ارزیابی صفات فنولوژیک و پومولوژیک ژنوتیپ‎های برتر گردو در شهرستان فارسان استان چهارمحال و بختیاری

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد میوه کاری، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز ، اهواز، ایران.

2 استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز ، اهواز، ایران

3 استادیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهار محال و بختیاری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شهرکرد، ایران

4 استاد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز ، اهواز، ایران

چکیده

سابقه و هدف: شناسایی و ارزیابی ژنوتیپ‌های بومی گردو برای استفاده از تنوع ژنتیکی موجود، گامی حیاتی در اصلاح و بهبود گردو است. عدم استفاده صحیح از این تنوع می‌تواند منجر به کاهش بهره وری و کیفیت در محصولات شود. برای پرداختن به این موضوع، ارزیابی کامل ژنوتیپ ها از طریق تجزیه و تحلیل صفات فنولوژیکی و مورفولوژیکی و به کارگیری روش های آماری مانند آنالیز مؤلفه های اصلی و تجزیه خوشه‌ای می تواند به انتخاب والدین مناسب و بهبود صفات ژنتیکی و کیفی کمک کند. هدف از این پژوهش، شناسایی ژنوتیپ‎های برتر گردو براساس خصوصیات فنولوژیک و پومولوژیک در شهرستان فارسان استان چهارمحال و بختیاری می‌باشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش، 20 ژنوتیپ گردو از منطقه فارسان استان چهارمحال و بختیاری براساس ویژگی‌های رشد، میوه‌دهی، گلدهی و برگدهی ارزیابی شدند. فرآیند انتخاب شامل مشاهدات فنولوژیکی و تجزیه و تحلیل پومولوژیک صفات گردو بود. نمونه برداری طی چند ماه، از اسفند1401 تا مهر 1402 انجام شد. در این دوره خصوصیات فنولوژیکی مانند زمان برگ‌دهی،گلدهی و باردهی ثبت شد. 50 میوه و10 برگ از هر درخت برای ارزیابی جمع آوری شد. ارتفاع درخت، قطر تنه، سطح تاج پوشش، عملکرد و شاخص های متعدد دیگری اندازه‌گیری شد. صفات پومولوژیکی از جمله وزن میوه، وزن مغز، درصد مغز و شکل میوه بر اساس دستورالعمل های موسسه بین المللی منابع ژنتیکی گیاهی (IPGRI) ارزیابی شدند.
یافته ها: نتایج نشان داد در بین ژنوتیپ‎ها تنوع قابل توجهی وجود دارد، به‎ویژه صفات قطر بن درخت، مساحت تاج پوشش، وزن میوه، وزن و درصد مغز بالاترین میزان واریانس را داشتند. در حالی که صفات ارتفاع درخت، قدرت رشد، طول و عرض میوه کمترین میزان تنوع را نشان دادند. تحلیل مولفه‎های اصلی نشان داد که 12 مولفه اصلی 41/92 درصد از واریانس کل صفات را توجیه می‎کنند. مولفه‎های اول تا دوازدهم به‎طور قابل توجهی تفاوت‎ها و تنوع‎های موجود در صفات مختلف را شرح داده و نشان‎دهنده تاثیر متقابل بین ویژگی‎های مختلف بودند. نتایج بای‎پلات برای جداسازی ژنوتیپ‎ها براساس صفات مختلف نشان داد که ژنوتیپ‎ها به‎طور موثر در کلاسترهای جداگانه تفکیک شدند، که این حاکی از تنوع بالا در میان ژنوتیپ‎های مورد بررسی بر اساس صفات اندازه گیری شده است.
نتیجه‌گیری: تجزیه خوشه‎ای به روش وارد و دورترین همسایه‎ها با برش دندروگرام در فاصله ژنتیکی 14، ژنوتیپ‎ها را در 5 گروه مجزا دسته‎بندی کرد، که این دسته‎بندی به شناسایی تنوع مورفولوژیکی و انتخاب والدین مناسب برای کارهای اصلاحی کمک می‎کند. این تنوع گسترده می‎تواند به‎عنوان مبنای مناسبی برای انتخاب و اصلاح ژنوتیپ‎ها در برنامه‎های به‎نژادی محسوب ‎شود و نتایج این مطالعه به‎ویژه در زمینه برنامه‎ریزی برای بهبود صفات ژنتیکی و کیفی گیاهان کمک شایانی نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of pomological and phenological traits of superior walnut genotypes in Farsan, Chahar Mahal and Bakhtiari province

نویسندگان [English]

  • Somayeh Mirahmadi Babaheydari 1
  • Shohreh Zivdar 2
  • Seyed Asghar Mousavi 3
  • Esmaeil Khaleghi 4
1 M.Sc. Graduate in Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Assistant Professor, Horticulture Crops Research Department, Chaharmahal and Bakhtiari Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension organization (AREEO), Shahrekord, Iran
4 Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: The identification and evaluation of native walnut genotypes using existing genetic diversity within populations, cultivars, and genotypes is a crucial first step in breeding and improvement programs aimed at developing enhanced walnut orchards. The identification and assessment of native walnut genotypes to utilize existing genetic diversity is a critical step in walnut breeding and improvement. Failing to properly harness this diversity can lead to reduced productivity and quality in crops. To address this issue, a thorough evaluation of genotypes through morphological trait analysis and the application of statistical methods such as principal component analysis and cluster analysis can assist in selecting suitable parents and improving genetic and qualitative traits.
Materials and Methods: This study aimed to evaluate 20 walnut genotypes from Farsan, Chaharmahal and Bakhtiari province, to identify superior genotypes based on fruit quantity and quality traits. The selection process involved phenological observations and pomological analysis of the walnuts. Sampling took place over several months, from March to October. During this period, phenological characteristics such as the timing of leafing, flowering, and fruiting were recorded. Fifty fruits and ten leaves were collected from each tree for a comprehensive assessment. Pomological traits, including fruit weight, kernel weight, kernel percentage, and fruit shape, were evaluated according to the International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI) guidelines. Morphological characteristics of the leaves and fruit, as well as other tree traits like tree height, trunk diameter, and canopy area, were also measured.The analysis of these traits allowed for the identification of genotypes with higher nut yield, larger kernel size, and better overall fruit quality. The selected superior genotypes are potential candidates for further propagation and cultivation, with the aim of improving walnut production in the region.
Results: The results revealed significant diversity among the genotypes, particularly in trunk diameter, canopy area, fruit seight. Kernel weight and percaetage which showed the highest variance, while tree height, tree vigor, fruit length and width exhibited the least diversity. Principal component analysis (PCA) indicated that 12 principal components accounted for 92.41% of the total variance in traits. The first to twelfth components significantly explained the variations and interactions among different traits. The biplot results for genotype separation based on various traits demonstrated that the genotypes were effectively segregated into distinct clusters, highlighting the high diversity among the studied genotypes. Cluster analysis using the Ward and furthest neighbor methods, with the dendrogram cut at a genetic distance of 14, grouped the genotypes into five distinct clusters. This clustering aids in identifying morphological diversity and selecting suitable parents for breeding programs.
Conculsion:The results of this study can be particularly useful in parent selection and breeding strategies to improve the genetic and qualitative traits of the plants.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster analysis
  • Genetic diversity
  • Heterosis
  • Morphological traits
  • Principal component analysis