ارزیابی تنوع ژنتیکی و شناسایی صفات موثر بر عملکرد لاین های نخود با استفاده از روش های آماری چندمتغیره

سابقه و هدف: نخود محتوای پروتئینی بالا و نقش بسیار مهمی در سیکل امنیت غذایی در جهان و به ویژه در توسعه کشورهایی نظیر ایران دارد. ایران یکی از مهمترین کشورهای آسیایی در تولید نخود است. نخود ایرانی در ۳۳ کشور کشت می شود و سطح زیر کشت آن در ایران ۶۵۰۰۰۰ هکتار است. اما یکی از مشکلات بسیار اساسی، عملکرد پایین دانه نخود در ایران است. بنابراین اصلاح گیاهان روش مناسبی برای حل این مشکل است. تنوع ژنتیکی، وراثت پذیری و شدت گزینش سه عامل موثر در پاسخ به گزینش برای یک صفت است. استفاده از روش های آماری چندمتغیره روش مناسبی برای شناسایی تنوع ژنتیکی در برنامه های اصلاحی است. بنابراین تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه عاملی، تجزیه کلاستر و تجزیه تابع تشخیص از جمله مهمترین روش های آماری چندمتغیره هستند که به صورت عمومی برای تعیین تنوع در گیاهان استفاده می شود. خیلی از محققان از روش های آماری چندمتغیره در گیاهانی نظیر برنج، سیب زمینی، گندم و نخود استفاده کردند و اثر ژنوتیپ و صفات در نخود در ارتباط با تنوع ژنوتیپی مهمترین موضوعات در تحقیقات اخیر بوده است. مواد و روش ها: مهم ترین اهداف این پژوهش، ارزیابی تنوع ژنتیکی در ۱۹ لاین نخود و شناسایی صفات موثر بر عملکرد دانه با استفاده از روش های آماری چندمتغیره مختلف بود. بنابراین، تحقیق حاضر در قالب یک طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط مطلوب رطوبتی اجرا شد. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بوعلی سینا (و آزمایشگاه دانشگاه پیام نور اسدآباد) در فصل رشد انجام شد. صفات شاخص کلروفیل، ارتفاع گیاه، تعداد شاخه در هر بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت اندازه گیری شد. پس از اندازه گیری صفات، روش های آماری تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه عاملی، تجزیه کلاستر و تجزیه تابع تشخیص برای داده های به دست آمده انجام شد. نتایج و بحث: نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که سه مولفه اول در مجموع ۹/۶۸ درصد از واریانس کل داده ها را توجیه کردند. مولفه اول و دوم به ترتیب به عنوان مولفه های "عملکرد دانه" و " شاخص برداشت" نام گذاری شدند که مقدار زیاد آنها مورد نظر بود. نتایج تجزیه به عامل ها، به ترتیب سه عامل "عملکرد دانه"،"شاخص برداشت" و "بنیه گیاه" را شناسایی کرد که این سه عامل هم در مجموع ۸/۶۸ درصد از واریانس کل را توجیه کردند. تجزیه خوشه ای بیانگر تنوع قابل توجه در بین لاین ها بود به طوری که لاین ها را در چهار خوشه مجزا گروه بندی کرد. نتایج تجزیه تابع تشخیص نیز، صحت گروه بندی تجزیه خوشه ای را به طور صد در صد تایید کرد. به طور کلی، لاین ها دارای تنوع ژنتیکی بالا و قابل توجهی بودند و با توجه به نتایج حاصله، لاین های شماره ۱۲ و ۱۸ به ترتیب به عنوان مطلوب ترین و نامطلوب ترین لاین ها تحت شرایط این آزمایش شناسایی شدند. نتایج نشان داد در حالی که افزایش صفات تعداد غلاف در بوته، وزن صد دانه و شاخص برداشت، بیشترین تاثیر را بر افزایش عملکرد دانه داشتند، ولی افزایش صفت تعداد شاخه (مجموع تعداد شاخه های اصلی و فرعی) در بوته منجر به کاهش عملکرد دانه در این تحقیق شد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، روش های آماری چندمتغیره، روش های مناسب و مفیدی برای انتخاب عملکرد دانه هستند که می تواند به طور موفقیت آمیزی ژنوتیپ ها و صفات را از هم تفکیک کند. هدف اصلی این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی ۱۹ ژنوتیپ نخود برای برنامه های اصلاحی است. بر اساس نتایج کلی، صفات تعداد غلاف در بوته مناسب ترین صفت برای انتخاب غیرمستقیم عملکرد دانه است و ژنوتیپ شماره ۱۲ مناسب ترین ژنوتیپ از نظر داشتن بیشترین مقدار صفت تعداد غلاف در بوته، وزن صد دانه و شاخص برداشت است، در حالی که ژنوتیپ شماره ۱۸ یک ژنوتیپ نامناسب است، هرچند دارای بیشترین مقدار صفت تعداد شاخه در گیاه نیز است.

ارزیابی تنوع ژنتیکی و شناسایی صفات موثر بر عملکرد لاین های نخود با استفاده از روش های آماری چندمتغیره Keywords:

نخود زراعی , تجزیه به مولفه های اصلی , تجزیه عاملی , تجزیه خوشه ای , تجزیه تابع تشخیص