بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های گوجه فرنگی(Solanum lycopersicum) براساس عملکرد و صفات مورفوفیزیولوژیک

مقدمه و هدف: گوجه ­فرنگی یکی از محصولات مهم اقتصادی و پرمصرف در باغبانی، گیاهی خودگشن و دیپلوئید بوده و ۲۴ جفت کروموزوم (۲n=۲x=۲۴) دارد. دوره زندگی این گیاه به صورت یک ساله بوده و به صورت گلخانه ای و زراعی کشت میشود. گوجه­ فرنگی دارای واریته ­های بسیار زیادی است که از نظر رشد گیاه، کیفیت، شکل میوه و دیگر صفات با یکدیگر متفاوت هستند. میوه گوجه­ فرنگی دارای ارزش غذایی بالا، متشکل از مواد معدنی، ویتامین ­ها، فیبرها، اسیدسیتریک، بتا کاروتن و آسکوربیک اسید است. تنوع و انتخاب دو رکن اصلی هر برنامه اصلاحی است و انجام انتخاب منوط به وجود تنوع مطلوب در مواد اصلاحی مورد بررسی می­ باشد. از روش­های متفاوتی برای تخمین تنوع ژنتیکی و گروه­ بندی ژنوتیپ­ها استفاده می­شود که می ­توان ارزیابی ویژگی­های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی را اولین گام جهت بررسی تنوع ژنتیکی دانست. ژنوتیپ­های مختلف گوجه ­فرنگی از لحاظ صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک با هم متفاوتند و عملکرد میوه تحت تاثیر تعدادی از این صفات است. لذا گزینش معیارهای دیگری غیر از عملکرد میوه که دارای ثبات بیشتری نسبت به عملکرد میوه باشند، می­تواند در انتخاب ارقام مطلوب به ­عنوان راهنمای گزینش در نظر گرفته شود. بر همین اساس این پژوهش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و گروه ­بندی ژنوتیپ­های گوجه­­ فرنگی (۵۳ ژنوتیپ) براساس صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک انجام شد. مواد و روش­ها: در این پژوهش ۵۳ ژنوتیپ­ گیاه گوجه ­فرنگی بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه و در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان بررسی شدند. پس از ضدعفونی و کشت بذرها در گلدان، نمونه ­برداری از گیاهچه ­ها انجام گرفت و در ادامه برخی صفات مورفولوژیکی نظیر ارتفاع بوته، قطر ساقه، وزن تر و خشک بوته، تعداد شاخه جانبی، تعداد برگ، طول ریشه، وزن­­تر و خشک اندام هوایی، وزن­تر و خشک ریشه، تعداد میوه، میزان عملکرد میوه و همچنین برخی صفات فیزیولوژیکی شامل محتوی پرولین، میزان رنگیزه های فتوسنتزی (شامل کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئید)، ترکیبات فنل کل و فلاونوئید مورد اندازه­ گیری قرار گرفتند. در ادامه داده­های حاصله با استفاده از نرم افزارهای مناسب مورد تجزیه واریانس، مقایسه میانگین، ضریب همبستگی، تجزیه به عامل­ها و تجزیه خوشه ­ای قرار گرفتند. یافته­ ها: پس از تجزیه و تحلیل داده ­ها، نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات به­ غیر از صفت پرولین در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود. برآورد ضرایب همبستگی بین صفات مورد مطالعه نشان داد که بین اغلب صفات مورد مطالعه با عملکرد میوه همبستگی معنی ­داری وجود داشت. در ادامه نتایج تجزیه به عامل­ها نشان داد که ۶ عامل بیش از ۷۷ درصد از واریانس کل را توجیه کردند، به نحوی که سهم عامل های اول تا ششم به ترتیب ۲۴، ۱۸، ۱۴، ۹، ۷ و ۶ درصد از تغییرات کل بود. برای تفسیر بهتر، ضرایب عاملی بزرگتر در هر عامل، به­عنوان ضرایب عاملی معنی دار در نظر گرفته شد. از آنجا که بزرگترین ضرایب عاملی در میان ضرایب هر عامل، نشان دهنده صفت یا صفاتی هستند که بیشترین نقش را در آن عامل ها دارند، بر همین اساس عوامل نام­گذاری شدند. به این ترتیب عامل اول به عنوان عامل عملکرد میوه، عامل دوم به عنوان عامل فتوسنتز، عامل سوم به عنوان عامل فنلی و عامل چهارم به عنوان عامل وزن ریشه­، عامل پنجم به عنوان عامل پرولین و عامل ششم به عنوان عامل قطر ساقه نام­ گذاری گردید. براساس نتایج تجزیه خوشهای مشاهده شد که ژنوتیپ ها از نظر صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی اندازه­ گیری شده به ­طور قابل توجهی متفاوت هستند و در ۳ گروه مختلف قرار گرفتند که هر کدام از گرو­ها به ­ترتیب دارای ۳۰، ۱۹ و ۴ ژنوتیپ بود و ژنوتیپهای موجود در گروه سوم از لحاظ صفات مورد مطالعه نسبت به بﻘیه گروهها برتری داشتند. نتیجه گیری: در مجموع بر اساس تجزیه و تحلیل­ های انجام شده مشخص شد که ژنوتیپ ها از نظر صفات اندازه ­گیری شده به ­طور قابل توجهی متفاوت بودند. این مطلب بیانگر وجود تنوع مناسب در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه بوده و گزینش براساس این صفات در میان ژنوتیپ های مورد مطالعه امکان­پذیر بوده و در برنامه های اصلاحی آنها، انتخاب می تواند موثر باشد. با برآورد ضرایب همبستگی فنوتیپی مشخص شد که صفت عملکرد میوه بیشترین همبستگی مثبت و معنی­دار را با تعداد میوه و میزان رنگیزه­های فتوسنتزی داشت، بنابراین این صفات می­توانند در برنامه های بهبود ژنتیکی عملکرد میوه گوجه ­فرنگی مورد توجه قرار گیرند. با توجه به اینکه میانگین اکثر صفات مطالعه شده برای ژنوتیپ های متعلق به خوشه سوم (۱۳، ۱۵، ۴۵ و ۴۶) از میانگین کل بیشتر بود و ژنوتیپ­های مذکور از نظر پارامترهای رشدی و فیزیولوژیکی نسبت به سایر ژنوتیپ­ها برتر بودند، لذا ژنوتیپ­های برتر مشخص شده در این پژوهش می­توانند در مطالعات آتی اصلاحی در این گیاه ارزشمند مورد توجه و استفاده قرار بگیرند.