، گندم اِمِر تتراپلوئید[2]، جو، نخود زراعی، نخود فرنگی، عدس و ماش تلخ) به علاوه­ی کتان شروع شده است که «بسته­ی گیاهان بنیان­گذار[3]» نام گرفته­اند. Vavilov یک مرکز اوّلیّه در جنوب غربی آسیا و مدیترانه و یک مرکز ثانویه­ی ابتدایی را به عنوان مراکز منشاءِ نخود معرفی نمود (Saxena and Singh, 1997).

Van der Maesen   در سال 1972، منابع موجود در مورد تاریخچه­ی اهلی شدن و پراکنش نخود را مورد بررسی قرار داد؛ قدیمی­ترین نشانه­ای که در مورد نخود به ­دست آمده است، مربوط به 5450 سال قبل از میلاد مسیح در ناحیه­ی هاسیلر[4] در نزدیکی بوردور[5] ترکیه است. در منطقه­ی جریکو[6] نمونه­هایی از بذر نخود پیدا شده است که مربوط به 3200 سال قبل از میلاد می­باشند. آخرین نمونه به 2000 سال قبل تعلق دارد که در هند دیده شده است (آقایی و کانونی، 1383).

1-3- اصلاح نخود برای مقاومت به خشکی

تلاش متخصّصین اصلاح نباتات در ایجاد واریته­هایی است که کمترین کاهش عملکرد را در شرایط متوسّطی از تنش، دارا باشند. سازش گیاه با شرایط محیطی، به چهار روش کلّی صورت می­گیرد.

• تکاملی (رشد)
• مرفولوژیکی
• فیزیولوژیکی
• متابولیکی

ارزیابی صفات گیاه در این چهار سطح برای سازگاری به تنش محیطی، یکی از اهداف تحقیقات در رابطه با مقاومت به تنش است و تشخیص این سازگاری به تنش، در اصلاح نباتات اهمّیّت زیادی دارد. انتخاب و جدا­سازی ژنوتیپ­های مفید از نظر تحمّل به تنش به دو صورت مستقیم و غیر ­مستقیم        انجام می­گیرد.

مستقیم یا مشاهده­ای، در مورد مطلق، تحت شرایط تنش کنترل شده، اعمال می­شود و پیشرفت­های بسیاری نیز از این طریق به دست آمده است.

غیر مستقیم، عبارت است از غربال کردن و انتخاب برای خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی که با تحمّل به تنش محیطی، همبستگی دارند.

معیارهای انتخاب غیر مستقیم در اصلاح برای مقاومت به تنش و عملکرد بالا توسّط فیزیولوژیست­ها و به­نژاد­گران تعیین می­گردد. صفاتی که برای انتخاب استفاده می­شوند باید دارای خصوصیّات زیر باشند.

• از واریانس ژنتیکی کافی­ای برخوردار باشند.
• وراثت­پذیری بالایی داشته باشند.
• دارای همبستگی بالا با عملکرد، در شرایط تنش یا با شاخص مقاومت به تنش، بر ­اساس عملکرد باشند.
• ترجیحاً صفات به نحوِ مؤثری با عملکرد همبستگی معنی­دار داشته باشد.
• به سادگی و سریع جهت ارزش اقتصادی ارزیابی شوند.

انتخاب برای تعیین ژنوتیپ­های مقاوم به خشکی، ممکن است در محیط تنش یا بدون تنش انجام گیرد؛ بر این اساس Hurd در سال 1986 برای اوّلین بار مطرح نمود که از اقلیم­های نیمه خشک می­توان برای تهیّه­ی ارقام مقاوم به خشکی بهره گرفت. Quizenberry و Reitz در سال 1976، پس از مطالعه در این زمینه توجیه نمودند که انتخاب ارقامِ دارای عملکردِ برتر در شرایط محیطی مساعد، سودمندی بیشتری نسبت به انتخاب در شرایط تنش خشکی دارد؛ احتمالاً وجود سطوح مختلف تنش خشکی در محیط، فقط به بزرگی اختلاف عملکرد ارقام انتخاب شده می­اَفزاید. بنابراین می­توان از یک روش مرکّب برای بهبود عملکرد در محـــــدوده­­ای خاص از تنش خشکی استفاده نمود تا سازگـارترین ژنوتیپ­ها شناسایی شــوند (عبدمیشانی و شاه­نجات­بوشهری، 1376).

 

1-4- ژنتیک نخود

   نخـود گیــاهی دیپلوئیــد با 2n= 2x= 16 كرومـوزوم و خودگشــن، از خانواده­ی بقولات (Leguminosae) است (Auckland and Van der Maesen, 1980). در سال 1972 Van der Maesen و پس از آن در سال 1980 Auckland و Van der Maesen اغلب نخود را به دو گروه اصلی تقسیم می­ کنند. این تقسیم­بندی بر اساسِ اختلاف در اندازه، شكل و رنگِ بذر است. تیپی كه دارای دانه­ی درشت، گرد و سفید یا زرد كم رنگ (كِرِم) می­باشد، به تیپِ كابُلی معروف است؛ گل­های این تیپ رنگی نیستند. تیپی كه دارای دانه­ی ریز، زاویه­دار با لبه­ی تیز و در رنگ­های مختلف است، به تیپ دِسی[7] معروف است؛ این تیپ معمولاً دارای گل و ساقه رنگی است و گاهی برگ­های آن نیز رنگی می­باشند. اگر چه این گروه­ها قرن­ها پیش از هم جدا شده ­اند امّا موانعی برای دورگ­گیری بین آن­ها وجود ندارد. دورگ­گیری بین این دو گروه ممكن است موجب ظهور اختلاف ژنتیكی یا صفات ژنتیكی جدیدی شود كه برای اصلاح نخود و مطالعه­ سیستـم ژنی Cicerمفید می­باشد (صبّاغ­پور، 1374). در ارتباط با ژنتیک نخود و به ویژه تشخیص    ماركِر­های[8] ژنتیكی جدید و مفید، تهیّه­ی كاریوتیپ[9] استاندارد و نقشه­های دقیق لینكاژ[10] در كروموزوم­های نخود، لازم است كه تحقیقات

این مطلب را هم بخوانید :

مدت حضانت فرزند/پایان نامه درمورد تعیین قیم - خوشفکری - مرجع ایده ها و آموزش های علمی

