بررسی وراثت پذیری و شاخص های انتخاب براساس عملکرد و اجزاء عملکرد نخود زراعی arietinum L.)(Cicer درشرايطکم آبياری در مشهد

تعداد156صفحه در فایل word

گروه آموزشي بيوتكنولوژي و به­نژادي گياهي

                كارشناسي ارشد

رشته اصلاح نباتات

بررسی وراثت پذیری و شاخص های انتخاب براساس عملکرد و اجزاء عملکرد نخود زراعی arietinum L.)(Cicer درشرايطکم آبياری در مشهد

                                               1- مقدمه

روندرو بهتوسعهجمعیت، تولید بیش از پیش غذا و مواد خوراکی را می طلبد. در ایران و بسیاریاز کشورهای جهان عده کثیری از مردم برای تامین پروتیئن مورد نیاز خود از حبوباتی نظیر نخود، عدس، لوبیا، ماش و… استفاده می کنند (عزیزی چارخچمن و همکاران، 1388). میزان پروتئین نخود 18- 30% (برحسب وزن خشک) می باشد(ایسر،1991).حبوبات با تثبیت زیستی نیتروژن نقش مهمی در حاصلخیزی خاک دارند و در حقیقت هر بوته ای از حبوبات را می توان به عنوان کارخانه کوچکی از کود شیمیایی نیتروژنه در نظر گرفت که علاوه بر تامین نیاز خود به نیتروژن، برای محصول بعد از آن نیز مفید می باشند و بنابراین نقش مهمی در پایداری نظام های کشاورزی ایفا می نمایند. علاوه بر این، حبوبات منبع عالی برای تغذیهاحشام و حیوانات محسوب می شوند. حبوبات قابلیت کشت به صورت منفرد و نیز به صورت کشت در هم ردیفی و در هم با سایر محصولات را دارا می باشند و همچنین برخی حبوبات زودرس به خوبی در نظام های کشت چندگانه سازگار هستند (باقری و پارسا، 1387).

در سال های اخیر با توجه به محدود شدن منابع آب در دسترس کشاورزی که عمدتا ناشی از مصرف آب های زیرزمینی و کاهش نزولات جوی خصوصا در کشور مامی باشد محصولاتزراعی در بخش وسیعی از مناطق خشک و نیمه خشک با چالش های جدی مواجه شده اند (زارع مهر جردی،1390). تعیین زمان آبیاری بر عملکرد گیاه، مقدار آبیاری در طول فصل رشد و راندمان ذخیره آب آبیاری و باران اثر می گذارد. روش ها یا معیارهای تعیین زمان آبیاری معمولا براساس حد آستانه یک پارامتر استوار می باشند که نیاز به آبیاری را مشخص می نماید. پارامترهای تعیین زمان آبیاری معمولا از خاک یا گیاه می باشند. مقادیر حد آستانه که در این روش ها یا معیارها مورد استفاده قرار می گیرد به مرحله رشد گیاه، شدت تبخیر و تعرق گیاه، محدودیت های منابع آب، قابلیت های سیستم آبیاری، عملیات زراعی، ارزش اقتصادی گیاه و پیش بینی وضع هوا بستگی دارد( کامگار حقیقی، 1387). بررسی ها نشان می دهند که آبیاری تکمیلی از جمله آبیاری به منظور رفع تنش رطوبت در مراحل بحرانی رشد گیاه شامل اواخر مرحلهگلدهی و مرحلهغلاف بندی در افزایش عملکرد،تاثیر زیادی داشته است(ساکسینا، 1984).از سویی تغییرات مشهودی در شرایط اقلیمی کره زمین مشاهده می شود که باعث گرم شدن بیشتر زمین، کاهش بارندگی ها و تشدید اثرات تنش خشکی خواهد شد و طبیعتا نسل ما و نسل های آینده می بایست به دنبال راهکارهای مناسب جهت رو به روئی با این مشکل جهانی باشد که یکی از این راهکارها اقدامات اصلاحی و تولید ارقام مناسبتر هم از نظر مقاومت به انواع تنش های محیطی هم از نظر افزایش عملکرد می باشد. هدف اصلاح نباتات، اصلاح ژنتیکی یک گونه در بهترین وجه ممکن است.بدیهی است که ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد. لذا چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همیشه مورد نظر به نژادگران بوده است (رضایی، 1373). در بیشتر برنامه های به نژادی، بهبود چندین صفت به صورت هم زمان در نظر گرفته می شود. بهبود یک صفت ممکن است باعث پیشرفت مثبت یا منفی صفات دیگر شود. بنابراین توجه به این تغییرات به ویژه در صفات عمده زراعی اهمیت خاصی دارد (نوابی، 1375).

