بررسی پارامترهای ژنتیکی صفات کمی و کیفی چغندرقند در شرایط خشکی و نرمال

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: بهبود عملکرد گیاهان زراعی تحت شرایط تنش خشکی یکی از مهم ترین اهداف اصلاح گیاهان است. تحمل خشکی معمولا با عملکرد گیاه تحت تنش کم آبی مورد ارزیابی قرار می گیرد اما به علت تاثیرپذیری از سایر صفات در شرایط تنش، این صفت به تنهایی نمی تواند نشان دهنده تحمل به خشکی ژنوتیپ ها باشد. بنابراین، بهتر است در برنامه های اصلاحی، صفات تحمل به خشکی ژنوتیپ ها شناسایی گردیده و هدایت برنامه ها بر اساس عملکرد و سایر صفات مهم فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی انجام پذیرد. مشخص نمودن مقادیر واریانس ژنتیکی و بخش افزایشی و غالبیت واریانس ژنتیکی در کنترل صفات در دو شرایط نرمال و تنش، اساس تصمیم گیری در مورد نحوه استفاده از ژرم پلاسم های موجود در شرایط مختلف است که محققین بر پایه روش های مختلفی نسبت به برآورد آن ها اقدام می نمایند. هدف از این تحقیق برآورد پارامترهای ژنتیکی صفات مرتبط با عملکرد کمی و صفات کیفی چغندرقند در شرایط تنش خشکی و نرمال به منظور استفاده در برنامه های به نژادی بود. مواد و روش­ ها: به منظور تعیین پارامترهای ژنتیکی و وراثت پذیری عمومی و خصوصی صفات مختلف عملکرد و اجزا عملکرد و کیفیت چغندرقند، دو سری ژنوتیپ تمام خواهری و هیبریدهای حاصل از تلاقی برخی از این ژنوتیپ های تمام خواهری به عنوان لاین های والد پدری و دو لاین SC C۲ و SC ۲۶۱ به عنوان لاین های مادری در آزمایش های جداگانه در سال زراعی ۱۳۹۶ در ایستگاه تحقیقات مطهری کرج در دو شرایط خشکی و نرمال، مورد بررسی قرار گرفتند. پس از اجرای آزمایش صفات مختلف فیزیولوژیکی و کیفی ژنوتیپ ها در دو محیط اندازه گیری شد و در نهایت پارامترهای ژنتیکی محاسبه شد. یافته ­ها: در آزمایش ژنوتیپ های تمام خواهری در شرایط تنش صفات میزان سدیم، نسبت پتاسیم به سدیم، میزان ازت، ضریب قلیائی ات، خلوص شربت، قند ملاس، مساحت سطح برگ، وزن تر اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، نسبت جرمی ریشه و نسبت ریشه به ساقه دارای واریانس ژنتیکی بیشتری نسبت به واریانس محیطی بودند و بالطبع دارای وراثت پذیری عمومی بالاتری نیز بودند. بنابراین به دلیل این میزان واریانس ژنتیکی، می توان از این صفات در برنامه های اصلاحی و گزینشی استفاده کرد. در شرایط نرمال وضعیت متفاوت بود و در تمامی صفات، میزان واریانس ژنتیکی کم و درنتیجه وراثت پذیری عمومی اندک بود. در آزمایش مقایسه هیبریدها در شرایط تنش برای صفات عملکرد قند، میزان سدیم، نسبت سدیم به پتاسیم، میزان ازت و مساحت سطح برگ و در شرایط نرمال برای صفات عملکرد قند و نسبت سدیم به پتاسیم واریانس ژنتیکی بالا وجود داشت و وراثت پذیری عمومی بالای ۰/۵ مشاهده شد. بنابراین در برنامه های اصلاحی و گزینشی می توان این صفات را مورد استفاده قرارداد. در شرایط خشکی بیشترین میزان وراثت پذیری به ترتیب مربوط به میزان پتاسیم با ۰/۷۷،  قند ملاس با ۰/۶۵، درصد قند قابل استحصال با ۰/۴۸، خلوص شربت با ۰/۴۴ و میزان سدیم و محتوای آب نسبی برگ هرکدام با ۰/۴۳ بود. بنابراین این صفات توسط اثرات افزایشی کنترل می شوند. در شرایط نرمال صفات عملکرد خالص قند با ۴/۰ و میزان سدیم با ۰/۴۴ بیشترین میزان وراثت پذیری را نشان دادند. نتیجه ­گیری: نتایج نشان داد که پارامترهای ژنتیکی محاسبه شده در محیط تنش، به محیط غیرتنش قابل تعمیم نیست، در نتیجه مطالعه ویژگی های ژنتیکی لاین ها و هیبریدهای تحت محیط های متفاوت امری اجتناب ناپذیر است تا برآورد عمل ژن ها با دقت بیشتری همراه باشد. در هر دو محیط وراثت پذیری عملکرد ریشه پایین ولی وراثت پذیری عملکرد قند در حد متوسط بود، بنابراین در اصلاح عملکرد ریشه می توان با تولید هیبرید و در اصلاح عملکرد قند از گزینش در نسل های متمادی و انتهایی و همچنین تولید هیبرید استفاده کرد.

Keywords:

Broad and narrow sense heritability , Drought , Genetic variance , Physiologic traits , خشکی , صفات فیزیولوژیک , واریانس ژنتیکی , وراثت پذیری عمومی و خصوصی