 گسترده­ای انجام شود. ماركرهای مورفولوژیكی و بیوشیمیایی می­توانند در تعیین مكان و ارزیابی نقشه­ی لینكاژ نخود و تشخیص لینكاژهای جدید استفاده شوند. انتظار می­رود برخی شباهت­ها بین جنس Cicer و دو جنس خویشاوند Pisum و Lens وجود داشته باشد كه بعد از تهیّه­ی نقشه و گروه­های لینكاژ مشخّص خواهد شد (Blixt, 1972)، (Marx, 1977) و                         (Ladizinsky and Adler, 1984). از میان 300 ژنِ شناخته شده در جنس Pisum، بیش از 200 عدد آن­ها در هفت گروهِ لینكاژ قرار گرفته­اند که ظاهراً مطابق با همان هفت جفت كروموزوم موجود در این جنس است. بر اساس «قانون سری­های همولوگ[11] Vavilov» كه بعدها توسّط Gustafsson و Lundqvist در سال 1981 نام آن به «قانون تنوّع موازی[12]» تغییر یافت، ژن­های زیادی با اثرات مشابه در جنس­های خویشاوند نزدیک وجود دارد بنابراین انتظار می­رود كه ژن­های مشترك زیادی بین جنسCicer و      جنس­هایی مانندPisum و Lens وجود داشته باشد. همچنین وجود گروه­هایِ لینكاژِ مشترك نیز امكان­پذیر است (Saxena and Singh, 1997).

1-5- سازگاری

سازگاری به تغییرات وراثت­پذیر در ساختمان و رفتار یک موجود که موجب افزایش احتمال بقا و    تولید­مثل آن در یک محیطِ بخصوص می­شود، اطلاق می­گردد (دشتکی و همکاران، 1383). سازگاری قابلیّت یک ژنوتیپ، برای تولید دامنه­ی مفیدی از فنوتیپ­ها، در محیط­های متفاوت است (فرشادفر، 1377). معمولاً سازگاری یک ژنوتیپ در چند محیط به وسیله­ی اثر متقابل آن ژنوتیپ با محیط­های متفاوت آزمون      می­شود. یک ژنوتیپ هنگامی سازگاری یا پایداری بالایی دارد كه میانگین عملكرد بالایی نیز داشته باشد و در ضمن، عملكرد نیز نوسان اندكی در محیط­های مختلف داشته باشد (Ashraf et al., 2001).

موفقّیّت عملكرد ارقام در مكان­ها و سال­های مختلف از اهمّیّت ویژه­ای برخوردار است. در حالی كه برخی از ارقام به طیف وسیعی از شرایط محیطی سازگاری دارند (سازگاری عمومی[13])، سایرین در تخصیص استعداد خود در محدودیّت واقع هستند (سازگاری خصوصی[14]). ارقامی وجود دارند كه با وجود سطح حاصل­خیزی محیط، عملكرد مشابهی دارند. ارقامی نیز عملكردشان به طور مستقیم با استعداد حاصل­خیزی محیط، در ارتباط است (عبدمیشانی و شاه­نجات­بوشهری، 1376).

1-6- پایداری

به تولید عملکرد­های ثابت در مکان­ها یا سال­های مختلف، پایداری گفته می شود (Fernandez, 1992). با توجه به هدف و صفت مورد مطالعه، دو مفهوم از پایداری، یكی «پایداری پایا (استاتیكی)»[15] و دیگری «پایداری پویا (دینامیكی) »[16] وجود دارد. طبق مفهوم پایداری پایا، ژنوتیپی پایدار است كه وضعیت آن    علی­رغم تغییر در شرایط محیطی، بدون تغییر و ثابت باقی بماند؛ چنین ژنوتیپ پایداری فاقد هر گونه انحراف از میزان صفت مورد انتظار است. این مطلب بدان معنا است كه واریانس آن ژنوتیپ، در میان محیط­ها، صفر است. در پایداری پویا یک پاسخِ قابل پیش بینی، نسبت به عوامل محیطی وجود دارد. طبق مفهوم پایداری دینامیكی، ژنوتیپ پایدار فاقد هر گونه انحراف نسبت به این پاسخ به محیط­ها­ست؛ این نوع پایداری، «پایداری زراعی»[17] نامیده می شود و از «پایداری زیستی»[18] كه مترادفِ پایداری استاتیكی است قابل تشخیص است (فرشادفر، 1377).

مطالعه و بررسی میزان سازگاری و پایداری ارقام در شرایط محیطی مختلف در برنامه ­های اصلاحی از اهمّیّت ویژه­ای برخوردار است. به علّت واکنش متفاوت ارقام در برابر تغییرات محیطی، عملکرد ارقام از محیطی به محیط دیگر تغییر می­ کند. معمولاً یک رقم در محیط­های مختلف حدّاکثر پتانسیل محصول را تولید می­ کند امّا نمی­توان با مطالعه­ سازگاری و پایداری عملکرد آن­ها در محیط­های مختلف، رقمی را که در کلیّه­ی مناطق اقلیمی، عملکرد قابل قبولی داشته و همچنین سازگاری عمومی وسیعی با محیط­های مختلف دارا باشد، انتخاب و توصیّه نمود (دشتکی و همکاران، 1383).

1-6-1- پایداری و ثبات عملكرد در اصلاح نباتات

معمولاً زارعین و اصلاح­کنند­گان نبات به میزان عملكرد و پایداری واریته اهمّیّت می­دهند. میزان عملكرد بستگی به ظرفیّت ژنتیكی عملكرد، یعنی ژن­های مثبتی دارد كه در جریان اصلاح به رقم وارد شده است. پایداریِ عملكرد به ظرفیّتِ رقم از نظرِ عكس­العمل در شرایطِ محیطیِ متفاوت، بستگی دارد (عبدمیشانی و شاه­نجات­بوشهری، 1376). توجّه به اهمّیّت انعطاف­پذیری موجودات زنده، سبب افزایش فعالیّت           به­نژاد­گران گیاهی در تهیّه­ی ارقام دارای سازگاری وسیع شده است. قابلیّت برخی از ارقام زراعی كه بتوانند به خوبی در شرایط متفاوت محیطی رشد و نمو نمایند، سالیان درازی است كه مورد توجّه قرار گرفته است. این امر موجب شده كه در برنامه ­های اصلاحی، بر “پایداری فنوتیپی[19]” تأكید بیشتری صورت گیرد (امیری، 1375). معمولاً اصلاح­گران سعی می­ کنند ژنوتیپ­هایی را انتخاب كنند كه قدرت پایداری و عملكرد بالایی در همه­ی سال­ها و مكان­ها داشته باشند. در مجموع یک ژنوتیپ زمانی پایدار است كه عملكرد آن از میانگین عملكرد یک گروه از ژنوتیپ­های استاندارد در محیط­های مختلف انحراف نداشته باشد              (Gancales et al., 2003).

