مطالعه تنوع ژنتیکی بنیه بذر برنج با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره

Abstract

سابقه و هدف: بنیه بذر برآیند مجموعه‌ای از فرآیندهای فیزیولوژیکی است که از پس زمینه ژنتیکی وسیعی برخوردار است. مطالعه تنوع ژنتیکی، نقش مؤثری در افزایش میزان توانایی اصلاحگر در زمینه گزینش و دیگر عملیات اصلاحی بازی می‌کند. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی ژنوتیپ‌های برنج با استفاده از صفات مورفولوژیکی فیزیولوژیکی مرتبط با بنیه بذر و گروه‌بندی آنها جهت دستیابی به والدین مناسب برای استفاده در برنامه‌های به‌نژادی و دورگ‌گیری برنج انجام شد.<br />مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تنوع ژنتیکی بنیه بذر برنج، تعداد 49 ژنوتیپ برنج در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1392 در موسسه تحقیقات برنج کشور- رشت مورد ارزیابی قرار گرفت. در این آزمایش در شرایط جوانه‌زنی استاندارد، تعدادی از صفات مرتبط با جوانه‌زنی و رشد گیاهچه اندازه‌گیری شد. به منظور برآورد رابطه بین صفات، ابتدا ضرایب همبستگی محاسبه و سپس از رگرسیون گام به گام به منظور تعیین صفاتی که سهم بیشتری در توجیه تنوع بنیه بذر دارند، استفاده شد. در این پژوهش پس از آزمون نرمالیته با روش کالموگراف-اسمیرنوف، تجزیه به عامل‌ها برای گروه‌بندی صفات و درک روابط پنهانی بین آن‌ها به روش مولفه‌های اصلی انجام گردید.<br />یافته‌ها: نتایج نشان داد اثر رقم برای صفات مرتبط با بنیه بذر همانند سرعت جوانه‌زنی، یکنواختی جوانه‌زنی، تعداد گیاهچه نرمال، وزن خشک گیاهچه، طول گیاهچه، کارائی مواد تخلیه شده از بذر، شاخص بنیه، شاخص جوانه‌زنی و انرژی جوانه‌زنی در سطح 1% معنی‌دار است که نشان دهنده تنوع بنیه بذر بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی می‌باشد. با درنظر گرفتن شاخص بنیه به عنوان مهم‌ترین صفت مورد ارزیابی، صفات طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، طول گیاهچه و سرعت جوانه زنی (R50) بیشترین ضریب همبستگی مثبت و معنی‌دار را با شاخص بنیه داشتند. بر اساس نتایج رگرسیون گام‌به‌گام صفات طول گیاهچه، سرعت جوانه‌زنی (R50) و وزن خشک ریشه‌چه سهم موثرتری در توجیه تغییرات شاخص بنیه داشتند .در تجزیه به عامل‌ها، تعداد 4 عامل معرفی شدند که در مجموع 83/83 درصد از تنوع موجود را توجیه نمودند. با توجه به ضرایب صفات در هر عامل، عامل اول به عنوان عامل بنیه جوانه‌زنی، عامل دوم به عنوان عامل بنیه گیاهچه، عامل سوم به عنوان عامل فیزیولوژی بذر و عامل چهارم به عنوان عامل وزن بذر نامگذاری شد. در دو عامل اصلی اول و دوم صفات شاخص جوانه‌زنی، یکنواختی جوانه‌زنی، D05 و D95 (به ترتیب مدت زمانی که طول می‌کشد تا جوانه‌زنی به 5 و 95 درصد حداکثر خود برسد)، سرعت جوانه‌زنی، انرژی جوانه‌زنی، شاخص بنیه، وزن خشک ریشه‌چه، وزن خشک ساقه‌چه، وزن خشک گیاهچه و طول گیاهچه در مجموع 63 درصد از تنوع را به خود اختصاص دادند. بر اساس صفات موثر در دو عامل اصلی اول، تجزیه‌ خوشه‌ای ژنوتیپ‌های برنج را در 3 خوشه مجزا قرار داد.<br />نتیجه‌گیری: به‌طورکلی، بررسی حاضر با تفکیک مناسب ژنوتیپ‌های برنج بر اساس بنیه بذر در سه گروه (ژنوتیپ‌های بومی، اصلاح شده و وارداتی) نشان داد که بنیه بذر در ارقام بومی پائین‌تر از ارقام اصلاح شده و وارداتی می‌باشد.