بررسی ارتباط بین صفات بذری و علوفه‌ای و گزینش ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی در دو گونه‌ی Bromus inermis و Dactylis glomerata

STUDENT

DEGREE

YEAR

Orchardgrass ( Dactylis glomerata ) and smooth bromegrass ( Bromus inermis ) belong to large family of gramineae have high compatibility to different climates. Drought stress is the most common type of stress that reduces plant growth. This research was conducted to assess replicationship between seed and forage yield and evaluate drought tolerance in these two species at research farm of Isfahan University of Technology, located at Lavark, during 2015. For this purpose, 36 genotypes from each species were evaluated according a randomized complete block design with 4 replication under normal and drought stress moisture environments. In orchardgrass, the results indicated that drought stress significantly affected most of measured traits especially seed yield and forage yield. The highest genotypic coefficient of variation (GCV) under normal condition was observed for number of seed per plant (42.24) and under water stress condition it was observed for seed yield (41.66). The maximum and minimum broad sense heritability in normal condition was observed for days to ear emergence (83.95) and percent of dry matter yield-2 (6.39), respectively. In drought stress condition, the highest and minimum broad sense heritability calculated for days to ear emergence (86.14) and crown width (6.27), respectively. According to the bi-plot of seed yield and forage yield, in normal condition, genotypes 32, 13, 21, 8 and 2 and under drought stress condition, genotypes 32, 35, 13 and 22, showed higher seed yield and forage yield. Results of linear regression analysis (between seed yield and dry matter yield) indicated a significant correlation between these two traits in normal condition while in stress condition no correlation was observed. According to stepwise regression analysis in normal condition, the number of panicle, seed weight in ear, days to flowering, number of seeds per panicle justified the majority of seed yield variation. Under drought stress condition the number of seed in plant, 1000 seed weight, harvest index, width of flag leaf were the most components of seed yield. Genotypes 32, 33 and 13 were identified as the most tolerant genotypes according to stress tolerance index (STI). In smooth bromegrass, the results showed the significant effects of drought stress on most of the measured traits. The highest GCV under normal condition was observed for number of seed per plant (87.52) and under stress condition it was observed for seed yield (76.12). The highest broad sense heritability under normal condition was observed for days to flowering (90.84) and the minimum broad sense heritability was observed for percent of dry matter yield-3 (30.28). According to bi-plot of seed yield and forage yield, in normal condition, genotypes 27, 23, 26, 35 and 6, showed higher seed yield and dry forage yield. Significant correlation was found between these two traits in normal condition while no correlation was observed in stress condition. Results of stepwise regression analysis showed, 95 percent of seed yield was explained by number of seed per plant, 1000 seed weight, harvest index, length of flag leaf, width of flag leaf under normal condition and 97 percent of the variation justified by seed weight in ear, number of seeds in plant, number of seeds per panicle, harvest index, days to flowering under stress condition. Based on stress tolerance index (STI), genotype 27 was the most tolerant in this species. Results indicated that would be possible to find genotypes with high forage and seed yield in Orchard grass and smooth bromegrass. Keywords: orchardgrass, smooth bromegrass, Drought stress, Forage yield, seed yield