1-6-2- اثر متقابل ژنوتیپ و محیط[20]

اثر متقابل ژنوتیپ و محیط یكی از مسائل مهم در مطالعات صفات كمّی می­باشد زیرا این اثر تفسیر آزمایشات ژنتیكی را پیچیده و پیش بینی­ها را مشكل می­سازد و این موضوع خصوصاً در اصلاح گیاهان و حیوانات كه یک ژنوتیپ در محیطی انتخاب می­گردد و در محیط دیگر مورد استفاده واقع می­شود، ایجاد مشكل می­ کند (Kearsey and Harpel, 1996). اهمّیّت اثر متقابل ژنوتیپ در محیط برای اصلاح­کنند­گان نبات را می­توان به شرح زیر بیان نمود (والتر[21]، 1375).

 

فهرست شکل‌ها

 

 

عنوان                                       صفحه

شکل4-1: اثر خشکی بر میانگین تعداد پنجه بارور 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 30

شکل4-2: اثر خشکی بر میانگین طول دم گل‌آذین 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 32

شکل4-3: اثر خشکی بر میانگین سطح برگ 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید   33

شکل4-4: اثر خشکی بر میانگین تعداد دانه در سنبله 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 34

شکل4-5: اثر خشکی بر میانگین تعداد دانه در سنبلک 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 36

شکل4-6: اثر خشکی بر میانگین ارتفاع بوته 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 37

شکل4-7: اثر خشکی بر میانگین دمای سایه‌انداز 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 38

شکل4-8: اثر خشکی بر میانگین عملکرد بیولوژیک 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 42

شکل4-9: اثر خشکی بر میانگین عملکرد دانه 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 43

شکل4-10: اثر خشکی بر میانگین عملکرد کل 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 45

شکل4-11: مقایسه اثر خشکی بر کاهش عملکرد 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید در شرایط تنش خشکی و آبیاری مطلوب.. 46

شکل4-12: اثر خشکی بر میانگین وزن هزار‌دانه 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 47

شکل4-13: اثر خشکی بر میانگین شاخص برداشت 40 ژنوتیپ گندم تتراپلوئید.. 49

شکل 4-14- نمودار بای پلات شاخص های کمی مقاومت به خشکی و عملکرد دانه در شرایط آبیاری مطلوب و تنش خشکی.. 59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول

 

 

 

 

 

 

مقدمه

 

 

1-1- تعریف مسئله

 

اكثر مناطق ایران دارای اقلیم خشك و نیمه خشك می‌باشند. بنابراین یكی از عوامل محدود كننده تولید محصولات كشاورزی در ایران ناشی از تنش خشكی است که با توجه به مرحله‌ رشد گیاه می‌تواند باعث خسارت و در نتیجه كاهش عملكرد گردد.

یكی از روش‌های كاهش اثرات مخرب تنش خشكی استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم می‌باشد. از نظر تكاملی مقاومت به خشكی عبارت است از توان زنده ماندن یک گونه از نسلی به نسل دیگر در شرایط كمبود آب، از نظر كشاورزی مقاومت به خشكی توان تولید اقتصادی یک محصول در شرایط كمبود آب قابل استفاده برای آن محصول تعریف می‌گردد. درجه مقاومت به خشكی متفاوت است كه شامل تحمل[1] به خشكی و گریز[2] از خشكی می‌باشد. تحمل به خشكی به مفهوم حالتی است كه در عملكرد محصول كشت شده در محیط حاوی تنش آب هیچ گونه كاهشی دیده نشود. گریز از خشكی حالتی است كه ارقام قبل از محدودیت شدید آب به محصول دهی برسند. و مفیدترین شكل مقاومت به خشكی است (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376).

 

 

 

 

1-2- تنش خشکی

 

بخش عمده‌ای از غذای دنیا توسط محصولاتی تامین می‌گردد که در مناطق مورد کشت آنها، بارندگی محدودی در فصل رویش وجود داشته و یا اینکه محصولات کشت شده از رطوبت ذخیره در خاک استفاده می‌کنند. خسارات وارده ناشی از گرما و خشکی به گندم، یولاف، ذرت، سورگوم، ارزن و سایر گیاهان زراعی در مناطق پر حرارت و کم باران امری عادی است. بنابر‌این مقاومت به دما و خشکی به خاطر کاهش افت عملکرد در گیاهان واقع در این مناطق مهم می باشد (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376). از بین تنش­های زنده و غیرزنده، تنش­ خشکی دومین عامل اصلی کاهش عملکرد بعد از عوامل بیماری­زا می­باشد و در نتیجه بارندگی کم، دمای بالا و وزش باد حادث می­شود. واکنش گیاه نسبت به آن بستگی به مرحله­ای از رشد دارد که خشکی در آن رخ می‌دهد (احمدی و همکاران، 1388).

با توجه به این‌که متوسط نزولات جوی سالانه ایران 240 میلی­متر می‌باشد، ایران در رده مناطق خشک و نیمه­خشک جهان قرار می‌گیرد (طبق تعریف آمبرژه مناطقی را خشک می‌نامند که بارندگی سالانه آنها کمتر از 250 میلی­متر باشد و مناطق با بارندگی سالانه 250 تا 450 میلی­متر را نیمه‌خشک گویند) ( آذری‌کی، 1381). با توجه به نزولات محدود ایران، حدود 45 درصد اراضی زیر کشت گندم دیم در ایران دارای نزولات کمتر از 350 میلی­­متر است­ (محمدی، 1387) که باعث ‌می‌گردد تا تنش خشکی به عنوان مهمترین عامل محدود کننده عملکرد در گیاهان زراعی مورد توجه خاص قرار گیرد.

