بررسی خصوصیات زراعی ژنوتیپ های گلرنگ تحت تنش خشکی

STUDENT

DEGREE

YEAR

Drought is one of the most important environmental factors that influences grain yield and quality of crop plants in arid and semi-arid regions of the world. Safflower ( Carthamus tinctorius L.) is a drought-tolerant species, and has been grown in some parts of central Iran for many years. To evaluate drought tolerance of safflower genotypes , 64 genotypes were grown under non-stressed and drought stress conditions using 8×8 simple lattice design in 2011. Agronomic traits and seed-quality related traits including days to flowering , days to 50% flowering, days to maturity, plant height, primary branches per plant, head diameter, 1000 seed weight , number of head per plant and seed per head, biological yield, seed yield, harvest index and seed oil content, oil yield and protein content were measured. Results of analysis of variance showed that genotype varied significantly for all the studied traits. In a way that drought stress during seed filling period decreased significantly all the traits with the exception of protein content. Highly significant and positive correlations were observed between seed yield, with 1000 seed weight, number of head per plant and biological yield under non-stressed conditions. Thus in stress conditions, there were positive correlation between seed yield and 1000 seed weight, number of seed per head and biological yield. Significant and positive correlations were observed between days to flowering, days to 50% flowering and days to maturity with plant height under both conditions. According to stepwise regression analysis of grain yield , the 1000 seed weight and number of head per plant in non-stress and 1000 seed weight and number of seed per head in drought stress conditions could explain 63 and 55 percent of its variation, respectively. Path-coefficient analysis for grain yield of safflower genotypes grown under non-stressed and stress conditions indicated the positive (r = 0.62 and r = 0.43, respectively ) direct effects of 1000 seed weight on the yield. Cluster analysis could separated the genotypes into four groups on the basis of agronomic and morphological traits under both conditions according to CCC plot in Euclidean distance of 10 and 15, respectively . Group one to four comprised 21, 19, 5, and 19 genotypes in non-stress conditions and 25, 24, 5 and 10 genotypes in stress conditions, respectively. Principle component analysis (PCA) component analysis (PCA) and its biplot analysis showed that the two first component justified 98 percent of total variation and they were named yield potential and sensitivity to drought stress. Based on STI among investigated genotypes, IL, Kermanshah 47, Hamedan 38 and Kordestan 5 were the most tolerant genotypes. Moreover, these genotypes possessed the highest seed yield under drought stress conditions, Thereby can be considered as drought tolerant. Key word : Safflower, Drought stress, Seed Yield, Oil yield, Drought tolerance index.

تنش خشکی از مهمترین عوامل محیطی است که عملکرد و کیفیت گیاهان زراعی را در نواحی خشک و نیمه خشک جهان محدود می سازد. گلرنگ ( Carthamus tinctorius L.) از گونه های متحمل به تنش خشکی است که از دیرباز در بخش هایی از نواحی مرکزی ایران مورد کشت قرار می گیرد. به منظور ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ های گلرنگ، 64 ژنوتیپ گلرنگ براساس طرح لاتیس ساده 8×8 تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی در سال 90-89 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مطالعه صفات زراعی و کیفی دانه شامل تعداد روز تا شروع گلدهی، تعداد روز تا 50% گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی، طول دوره زایشی، ارتفاع بوته، تعداد انشعاب اصلی ساقه، قطر طبق، وزن هزار دانه، تعداد دانه در طبق، تعداد طبق در بوته، عملکرد دانه در بوته، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، محتوای روغن و عملکرد روغن و محتوای پروتئین اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ ها از لحاظ تمامی صفات اندازه گیری شده اختلاف معنی داری وجود داشته است. تنش خشکی در طی پرشدن دانه تاثیر کاهشی معنی داری روی تمامی صفات اندازه گیری شده جز محتوای پروتئین نشان داد. همبستگی مثبت و بسیار معنی داری بین عملکرد دانه با، وزن هزار دانه، تعداد طبق در بوته و عملکرد بیولوژیک در شرایط بدون تنش مشاهده شد. همچنین در شرایط تنش خشکی بین وزن هزار دانه، تعداد دانه در طبق و عملکرد بیولوژیکی با عملکرد دانه همبستگی مثبت و معنی دار وجود داشت. همبستگی مثبت و معنی داری بین تعداد روز تا شروع گلدهی، تعداد روز تا 50% گلدهی و تعداد روز تا رسیدگی با ارتفاع بوته تحت هر دو شرایط محیطی مشاهده شد. نتایج حاصل از رگرسیون مرحله ای برای عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد طبق در بوته در شرایط بدون تنش و وزن هزار دانه و تعداد دانه در طبق در شرایط تنش خشکی به ترتیب 63 و 55 درصد تغییرات عملکرد دانه را توجیه نمود. نتایج حاصل از ضرایب تجزیه مسیر نشان داد که وزن هزار دانه اثر مستقیم و بالایی تحت هر دو شرایط رطوبتی (62 و 43 درصد) برروی عملکرد دانه داشته است. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های گلرنگ را در شرایط بدون تنش و تنش خشکی به ترتیب براساس فاصله اقلیدسی 10 و 15 به چهار گروه تقسیم کرد. در گروه اول تا چهارم به ترتیب 21، 19، 5 و 19 ژنوتیپ در شرایط بدون تنش و 25، 24، 5 و 10 ژنوتیپ در شرایط تنش خشکی قرار گرفت. تجزیه به مولفه های اصلی ژنوتیپ ها را به سه گروه در هر دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی تقسیم کرد. سه مولفه اول 64 و 65 درصد تغییرات کل را به ترتیب در شرایط بدون تنش و تنش خشکی توجیه کرده اند. در میان شاخص های انتخاب محاسبه شده در این مطالعه تحمل به تنش (STI) و شاخص میانگین هندسی تولید (GMP) بهترین شاخص برای انتخاب در شرایط تنش خشکی معرفی شدند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی و بای پلات نشان داد که دو مولفه اول 98 درصد تغییرات کل شاخص ها را توجیه کرده اند که این دو مولفه به ترتیب ظرفیت عملکرد و حساسیت به تنش خشکی نامیده شدند. براساس شاخص STI در میان ژنوتیپ های ارزیابی شده ژنوتیپ های IL، همدان38، کرمانشاه47 و کردستان5 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی شناخته شدند. علاوه براین، این ژنوتیپ ها بیشترین عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی را تولید نموده و از این رو به عنوان متحمل ترین ژنوتیپ ها به شرایط تنش خشکی پیشنهاد گردیدند. کلمات کلیدی : گلرنگ، تنش خشکی، عملکرد دانه، عملکرد روغن، شاخص تحمل به خشکی.