خصوصیات مورفوفنولوژیک، سیستم زادآوری و درصد اسانس تعدادی از گونه های گیاهان خانواده چتریان

STUDENT

DEGREE

YEAR

The family Apiaceae comprises 300–455 genera and some 3000–3750 species.The family is originated from the Mediterranean region, Turkey, Iran and Turkmenistan. Some of the most important species of this family are Fennel, Dill, Cumin, Carrot, Coriander and Parsley. The present research was conducted to determine genetic variation within and between species in terms of morpho-phenological traits for finding phylogenetic relations and evaluating their breeding systems including self- or open-pollination. Genotypes were planted in the field, according to a randomized complete block design with three replications. Results of descriptive statistics showed that the species have little overlapping regarding the most studied charecteristics. The range of changes in studied traits of genotypes regarding the selfing ratio indicated three separated categories of breeding systems including self-pollination, cross pollination and the intermediate group. Cumin with the selfing ratio of 69.16% was the only self pollinated species and two species of coriander and parsley with the selfing ratio of 43.21% and 32.46% , respectively, were two intermediate species. The selfing ratio for fennel, dill and carrot were 8.87%, 11.85% and 16.92%,respectively, indicating that these species are dominantly cross pollinated. The results of cluster analysis based on the thirteen characteristics showed that 28 genotypes were divided into seven groups. Six species out of seven species were completely separated from each other and Persian carrot (zardak) and carrot was categorized in a single group. Also, 9 fennels genotypes were divided into two groups of early maturing and late maturing genotypes.The results of Bill F-test for the groups obtained from cluster analysis indicated that seed length, seed width, height, the ratio of height to the number of lateral shoots, the number of lateral shoots, days to 50% flowering and days to 50% seed setting had the most role in separating cluster groups. Also,bi-plot of principle component analysis confirmed the result of cluster analysis. Discrimination analysis for all species showed that all species except for Persian carrot (zardak) and carrot were distinguished from each other and seed length and seed width had the most role in differentiation of annual and biannual species from each other. Discrimination analysis for plants with annual and biannual growth habit, separately, showed better differentiation of existing species in sub groups. For annual spices, seed length, seed width and essential oil content had the most role in separatinggroups and for biannual species,1000- seed weight and seed width had the most effect. Dill and carrot had the most genetic distance from each other and also Persian carrot (zardak) and carrot had the most similarity among all species. However, among plants with annual growth habit,dill and coriander were the nearest species and fennel and dill had the most distance. Among biannual species, parsley and Persian carrot (zardak) had the least genetic distance. Key words : Apiaceae family, morphological traits, breeding system, genetic relation

خانواده چتریان Apiaceae(Umbeliferae) دارای 300 تا 455 جنس و 3000 تا 3750 گونه می باشد. این خانواده دارای تعدادی از گیاهان زراعی- دارویی می باشدکه انسان از آنها به صورت روزمره به عنوان سبزیجات و یا از عصاره ی آنها به عنوان نوشیدنی استفاده می کند. عرصه رویش اکثر جنس های این تیره مناطق مدیترانه ای، ترکیه، ایران و ترکمنستان است و این مناطق را خاستگاه اولیه این گیاهان می دانند. از شاخص ترین این گیاهان می توان به هفت گونه ی رازیانه با نام علمی Foeniculum vulgare M ، شوید با نام علمی Anethum graveolens l. ، زیره سبز با نام علمی Cuminum cyminum ، هویج فرنگی با نام علمی Daucus carota ، هویج ایرانی(زردک) با نام علمی pastinaca sativa ، گشنیز با نام علمی Coriandrum sativum l. و جعفری با نام علمی Petroselinum crispum اشاره کرد. این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی درون گونه ای و بین جنس های نام برده به وسیله بررسی برخی صفات مورفوفنولوژیک در راستای تعیین روابط خویشاوندی آنها و همچنین ارزیابی سیستم زادآوری این گیاهان از نظر میزان خودگشنی و دگرگشنی، در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. نتایج آمار توصیفی نشان داد که گونه های مورد مطالعه از نظر اکثر صفات مورد بررسی هم پوشانی اندکی دارند. بازه تغییرات توده های مورد مطالعه از نظر شاخص توان خودگشنی بیانگر این موضوع بود که هفت گونه مورد مطالعه از لحاظ نوع سیستم زادآوری در سه گروه خودگشن، دگر گشن و حد واسط قرار می گیرند به نحوی که گونه زیره سبز با شاخص توان خودگشنی 16/69 درصد تنها گونه خودگشن و دو گونه گشنیز و جعفری با 21/43 و 46/32 درصد خودگشنی دو گونه حد واسط بودند. شاخص توان خودگشنی برای گونه های رازیانه، شوید و هویج به ترتیب 87/8 ، 85/11 و 92/16 درصد بود که نشان دهنده دگرگشن بودن این سه گونه می باشد. نتایج تجزیه خوشه ای بر اساس 13 صفت مورد مطالعه نشان داد که 28 ژنوتیپ این پژوهش در هفت گروه تقسیم شدند. از هفت گونه موجود شش گونه به طور کامل از هم جدا شدند و تنها گونه های هویج و زردک در یک گروه قرار گرفتند. همچنین نه توده رازیانه به دو گروه زودرس و دیر رس تفکیک شدند. نتایج آزمون F بیل برای گروه های حاصل از تجزیه خوشه ای بیانگر این موضوع بود که در مجموع صفات طول و عرض دانه، نسبت ارتفاع به تعداد شاخه فرعی، ارتفاع، تعداد شاخه فرعی، تعداد روز تا 50% گلدهی و تعداد روز تا 50% میوه دهی بیشترین نقش را در تفکیک گروه ها داشتند. بای پلات حاصل از تجزیه به مؤلفه های اصلی نیز گروه بندی بر اساس تجزیه خوشه ای را تایید کرد. تجزیه تابع تشخیص برای تمام گونه ها نشان داد که تمام گونه ها به غیر از زردک و هویج از یکدیگر متمایز هستند و صفات طول و عرض دانه بیشترین نقش را در تفکیک گونه های یک ساله و دو ساله از یکدیگر داشتند. تجزیه تابع تشخیص برای گیاهان با عادت رشدی یک ساله و دو ساله به صورت مجزا، تمایز گونه های موجود در هر گروه را بهتر نشان داد. برای گونه های یک ساله، صفات عرض دانه، طول دانه و درصد اسانس بیشترین نقش را در تفکیک گونه ها داشتند و برای گونه های دو ساله صفات وزن هزار دانه و عرض دانه بیشترین تاثیر را داشتند. دو گونه شوید و هویج بیشترین فاصله را نسبت به هم داشتند و گونه های زردک و هویج بیشترین شباهت را در بین تمام گونه ها دارا بودند. در بین گیاهان با عادت رشدی یک ساله شوید و گشنیز نزدیکترین گونه ها به یکدیگر بودند و دو گونه رازیانه و شوید بیشترین فاصله را نسبت به یکدیگر داشتند. در بین گونه های دو ساله جعفری با زردک فاصله کمتری نسبت به گونه هویج داشت. واژه های کلیدی : خانواده چتریان، صفات مورفولوژیک، سیستم زادآوری، رابطه ژنتیکی