 

 

1-3-اهمیت گندم

 

گندم به عنوان مهمترین عنصر غذائی، به عنوان یک منبع کالری، پروتئین، ویتامین و املاح خاص، دارای ارزش تغذیه‌ای بالایی است (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376). این گیاه بیشترین سطح زیر كشت را به خود اختصاص داده است و در اغلب نواحی جهان كشت می‌شود. گستره کشت آبی از 60 درجه عرض‌ شمالی در شمال اروپا تا 40 درجه عرض جنوبی در آمریكای جنوبی و از مناطق هم سطح دریا تا ارتفاع 3000 متری از سطح دریا را شامل می‌شود. از مهمترین كشورهای تولید كننده گندم در جهان می‌توان به هند، پاكستان، ایالات متحده آمریكا و كانادا اشاره نمود. ایران یكی از مراكز تنوع و خاستگاه‌های اولیه گندم بوده و منابع ژنتیكی غنی برای این محصول در کشورمان وجود دارد (شهبازی و همکاران، 1391). گندم از خانواده گندمیان[3]، از جنس تریتیکوم[4] و مهمترین گیاه زراعی روی کره زمین است­ (شهبازی و همکاران، 1391). گونه‌های اصلی آن از لحاظ تعداد کروموزوم به سه گروه دیپلوئید (2n=2X=14 AA BB DD)، تتراپلوئید (2n=4X=28 AABB) و هگزاپلوئید (2n=6X=42 AABBDD) تقسیم می­شوند. گونه­های تتراپلوئید، آمفی­پلوئیدی از تلاقی دو دیپلوئید هستند و هگزا­پلوئیدها از تلاقی دیپلوئید و تتراپلوئید به‌وجود آمده­اند (توسلی، 1387). ژنوم A از یک گندم دیپلوئید وحشی به نام تریتیکوم بوئئوتیکوم بدست آمده است. این گندم در به وجود آمدن گندم‌های تتراپلوئید دوروم، تورژیدوم، بولونیکوم و پرسیکوم (کارتالیکوم) با فرمول ژنومی AABB موثر بوده است. گونه­ تتراپلوئید وحشی تریتیکوم دی‌کوکوئیدز[5] با گیاهی از خانواده گندمیان به نام تریتیکوم تاشی­ئی[6] با فرمول ژنومی DD آمیخته شد و گندم هگزاپلوئید (AABBDD) امروزی را به وجود آورده‌اند. اما منبع ژنوم سوم (ژنومB) در حال حاضر هنوز ناشناخته باقی‌ مانده است (یزدی‌صمدی و عبدمیشانی، 1383).

این مطلب را هم بخوانید :

گندم دوروم تقریباً 8 درصد از تولید جهانی گندم را شامل می­شود (محمدی و همکاران، 1385) و یکی از منابع اولیه به وجود آورنده گندم اولیه است. این گندم گیاهی است از خانواده گندمیان­، تك لپه، خودگشن، یك‌ساله و روز بلند (نورمحمدی و همکاران، 1376). گندم دوروم با داشتن درصد بالای پروتئین (12 تا 14 درصد) در مقایسه با برنج (7 درصد) و گندم نان (10 تا 12 درصد) از جمله مهمترین مواد غذایی جهان است (نورمحمدی و همکاران، 1376). گندم دوروم حاوی رنگدانه‌های طبیعی بیشتری نسبت به انواع گندم‌های دیگر است که خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد سرطانی دارند. سمولینا محصول اصلی گندم دوروم می‌باشد. تغذیه با ماکارونی تهیه شده از آرد سمولینا، یک روش مناسب برای ورود غذاهای تهیه شده از دانه گندم دوروم به رژیم غذایی است که باعث افزایش پیشگیری ابتلا به بیماری‌های مزمن و افزایش سلامتی می‌گردد، گرچه مقدار آنتی اکسیدان‌ها در سمولینا کم است اما مصرف مداوم آن میزان نیاز  بدن را تأمین می کند. گندم دوروم، ویتامین‌ها، مواد معدنی، آنتی اکسیدان‌ها و فیبر رژیمی بیشتری نسبت به  گندم‌های دیگر دارد (محمدی و همکاران، 1381). گندم دوروم یکی از قدیمی‌ترین گونه‌های زراعی غلات می‌باشد (رویو و همکاران، 2009 ) که کشت آن به دلیل تقاضا و همچنین قیمت بالای جهانی در حال افزایش است (هوشمند و همکاران ، 2005(، پروتئین بالا و استحکام گلوتن آن باعث شده است که این گندم بهترین ماده اولیه برای تولید ماکارونی باشد، هرچند در تهیه نان نیز از آن استفاده می‌گردد (تریبوی و همکاران، 2003 ).

 

 

1-4-تنش خشکی در گندم

گندم به طور گسترده در مناطقی كشت می‌شود كه در معرض تنش‌های فراوان خشكی هستند. مکانیسم‌هایی كه در مقاومت به خشکی گندم دخالت دارند عبارتند از: زودرسی، که گیاه قبل از مواجهه با تنش خشکی چرخه زندگی خود را کامل می‌کند، سیستم قوی و عمیق ریشه جهت استفاده موثر از رطوبت خاک، مکانیسمی که روزنه‌ها را در ضمن دوره تنش خشکی می‌بندد به نحوی که تلفات آب در گیاه کاهش یابد و سر انجام پوشش مومی روی سطح برگ که تلفات تعرق را کم می‌کند. لذا ارقام گندم تولید شده برای مناطق خشك دارای برگ‌های باریك‌تر و نسبت ساقه به ریشه كمتری هستند و از استعداد تولید عملكرد كمتری نسبت به ارقام تولید شده برای مناطق مرطوب برخوردارند (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376).

مقاومت به خشكی صفتی كمی است كه از طریق یک روش واحد آزمایشگاهی قابل اندازه‌گیری نیست زیرا تنش بر مراحل مختلف نموی تاثیر داشته و اثر آن با شدت و مدت تنش تغییر می‌كند (کافی و همکاران، 1386). آبیاری گندم در مناطقی که دارای بارندگی زیاد هستند ضروری نمی­باشد ولی در مناطق کم باران، آبیاری باعث جلوگیری از نوسان عملکرد می­شود. گندم از اول بهار تا مرحله رسیدن خود روزانه به 3 تا 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده

اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، از مهم­ترین مباحث در اصلاح گیاهان زراعی است و معیارهای متعدد آماری برای برآورد آن معرفی شده است. در این بررسی پایداری عملکرد دانه و روغن 22 رقم کلزا (Brassica napus L.) در دو تاریخ کشت نرمال و تأخیری، طی سه سال زراعی 90-91، 91-92 و 92-93 ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس مرکب تنوع معنی­داری برای اثرات اصلی محیط، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط برای هردو صفت عملکرد دانه و روغن نشان دادند. براساس روش­های پارامتریک برای صفت عملکرد دانه و عملکرد روغن ژنوتیپ­های 3 (Shiralee)، 6 (Parade) و 13 (Hyola-308) به­عنوان ژنوتیپ­های پایدار با پتانسیل عملکرد بالا و ژنوتیپ­های 7 (Golit)، 9 (Vdh-8003098) و 21 (Sarigol) جزء ژنوتیپ­های ناپایدار با عملکرد ضعیف معرفی گردیدند. نتایج نشان داد که آماره­های ناپارامتری Si(1)، Si(2)، NPi(1)، NPi(2)، NPi(3)،NPi(4)، Ri و Li به گزینش ارقامی منجر شد که عملکرد دانه و روغن کمتر از میانگین کل داشتند. اما استفاده از معیار ناپارمتری مجموع رتبه کانگ (RSM) و شاخص Ysi به گزینش ژنوتیپ­هایی با عملکرد بیشتر از میانگین کل منجر شد. در تجزیه AMMI چهار مولفه اصلی اول اثر متقابل در سطح 1% برای دو صفت عملکرد دانه و عملکرد روغن معنی­دار شدند. نتایج کلی براساس سه روش پایداری پارامتریک، ناپارامتریک و تجزیه AMMI نشان داد که ارقام Shiralee، Parade و Hyola-308 بعنوان پایدارترین ژنوتیپ­ها با عملکرد دانه و روغن بالا شناخته شدند.

