شناسایی نمونه های ژنتیکی گندم نان متحمل به تنش گرمای انتهای فصل

در اقلیم های مدیترانه ای مانند خوزستان که دارای زمستانی ملایم هستند  و کشت گندم در پاییز انجام می شود، تنش گرما فقط در دوره رشد زایشی گندم اتفاق می افتد. در این مناطق، تاخیر در کاشت باعث می شود که مراحل گلدهی و پرشدن دانه با دمای بالا مواجه شده و عملکرد کمی و کیفی گندم کاهش یابد. اصلاح ژنتیکی یکی از راه کارهای مبارزه با تنش گرما است. با در نظر گرفتن اهمیت ذخایر ژنتیکی از نظر تحمل به تنش های محیطی، تحقیق حاضر انجام شد که هدف از آن غربال مجموعه گندم بانک ژن گیاهی ملی ایران برای تحمل به تنش گرمای انتهای فصل و شناسایی نمونه های متحمل بود.

مواد گیاهی این آزمایش، 236 نمونه ژنتیکی گندم نان به همراه سه رقم شاهد (چمران، چمران2 و افلاک) بود که به صورت طرح آگمنت در مزرعه پژوهشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان (اهواز) در سال زراعی 1395-1394 کشت شدند. آزمایش در دو تاریخ کاشت (کاشت به موقع طبق عرف منطقه در اوایل آذرماه به عنوان شرایط نرمال و کاشت با تاخیر در نیمه دوم دی ماه با هدف ایجاد تنش گرمای انتهای فصل در دوره رشد زایشی گندم) انجام شد. صفات ارزیابی شده شامل طول سنبله، وزن صد دانه، ارتفاع بوته، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد روز تا ظهور سنبله، طول دوره پر شدن دانه، وزن دانه پنج سنبله و زمان رسیدن کامل بود. برای تحلیل آماری داده ها، ابتدا آماره های توصیفی تحت هر دو شرایط نرمال و تنش گرما برآورد شد و سپس ارتباط بین صفات با استفاده از ضرایب همبستگی مورد بررسی قرار گرفت. از تجزیه به مولفه های اصلی جهت کاهش حجم داده ها و از تجزیه خوشه ای جهت گروه بندی ژنوتیپ های مورد مطالعه استفاده شد.

یافته های تحقیق:

 نتایج این آزمایش نشان داد که تنش گرمای انتهای فصل، میانگین تمامی صفات مورد مطالعه را کاهش داد، به طوری که بیش ترین کاهش در صفات وزن دانه پنج سنبله و تعداد دانه در سنبله مشاهده شد. بر اساس نتایج ضرایب همبستگی تحت هر دو شرایط نرمال و تنش، وزن دانه پنج سنبله همبستگی مثبت و معنی دار با صفات مرتبط با اجزای عملکرد و همبستگی منفی و معنی دار با صفات روز تا سنبله دهی و روز تا رسیدگی کامل داشت. با استفاده از نتایج تجزیه به مولفه های اصلی به ترتیب تحت شرایط نرمال و تنش گرما، 72.54 درصد از تغییرات کل داده ها توسط دو مولفه اصلی و 80.53 درصد از واریانس کل داده ها توسط سه مولفه اصلی توجیه شد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که نمونه های ژنتیکی KC12977، KC12980، KC13013، KC13043 و KC13087، با دارا بودن صفات زودگل دهی و زودرسی و مقادیر بالاتر صفات وزن دانه پنج سنبله، تعداد دانه در سنبله، طول دوره پرشدن دانه و تعداد گلچه در سنبلچه، نمونه های ارزش مندی بودند و پتانسیل لازم جهت استفاده در برنامه های به نژادی برای تحمل به تنش گرما را دارند. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای نیز نمونه های ژنتیکی مورد بررسی را به شش گروه تفکیک کرد و گروه چهارم که شامل 62 نمونه ژنتیکی به همراه ارقام شاهد بود، دارای بیش ترین میانگین تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله و وزن دانه پنج سنبله و کم ترین میانگین روز تا سنبله دهی و روز تا رسیدگی کامل تحت هر دو شرایط نرمال و تنش گرما بودند.

در مجموع نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در بین نمونه های ژنتیکی گندم نان مورد مطالعه از نظر تحمل به تنش گرمای انتهای فصل وجود داشت. برخی از نمونه های ژنتیکی نظیر KC12977، KC12980، KC13013، KC13043 و KC13087، نمونه های ارزش مندی از نظر صفات زودرسی، عملکرد و اجزای عملکرد دانه بودند. از تنوع بالای موجود در این منابع ژنتیکی به ویژه نمونه های ژنتیکی متحمل شناسایی شده در این آزمایش، می توان به منظور اصلاح تحمل به تنش گرما در برنامه های به نژادی آینده استفاده کرد.