به نظر می رسد شناسایی موثر ترین صفات در عملکرد واصلاح گیاه بر مبنای این صفات در شرایط کم آبیاری بتواند گیاه را برای شرایط خشک و کم آبی سازگار نماید. تجزیه روابط بین این خصوصیات و همبستگی شان با عملکرد در داشتن یک انتخاب مناسب بسیار ضروری به نظر می رسد. برای شناسایی موثرترین صفات، استفاده از ضریب همبستگی صرفاٌرابطه خطی بین آنها را نشان می دهد، به همین دلیل از تجزیه علیت استفاده می شود که با مشخص نمودن نحوه روابط میان صفات، سهم هر یک از آنها را نیز برآورد می کند، به علاوه اثرات مستقیم و غیر مستقیم صفات روی عملکرد (با تقسیم همبستگی آنها به اجزای تشکیل دهنده) را مشخص می سازد و این مسئله به اصلاحگر در انتخاب صفات و اولویت بندی آنها کمک می کند. با توجه به اینکه انتخاب مستقیم برروی صفات کمی چندان موثر نیست ولی انتخاب غیرمستقیم به ویژه استفاده از شاخص ها ی انتخاب می تواند بسیار موثر باشد ( ناوور و همکاران، 1991; یوساف، 1977). در واقع شاخص انتخاب عبارت است از بهترین رابطه یا معادله خطی در قالب مدل رگرسیون چند متغیره برای بر آورد ارزش اصلاحی یک گیاه، لاین یا رقم بر مبنای تمام اطلاعات و یا خصوصیاتی که قابل جمع آوری می باشند (رضایی، 1373). به عبارت دیگر  شاخص انتخاب یک رابطه خطی از ارزشهای فنوتیپی صفات مختلف می باشد به طوریکه ارزش های فنوتیپی مشاهده شده برای هر صفت به وسلیه یک ضریب وزین شود (بیکر، 1986).

استفاده از شاخص های انتخاب در گیاهان برای اولین بار توسط اسمیت در سال 1939 با استفاده از مفهوم تابع تشخیص مطرح شد. سپس هیزل در سال 1943 مدل انتخاب همزمان را با استفاده از روش تجزیه ی رگرسیون چند متغیره گسترش داد و متعاقباٌ روش های پیشرفته تری در شاخص های انتخاب بیان شده و مورد استفاده قرار گرفت. اگر ارزش های ژنوتیپی و فتوتیپی دارای توزیع نرمال باشند، ضرایب شاخص محاسبه شده از روش اسمیت حداکثر واکنش در ارزش ارثی را نتیجه خواهند داد. از آنجا که در عمل تخمین هایی از پارامتر های جمعیت، مورد استفاده قرار می گیرد ویلیامز به این  نوع شاخص ها، عبارت شاخص های تخمین اطلاق می کرد. یکی از ملزومات تشکیل یک شاخص انتخاب کارا، تخمین دقیق واریانس و کوواریانس های جمعیت جهت پاسخ مورد انتظار به انتخاب می باشد. اگر اندازه نمونه کوچک باشد و تعداد صفات در شاخص زیاد باشد و یا اگر صفات در شاخص، یک گروه یا گروه های به شدت همبسته باشند شاخص دقت لازم را نخواهد داشت لذا یکی از اولین مراحل توسعه ی یک شاخص انتخاب، ارزیابی صفات مورد نظر برای شاخص می باشد (بیکر، 1986). اگر دو یا چند صفت به شدت همبسته باشند، باید یکی از آن دو یا چند صفت در شاخص باشد. پس از برآورد ضرایب شاخص ها، درمورد شاخص انتخاب نوع اول، پیشرفت ژنتیکی هر ترکیب را محاسبه کرده و سپس سودمندی نسبی هر شاخص براساس پیشرفت ژنتیکی آنها نسبت به پیشرفت ژنتیکی شاخص اول برآورد می گردد و در مورد شاخص انتخاب نوع دوم، همبستگی هر ترکیب با ارزش اصلاحی (ارثی)، محاسبه نموده و رتبه بندی می کنیم و در نهایت از هر نوع  شاخص انتخاب بهترین ترکیب را انتخاب می کنیم (آساد و همکاران، 1383).

در این تحقیق جهت شناسایی روابط همبستگی میان صفات ظاهری و فیزیولوژیک نخود زراعی، تجزیه این روابط به اجزاء علت و معلولی آن از طریق آنالیز علیت کوشش شده و نتایج آنالیز علیت در مورد صفات اندازه گیری شده مورد مطالعه قرار گرفته اند و به منظور بررسی تغییرات عملکرد بذر با استفاده از صفات کمی مورد استفاده و تعیین اهمیت این صفات در تغییرات مربوط به عملکرد از روش آماری رگرسیون چند متغیره گام به گام استفاده شده است. همچنین با مدل هایی که از طریق رگرسیون گام به گام بدست آمد و با استفاده از تجزیه به مولفه های اصلی عوامل اصلی و قابل وراثت مشخص شد و آنالیز علیت با در نظر گرفتن عملکرد به عنوان متغیر وابسته و سایر صفات به عنوان متغیرهای مستقل به روش دوی و لو(1986) انجام گرفت. با بهره گیری از ضرایب علیت جهت محاسبه و ارائه شاخص های انتخاب برای ژنوتیپ های مورد آزمایش، ضرایب اهمیت نسبی صفات به روش خاصی و از طریق دیاگرام علیت محاسبه گردید و با کمک جبر ماتریس ها و با استفاده از ماتریس واریانس-کوواریانس ژنتیکی و فنوتیپی صفات مورد بررسی، شاخصی برای هر یک از ژنوتیپ ها (هم به روش کلاسیک و هم روش عمومی) به دست آمد و بهترین ژنوتیپ هادر در عکس العمل به شرایط کم آبیاری ( فقط دو مرتبه آبیاری در شرایط بحرانی مراحل رشدی گیاه ) شناسایی شده و معرفی شدند.