کلمات کلیدی: کلزا، تجزیه پایداری، تجزیه AMMI، آماره­های ناپارامتری و آماره­های پارامتری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول

مقدمه و کلیات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1- مقدمه

گیاهان روغنی پس از غلات، دومین منبع غذایی جهان را تشکیل می دهند (Milne and Lesemann, 1984). این محصولات علاوه بر دارا بودن ذخایر غنی اسیدهای چرب، حاوی پروتئین نیز می­باشند. استفاده از پروتئین­های گیاهی به جای گوشت و نیز معرفی دانه­های روغنی جدید مانند: سویا و کلزا به بازار جهانی سبب اهمیت روز افزون این محصولات شده است. همگام با رشد جمعیت و بهبود زندگی بخصوص در کشورهای در حال توسعه، تقاضا برای روغن­ها و نیز پروتئین­های گیاهی که از محصولات فرعی دانه­های روغنی می­باشد افزایش یافته است و از این رو یکی از مهمترین مسائل مورد بحث در کشاورزی و صنعت کشورها بشمار می­رود (نبوی، 1374).

افزایش جمعیت دنیا و بهبود استانداردهای زندگی موجب افزایش تولید کلزا برای مصارف روغن خوراکی خواهد شد. همچنین ایجاد ارقام ویژه بازارهای خاص صنعتی کشت و کار این گیاه را افزایش می­دهد. با توجه به اینکه مصرف سرانه هر ایرانی 16 کیلوگرم روغن در سال برآورد شده با جمعیت 70 میلیونی میزان نیاز روغن کشور در سال 000/120/1 تن خواهد بود در حالیکه بین مواد غذایی به بیشترین وابستگی به واردات مربوط به روغن نباتی است. زراعت کلزا از سال 1373 با هدف دستیابی به خود کفایی در روغن نباتی کشور شروع شد. از شروع کشت و کار کلزا تا سال 1387-1386 افت و خیزهای زیادی در سطح زیر کشت و افزایش و یا کاهش عملکرد در واحد سطح به چشم می­خورد (قدمی، 1389).

کشور ما از نظر تولید روغن خوراکی در سطح مطلوبی قرار ندارد و حدود 85% روغن مورد نیاز خود را از خارج وارد می­ کند و هرساله بخش قابل توجهی از بودجة كل كشور صرف واردات روغن خوراكی می­گردد. بنابراین تولید محصولات روغنی در کشور در اولویت برنامه ­های وزارت جهاد کشاورزی قرار دارد (عسکری و مرادی دانیالی، 1386).

افزایش تولید روغن­های خوراکی را می توان علاوه بر بهبود شیوه ­های کشت، با اصلاح ارقام روغن مانند ارقام کلزا که مناسب کشت در طبیعت ایران می باشد تأمین نمود، این گیاه بعنوان یکی از مهمترین گیاهان روغنی در سطح جهان مطرح است و پس از سویا دومین منبع تولید روغن نباتی جهان بشمار می­رود.

این گیاه بدلیل کیفیت بالای روغن و کنجاله غنی از پروتئین حائز اهمیت است (انباری و شکاری، 1379). میزان زیاد روغن در دانه کلزا (در بعضی ارقام به 48% وزن خشک دانه می رسد) و نیز ترکیب مناسب اسیدهای چرب روغن ارقام اصلاح شده موجب تسلط آن بر بازار جهانی روغن شده است (USDA, 2004).

همچنین کلزا دارای صفات مثبت زراعی از جمله مقاومت به سرما، کم آبی و شوری، ارزش تناوبی زیاد، بی ­تفاوتی نسبی به بافت خاک، قابلیت رقابت با علف­های هرز، وجود تیپ­­های زمستانه و بهاره، استفاده بهینه از رطوبت و بارندگی، هزینه كمتر تولید و عملكرد بیشتر روغن در واحد سطح نسبت به دیگر دانه­های روغنی می­باشد (انباری و شکاری ، 1379).

یکی از اهداف اساسی اصلاح دانه­های روغنی تولید و معرفی ارقام با عملکرد دانه و درصد روغن بالا می­باشد. با توجه به متنوع بودن شرایط اکولوژیکی مناطق مورد کشت کلزا در کشور و تاثیر عوامل محیطی بر عملکرد، درصد روغن و میزان اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع، مسئله سازگاری و ثبات عملکرد یا پایداری عملکرد اهمیت ویژه ای دارد. زیرا از دیدگاه اصلاح نباتات ژنوتیپ موفق، ژنوتیپی با عملکرد بالا است که برتری عملکرد آن در شرایط محیطی مختلف قابل اعتماد، یعنی پایدار باشد. برخی ارقام به طیف وسیعی از شرایط محیطی مختلف سازگاری دارند و برخی دیگر در تخصیص استعداد خود محدودیت داشته و عملکرد آن­ها به­طور مستقیم بستگی به شرایط محیطی دارد. سازگاری ارقام معلول توان ژنتیکی آن­ها در بروز یک عملکرد بالا و پایدار در طیفی از محیط­ها می­باشد. تظاهر صفات و از جمله عملکرد و اجزای آن تابع اثر عوامل ژنتیکی + اثر عوامل محیطی + اثر متقابل عوامل ژنتیکی × محیطی است. عوامل محیطی از نظر زمانی و مکانی دائماً در تغییرند و به­طور پیوسته بین ژنوتیپ و محیط اثر متقابل وجود دارد. بنابراین مشکل اصلی به‌نژادگران تعیین برتری واقعی ارقام تولیدی و معرفی شده برای توصیه آن­ها جهت کشت تجاری می­باشد. بررسی و ارزیابی عوامل محیطی به­ویژه اثر تغییرات مکانی و زمانی و برآورد سهم این اثرات به همراه اثر ارزش­های ژنتیکی و به­ویژه برآورد اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای اتخاذ یک تصمیم صحیح در انتخاب ارقام نیاز به اجرای مجموعه ­ای از آزمون­های مقایسه­ای عملکرد (و اجزای عملکرد) در زمان­ها و مکان­های متفاوت و همچنین تجزیه اثرات اصلی و متقابل در قالب تجزیه مرکب ژنوتیپ­ها در مکان و زمان (محیط) و درک وتفسیر اثرات متقابل و همچنین اعمال تجزیه پایداری بر روی داده ­ها دارد تا بتوان ژنوتیپ­های با عملکرد بالا و دارای پایداری عملکرد را برای معرفی در مناطق اکولوژیکی خاص تعیین و برای کشت تجاری توصیه نمود.