علف باغ ( Dactylis glomerata ) و علف پشمکی ( Bromus inermis ) از جمله گراس های چندساله متعلق به تیره ی بزرگ گرامینه می باشند که پراکنش و سازگاری بالایی با اقلیم های مختلف دارند. تنش خشکی یکی از رایج ترین تنش ها بوده که رشد و تولید گیاهان زراعی را کاهش می دهد. این پژوهش به منظور بررسی ارتباط بین خصوصیات بذری و علوفه ای و ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ ها در دو گونه ی علف باغ و علف پشمکی در سال زراعی 1394، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک، به اجرا در آمد. در این آزمایش تعداد 36 ژنوتیپ از هر گونه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 4 تکرار در دو شرایط محیطی (عدم تنش و تنش خشکی) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج برای گونه ی علف باغ نشان داد، اثر تنش خشکی بر اکثر صفات مورد بررسی از جمله عملکرد بذر و علوفه معنی دار بود همچنین ژنوتیپ ها اختلاف بسیار معنی داری در هر دو محیط داشتند. بیشترین ضریب تنوع ژنتیکی در محیط عدم تنش مربوط به صفت تعداد بذر در بوته (24/42) و بیشترین مقدار آن در محیط تنش، مربوط به صفت عملکرد بذر (66/41) بود. در محیط بدون تنش خشکی، درصد ماده‌ی خشک چین دوم (39/6) و روز تا خوشه‌دهی (95/83) به ترتیب کمترین و بیشترین درصد وراثت پذیری را به خود اختصاص دادند. در محیط تنش خشکی صفت روز تا خوشه دهی (14/86) دارای بیشترین وراثت‌پذیری و صفت قطر طوقه‌ی چین اول (27/6) دارای کمترین وراثت پذیری بودند. بر اساس نمودار پراکندگی عملکرد بذر و علوفه، ژنوتیپ های 32، 13، 21، 8 و2 در محیط فاقد تنش دارای بیشترین عملکرد بذر و علوفه بودند در حالی که در محیط تنش خشکی ژنوتیپ های 32، 35، 13 و22 بالاترین عملکرد بذر و علوفه را داشتند. نتایج آنالیز رگرسیون خطی بین عملکرد بذر و علوفه نشان داد همبستگی بین این دو متغیر در شرایط نرمال معنی دار و در شرایط تنش خشکی غیرمعنی دار بود. در محیط فاقد تنش عملکرد بذر همبستگی مثبت و معنی داری با صفت عملکرد علوفه ی خشک چین دوم نشان داد ولی در محیط تنش همبستگی معنی داری بین این صفات وجود نداشت. با انجام تجزیه رگرسیون در شرایط عدم تنش صفات تعداد خوشه، وزن دانه در خوشه، روز تا گرده افشانی و تعداد دانه در خوشه بیشترین سهم را در توجیه عملکرد بذر داشتند در حالی که در شرایط تنش خشکی صفات تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه، شاخص برداشت و عرض برگ پرچم دارای بیشترین سهم بودند. بر اساس نمودار پراکندگی شاخص STI، ژنوتیپ های 32، 33 و 13 متحمل ترین به تنش خشکی می باشند. در گونه ی علف پشمکی نتایج تجزیه واریانس حاکی از اثر معنی دار تنش خشکی بر نیمی از صفات مورد بررسی بود و تنش بیشترین تاثیر را بر صفات بذری داشت. همچنین ژنوتیپ ها از نظر کلیه ی صفات در هر دو محیط اختلاف بسیار معنی دار داشتند بیشترین ضریب تنوع ژنتیکی در محیط عدم تنش مربوط به صفت تعداد دانه در بوته (52/87) و در محیط تنش خشکی مربوط به عملکرد بذر (12/76) بود. در محیط عدم تنش خشکی بیشترین وراثت‌پذیری مربوط به صفت روز تا گرده‌افشانی (84/90) و کمترین وراثت‌پذیری مربوط به درصد ماده‌ی خشک چین سوم (28/30) بود همچنین در محیط تنش خشکی بیشترین وراثت‌پذیری مربوط به صفت روز تا گرده‌افشانی (20/95) و کمترین وراثت‌پذیری مربوط به تعداد ساقه (41/43) بود. طبق نمودار پراکندگی عملکرد بذر و علوفه، ژنوتیپ های27، 26،23، 35 و 6 بالاترین عملکرد بذر و علوفه را دارا بودند اما بعد از اعمال تنش خشکی، ژنوتیپ های 23، 35 و 6 دچار افت عملکرد علوفه و ژنوتیپ 26 دچار افت عملکرد بذر شد. طبق آنالیز رگرسیون خطی بین عملکرد بذر و علوفه، همبستگی بین این دو متغیر در شرایط نرمال معنی دار و در شرایط تنش خشکی غیرمعنی دار بود. نتایج همبستگی فنوتیپی برای صفات در گونه ی علف پشمکی نشان داد همبستگی بین عملکرد بذر با عملکرد علوفه تر (دو چین) و عملکرد علوفه ی خشک (دو چین) در شرایط عدم تنش خشکی معنی دار بود ولی در شرایط تنش خشکی همبستگی عملکرد بذر و علوفه معنی دار نبود. نتایج رگرسیون مرحله ای برای عملکرد دانه نشان داد که 95 درصد از تغییرات عملکرد دانه در شرایط بدون تنش توسط 5 صفت تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه، شاخص برداشت، طول برگ پرچم و عرض برگ پرچم و در شرایط تنش 97 درصد از تغییرات عملکرد دانه از طریق 5 صفت وزن دانه در خوشه، تعداد دانه در بوته، تعداد دانه در خوشه، شاخص برداشت و روز تا گرده افشانی توجیه می شود. بر اساس نمودار پراکندگی شاخص STI، ژنوتیپ 27 بیشترین شاخص STI بر اساس عملکرد بذر و علوفه را داشت. کلمات کلیدی: علف باغ، علف پشمکی، تنش خشکی، عملکرد علوفه، عملکرد بذر