بررسی تنوع ژنتیکی صفات عملکرد و اجزاء عملکرد در برخی ژنوتیپ های سیاه دانه (Nigella sativa L.)

سابقه و هدف: سیاه دانه (.Nigella sativa L) از گیاهان دارویی مهم می باشد که در صنایع غذایی و دارویی بسیار استفاده می شود. باتوجه به نیاز روزافزون به گیاهان دارویی در جهان و لزوم تولید ارقام زراعی و اصلاح شده، نیاز است که ذخایر ژنتیکی آن بررسی شود. بازدهی ناشی از انتخاب برای یک صفت به اهمیت نسبی عوامل ژنتیکی در بروز تفاوت های فنوتیپی واریته ها بستگی دارد، به عبارت دیگر موفقیت برنامه های اصلاحی به میزان تنوع ژنتیکی و قابلیت توارث صفات بستگی دارد. ازاین رو، این مطالعه برای بررسی تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری صفات عملکرد دانه و اجزاء عملکرد در ژنوتیپ های مختلف سیاه دانه و شناسایی ژنوتیپ های مطلوب برای استفاده در برنامه های به نژادی انجام شد.مواد و روش ها: در این مطالعه، به منظور بررسی تنوع ژنتیکی صفات عملکرد دانه و اجزاء عملکرد در ۲۰ ژنوتیپ مختلف سیاه دانه (ایرانی و خارجی) از نظر صفات مختلف زراعی آزمایشی به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با ۳ تکرار در مزرعه پژوهشی-تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد اجرا گردید. کشت ژنوتیپ ها در اواخر اسفندماه و به صورت دستی انجام شد. هر ژنوتیپ در هر تکرار به صورت ۴ ردیف۱.۵ متری کشت شد که فاصله بین ردیف های کشت ۳۰ سانتی متر، فاصله بذرها روی ردیف ۱۵ سانتی متر و عمق کاشت ۲-۱ سانتی متر در نظر گرفته شد. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد دانه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزاردانه، قطر کپسول، تعداد شاخه در بوته و ارتفاع بوته بود. براساس امید ریاضی، اجزاء واریانس، مقادیر واریانس محیطی و واریانس ژنتیکی و واریانس فنوتیپی محاسبه گردید و بعد ضریب تغییرات فنوتیپی ضریب تغییرات ژنتیکی و مقدار وارثت پذیری عمومی برآورد شد. تجزیه های آماری شامل تجزیه واریانس و مقایسه میانگین صفات بین ژنوتیپ ها با استفاده از آزمون حداقل تفاوت معنی دار (LSD) با استفاده از نرم افزار SAS ۹.۰ انجام شد. همبستگی پیرسون بین صفات و تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها با روش وارد (Ward) و بر مبنای فاصله اقلیدسی با استفاده از نرم افزاز ۳.۶.۱ R انجام گردید. همچنین، برای اطمینان از صحت گروه بندی آزمون های چند متغیره و آزمون تجزیه واریانس، براساس طرح کاملا تصادفی نامتعادل انجام شد.نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر همه صفات زراعی اندازه گیری شده تفاوت معنی داری در سطح احتمال ۱% وجود دارد. ارتفاع بوته در ژنوتیپ های مورد بررسی از ۲۲ سانتی متر (Nige۷) تا ۵۸.۴ سانتی متر (Nige۱) متغیر بود. بیشترین تعداد کپسول در بوته در ژنوتیپ Nige۵۳ با ۲۰.۴۵ کپسول و کمترین تعداد کپسول در بوته در ژنوتیپ Nige۶۳ با۵.۳ کپسول مشاهده شد. از نظر صفت تعداد شاخه در بوته، دامنه تغییرات از ۱۱.۵-۳.۹ شاخه در بوته بود، دامنه تغییرات عملکرد در محدوده ۲۶۳.۵۶ کیلوگرم در هکتار (Nige۳) تا ۱۴۰۹.۳۹ کیلوگرم در هکتار ( ژنوتیپ Nige۷۸) متغیر بود. ضریب تغییرات فنوتیپی در محدوده ۴۸.۵۸% (عملکرد دانه) تا ۵.۲۰ (قطر کپسول) و ضریب تغییرات ژنوتیپی در محدوده ۴۸.۲۹% (عملکرد دانه) تا ۴.۷ (قطر کپسول) تنوع نشان داد. میزان وراثت پذیری برآورد شده برای صفات مورد ارزیابی از ۷۳.۸۱ برای صفت تعداد شاخه در بوته تا ۹۸.۸% برای عملکرد دانه متغیر بود. برای صفت تعداد کپسول در بوته نیز وراثت پذیری ۹۱.۱۹% برآورد گردید. با توجه به نتایج ضریب همبستگی، عملکرد دانه در بوته با صفات تعداد کپسول در بوته (**۰.۸۷=r) و تعداد شاخه در بوته (*۰.۵۴=r) همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. در تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های مورد مطالعه در چهار گروه مختلف قرار گرفتند که نتایج آنالیزهای چند متغیره حکایت از گروه بندی مناسب و اختلاف های چشمگیری برای مقدار عملکرد دانه و اجزای عملکرد در بین گروه های حاصل از تجزیه خوشه ای داشت.نتیجه گیری: تنوع ژنتیکی بالا در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه بیانگر کارایی بالای این ژرم پلاسم برای پیشرفت ژنتیکی عملکرد دانه و صفات مختلف و کارایی بالای انتخاب در سیاه دانه می باشد. ژنوتیپ های Nige۵۳، Nige۷۸ و Nige۶۰ دارای عملکرد دانه بالایی نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند که می توان از این ژنوتیپ ها به منظور اصلاح و افزایش عملکرد دانه در سیاه دانه استفاده کرد.

Keywords:

انتخاب , تجزیه خوشه ای , وراثت پذیری , همبستگی