1-2- ضرورت اجرای تحقیق

ماحصل و برآیند تمام بررسی­ها وتحقیقات اصلاحی ژنتیکی، مولکولی، بیوتکنولوژی، زراعی و گیاهشناسی و انجام گزینش­ها و هیبریداسیون و خلاصه تمام فعالیت­

این مطلب را هم بخوانید :

علمی – مرجع دانلود

های به­نژادی محققین در تولید و معرفی ژنوتیپ­های برتر متجلی می­گردد. چنانكه اشاره گردید تظاهر صفات و از جمله عملکرد و اجزای آن تابع اثر عوامل ژنتیکی (G) + اثر عوامل محیطی (E) + اثر متقابل عوامل ژنتیکی × محیطی (GE) است. مطابق رابطه پذیرفته شده فوق اقدامات به­نژادی و به زراعی فقط بخشی از موضوع است، زیرا بالاخره ژنوتیپ یا ژنوتیپ­های برتر تولید شده باید در محیط­های مختلف شامل مناطق مختلف اکولوژیکی کشور و در زمان­های مختلف کشت میگردند و محیط­های مختلف هم اثراصلی و هم اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را بر عملکرد این ژنوتیپ­ها اعمال خواهند نمود. پس چنانكه مسئله تاثیرات عوامل محیطی و واکنش ژنوتیپ­ها به این عوامل مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار نگیرد و پایداری و سازگاری ژنوتیپ­های برتر تولید شده ارزیابی نگردد، عملاً نتایج قابل اعتمادی حاصل نخواهد شد و چه بسا بهترین ژنوتیپ معرفی و توصیه شده پایداری عملكرد و تولید نداشته باشد و یا فقط به منطقه خاصی سازگاری نشان داده و نسبت به بسیاری از مناطق مختلف کشور ناسازگار باشد.

یکی از خصوصیات خاص گیاه کلزا و سازگاری آن با شرایط آب و هوایی اکثر نقاط کشور سبب شده است که توسعه کشت این گیاه به عنوان نقطه امیدی جهت تأمین روغن خام مورد نیاز کشور و رهایی از وابستگی به شمار رود.

شناسایی ارقام سازگار و پایدار با عملکرد بالا برای اقلیم­های مختلف از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. به عبارت دیگر برای کشت این گیاه صنعتی یک درک کلی و ارزیابی مرکب از ژنوتیپ­ها و بررسی اثر محیط بر خصوصیات آن­ها و واکنش ژنوتیپ­ها به محیط­های مختلف و شناسائی پایداری و سازگاری عمومی و خصوصی ژنوتیپ­های پر محصول به منظور معرفی گسترده و یا به­صورت منطقه­ای ضروری می­باشد. درک میزان تاثیر عوامل محیطی و اثر متقابل ژنوتیپ × زمان × مکان (ژنوتیپ × محیط) اهمیت بسزائی در تولید و معرفی ژنوتیپ­های سازگار و دارای عملکرد بالا و با ثبات دارد.

 

1-3- اهداف تحقیق

در تحقیق حاضر 20 لاین کلزا ازگونه (Brassica napus L.) به منظور ارزیابی پایداری عملكرد دانه تحت شرایط آب و هوایی استان كرمانشاه با روش­های مختلف تجزیه پایداری، مورد بررسی قرار گرفتند.

این پروژه با هدف کلی تعیین سازگاری لاین­ها و ارزیابی عملكرد در شرایط مختلف محیطی صورت گرفت. همچنین با انجام تجزیه پایداری عملکرد اهدافی به شرح زیر نیز مورد نظر قرار گرفت:

 

 

 

 

فهرست اشکال و نمودار ها

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

شکل 4-1- دندو گرام حاصل از تجزیه خوشه ای برای صفات وارد شده در مدل رگرسیون گام به گام در شرایط تنش……………………………………………………………………………………………… ………………………………….58

شکل 4-2- دندوگرام حاصل از تجزیه خوشه ای برای صفات وارد شده در مدل رگرسیون گام به گام در شرایط آبیاری کامل/……………………………………………………………………………………………………………………….60

شکل 4-3- نمودار نمایش بای پلات ژنوتیپ ها براساس اولین و دومین مولفه اصلی برای شاخص های مقاومت به خشکی…………………………………………………………………………………………………………. . …………..68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده

جمعیت جهان با سرعت بالایی در حال افزایش است و غالباً تولید محصولات کشاورزی به خاطر تنش های مختلف محیطی دچار کاهش میشود. خشکی مهمترین تنش محیطی است که رشد و تولید گیاهان زراعی از جمله آفتابگردان را تحت تاثیر قرار میدهد، بنابراین اصلاح گیاهان برای این شرایط( خشکی) ضروری است . این مطالعه در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار در سال 1392 به مدت یکسال در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اسلام آباد غرب به مرحله اجرا درآمده است . دراین آزمایش 11 هیبرید جدید آفتابگردان در دو شرایط نرمال و تنش خشکی ارزیابی و از خصوصیات مهم زراعی ، از جمله عملکرد دانه ، وزن هزار دانه ، تعداد روز تا گلدهی ، طول مدت گل دهی ، تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی، ارتفاع بوته ، تعداد برگ در بوته و قطر طبق، یادداشت برداری به عمل آمده است . نتایج حاصل از تجزیه مرکب داده ها نشان داد که تنش خشکی تاثیر معنی داری از نظر آماری برصفات مهمی همچون عملکرد دانه ، قطر طبق، وزن هزاردانه ،تعدادروز تارسیدگی فیزیولوژیک وتعداد دانه در طبق داشت. عملکرد دانه و روغن به عنوان مهمترین صفت اصلاحی در اثر تنش خشکی به ترتیب 25 و 24 درصد کاهش یافتند. هیبرید های مورد بررسی نیز از نظر اکثر صفات مورد بررسی به استثنای درصد روغن دانه و تعداد دانه در طبق دارای تفاوت معنی داری بودند و این بیانگر تنوع در بین هیبرید های مورد ارزیابی بود.

در بین هیبرید های مورد ارزیابی RF81-131/1*AF81-222 در هر دو شرایط تنش و نرمال به ترتیب با 4201 و 5815 کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین عملکرد دانه بود. اثرات متقابل محیط و ژنوتیپ نیز تنها برای صفات درصد پروتئین دانه ،درصد روغن،وزن هزاردانه و تعدادروز تا رسیدگی معنی دار بود.

نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام و تجزیه علیت نشان داد که در شرایط نرمال تعداد دانه در طبق و وزن هزاردانه و در شرایط تنش قطر طبق بیشترین تاثیررا به عملکرد دانه داشتند.

دسته بندی ژنوتیپ ها با بهره گرفتن از تجزیه کلاستر به روش UPGMA در شرایط نرمال نشان داد که ژنوتیپ ها به سه گروه دسته بندی شدند و ژنوتیپ RF81-131/1*AF81-222 به تنهایی در یک گروه قرار گرفت.

تجزیه به مولفه های اصلی بر اساس شاخص های تحمل به خشکی و رسم بای پلات نشان داد که ژنوتیپ های FAROKH – Hysun33 و RF81-131/1*AF81-222 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به خشکی و دارای پتانسیل عملکرد بالا انتخاب شدند. هیبرید های RF81-65*AF80-429/2/3- F- hybrid- RF81-74*AF80-460/2/1 در هردو شرایط از عملکرد دانه پایینی برخوردار بودند.

لغات کلیدی: تنش، هیبرید، آفتابگردان، رقم، ژنوتیپ.

 

 

 

 

 

 

 

                                               فصل اول

 

                                 مقدمه و کلیات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

تنش خشکی از پدیده های اقلیمی رایج در طبیعت و محدود کننده رشد تمام گیاهان است و کمتر گیاهی به طور کامل از آن اجتناب می کند ( فرشاد فر و همکاران ،1380).

اکثر محصولات زراعی در مراحل رشد و نمو با نوعی تنش آبی مواجه می شوند و تغییرات روزانه در وضعیت داخلی آب خود را حتی در شرایط آبیاری معمولی نیز نشان می دهند( رحیمیان و بنایان، 1375).

ذکر این نکته لازم است که معمولاً ارقام موجود در کشور برای شرایط آبیاری کامل و ایده آل معرفی می شوند و اغلب با توجه به کاهش ذخایر آب های زیر زمینی و رود خانه های فصلی ، کشاورزان در طول فصل رویش با کمبود آب در دسترس مواجه بوده و به دلیل نبود آب کافی عملیات آبیاری را به طور کامل اجرا نمی کنند این موضوع،در نهایت علاوه بر عدم حصول عملکرد مطلوب، محصول تولیدی را نیز چروکیده و غیر استاندارد می نماید، لذا برای کاهش خسارت ناشی از کم آبی و باهدف معرفی ارقام مناسب برای شرایط اقلیمی خاص کشور(درشرایط تغییر محیطی و نوسانات بارندگی و جدی تر شدن بحران آب)، شایسته است تا در کنار تحقیقات برای تامین شرایط آبیاری نرمال ، تحقیقات به نژادی تحت شرایط آبیاری محدود نیز مد نظر قرار گیرد .

از طرفی به دلیل اینکه حدود 90 درصد روغن خوراکی مصرفی کشور با صرف هزینه های هنگفت و با واردات روغن خام و یا دانه‌های روغنی از خارج تامین می‌گردد و با توجه به وابستگی شدید كشور به واردات دانه‌های روغنی و عواقب سیاسی اقتصادی آن، توسعه كشت دانه‌های روغنی در برنامه‌های كلان كشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می­باشد.

آفتابگردان(Helianthus annuus L.) یكی از نباتات روغنی می­باشد كه روغن آن از كیفیت و كمیت خوبی برخوردار است و سازگاری خوبی به بسیاری از شرایط اقلیمی دارد و بدین دلیل زراعت آن در بسیاری از مناطق جهان از جمله كشور ما رایج می­باشد و می‌تواند در طرح خودكفایی تولید روغن نقش پراهمیتی داشته باشد. یک استراتژی عمده در زمینه به­نژادی آفتابگردان در ایران شامل جایگزینی ارقام قدیمی با هیبریدهای جدید است که در این زمینه در سال های اخیر موفقیت های به دست آمده است.از طرفی سعی می شود در معرفی هیبریدهای جدید آفتابگردان یکی از مهمترین عوامل محدود کننده کشاورزی در کشور، یعنی کمبود منابع آبی و تنش حاصل از آن در نظر گرفته شود و ارقامی معرفی شوند که نسبت به تنش خشکی تحمل نسبی داشته باشند.در این تحقیق نیز سعی شده است تحمل به تنش خشکی برخی هیبریدهای جدید آفتابگردان ارزیابی شود.

کلیات

آفتابگردان با نام علمی (helianthus annus L.) یکی از 5 نبات روغنی مهم جهان بعد از سویا ، کلزا ، پنبه و بادام زمینی است ،این گیاه از مهمترین دانه های روغنی است که روغن آن به دلیل داشتن مقادیر زیادی اسید چرب اشباح نشده که مناسب تغذیه انسان است و به دلیل نداشتن کلسترول از کیفیتی مطلوب برخوردار است ، این گیاه به دلیل دارابودن خواص فراوان هرساله بخش عمده ای از اراضی کشاورزی را به کشت خود اختصاص داده است.( سپهر و ملکوتی ، 2001).از خواص این گیاه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

1- مقاوم بودن در برابر خشکی

این مطلب را هم بخوانید :

2- سازگار بودن با شرایط آب و هوایی مختلف کشور

3- بالابودن کیفیت روغن

4- عدم وجود کلسترول

5- کوتاه بودن دوره رشد ( 85-110 روز)

6- کشت به عنوان محصول دوم بعد از برداشت گندم وجو

7- رشد و نمو در طیف وسیعی از خاک ها

قابل ذکر است که میزان تولید جهانی آفتابگردان در سال 2007 حدود 45/30 میلیون تن و میزان روغن به دست آمده ازآن 75/10 میلیون تن برآورد شده است( Anonymouse 2007).

آفتابگردان یکی از گیاهان پر نیاز به عناصر غذایی بوده و اغلب نسبت به مصرف کودهای شیمیایی پاسخ مثبت نشان می دهد . در کشور ایران علیرغم وجود پتانسیل خوب برای پرورش این محصول ،کشت آن فقط به خاکهای نسبتاً فقیر اختصاص یافته است که این موضوع به همراه مدیریت کودی ضعیف ( مصرف غیر متعادل کود) موجب پایین بودن عملکرد در این محصول گردیده است .نتایج آزمایشات مختلف نشان داده که مصرف عناصر ریز مغذی در زراعت آفتابگردان بر ارتفاع ساقه ، قطر طبق، تعداد دانه در طبق ، وزن دانه ، تعداد برگ ودر نهایت عملکرد دانه تاثیر قابل توجهی دارد( سپهر و ملکوتی ، 2004)

از این رو به خاطر اهمیت زراعت این محصول و لزوم تهیه روغن مورد نیاز کشور و نیز جلوگیری از وابستگی خارجی، مطالعه ارزیابی ژنوتیپ های جدید آفتابگردان در شرایط تنش خشکی به مرحله اجرا درآمده است.

 

1– اهمیت دانه های روغنی:

خشكسالی و تنش حاصل از آن یكی از مهمترین و رایج‌ترین تنش‌های محیطی است كه تولید محصولات كشاورزی را در ایران با محدودیت روبرو ساخته و بازده استفاده از مناطق خشك و دیم را كاهش داده است. همچنین با توجه به اینکه محصولات بهاره همانند ذرت و چغندر قند از نیاز آبی بالایی برخوردارند و در شرایط فعلی ،که سطح آب های زیرزمینی در اکثر مناطق کشور کاهش معنی داری پیدا کرده ،زراعت آفتابگردان به عنوان یک محصول بهاره با نیاز آبی کم، می تواند نقش اساسی در تامین بخشی از روغن مورد نیاز کشور را ایفا نماید.واز آنجا که روغن های خوراكی یكی ازپر مصرف ترین محصولات غذایی كشور می باشد، لذا همواره تامین نیاز داخلی آن ،با صرف هزینه‌های هنگفت و واردات از خارج از کشور انجام می گیرد، به همین دلیل سرمایه گذاری روی زراعت دانه های روغنی و از جمله آفتابگردان به لحاظ شرایط خاصی كه دارد مورد توجه می‌باشد. در حال حاضرتنها حدود 10 درصد از نیاز داخلی روغن نباتی در کشور تولید وحدود 90 درصد به واردات روغن خوراکی و دانه های روغنی وابسته هستیم که این امر می تواند پیامدهای اقتصادی و اجتماعی زیادی در کشور داشته باشد.

با توجه به متغیر بودن بارندگی در سالهای متفاوت و نامنظم بودن بارش ها در مناطق مختلف كشور و این موضوع كه تقریباً دو سوم زمین‌های زیر كشت ایران در حوزه مناطق نیمه خشك یا دیم قرار دارد ، انتخاب نباتات متحمل به خشكی از جمله آفتابگردان از اهمیت خاصی برخوردارشده است.

طبق بررسی های به عمل آمده از 350 هزار گونه گیاهی موجود برروی زمین تنها 150 گونه ی آن مصرف غذایی دارند از این تعداد نیز فقط 15 گونه در سطح تجاری تولید و بخش عمده ی عرضه غذا در بازار جهانی را تشکیل می دهند. همچنین مصرف روغن های گیاهی با توجه به افزایش جمعیت و تغییر الگوی غذایی مردم در حال افزایش است به همین دلیل بخش زیادی از روغن مورد نیاز کشور از طریق واردات تامین می شود، لذا افزایش تولید و کیفیت محصولات دانه روغنی از جمله آفتابگردان درداخل کشور بسیار حائز اهمیت است ، همچنین به دلیل اینکه بسیاری از گیاهان دانه روغنی دارای سازگاری وسیعی با شرایط اقلیمی کشور هستند و امکان تولید دانه های روغنی در داخل کشور نیز فراهم است، لذا به منظور بهره برداری از پتانسیل موجود ، انجام یک سری تحقیقات منسجم وکافی در زمینه به زراعی و به نژادی گیاهان دانه روغنی ضروری است.

در خصوص ظرفیت و امکانات تولید دانه های روغنی در کشور، ذکر این نکته لازم است که با مقایسه میزان تولید دانه های روغنی و برنامه های تدوینی وزارت جهاد کشاورزی ملاحظه می گردد که میزان تولید دانه های روغنی در کشور در سال 1388 تنها 18 درصد از کل برنامه تولید داخلی بوده ،در حالی که با مطالعه سطح تولید دانه های روغنی در کشور های مختلف مشخص می گردد که کشور هایی که (به دلیل اهمیت تولید دانه های روغنی) ،تصمیم به افزایش میزان تولید داشته اند، با بهره گرفتن ازروش های گوناگون اقتصادی، فنی ،علمی و حمایتی ، زمینه افزایش تولید رابه گونه ای فراهم ساخته اند که برخی از این کشور ها که 30 سال قبل با مصرف سرانه کم،وارد کننده روغن بوده اند،اکنون توانسته اند خودرا صادر کننده روغن اعلام کنند بنابراین به دلیل اینکه گیاهان دانه روغنی اساسی ترین و مهمترین منابع تغذیه ای در جهان به شمار رفته و از میان آنها آفتابگردان به لحاظ دارابودن خواص فراوان اهمیت بسیاری دارد لذا نیاز به افزایش تولید این دانه ی روغنی مضاعف می گردد.

برخی از خواص گیاه آفتابگردان به شرح ذیل میباشد:

الف – آفتابگردان منبع اصلی تامین روغن و چربی مورد نیاز بدن است.

ب- آفتابگردان به دلیل دارابودن مقادیرفراوان اسید چرب، نقش مهمی در تعادل چربی ها درجیره غذایی انسان دارند.

ج- آفتابگردان در کاهش کلسترول خون موثر است.

د-آفتابگردان دارای خواص درمانی فراوانی است واز عوامل مهم جلوگیری کننده از ابتلا به بیماریهای قلبی، عروقی ،سرطان روده، کاهش سردرد های میگرنی و …).

ه- آفتابگردان منبع غنی ویتامین ای و آنتی اکسیدان حل کننده چربی است.

و-آفتابگردان منبع غنی منیزیم است،که در جلوگیری از سکته قلبی موثر است .

ز-اسانس برگهای آفتابگردان خاصیت میکروب کشی دارد.

ح-آفتابگردان موجب تقویت معده و پایین آوردنده فشار خون است.

ی- آفتابگردان داروی موثر برای درمان اسهال خونی است.

 

2–پیشینه آفتابگردان