عملکرد، درصد اسانس و روغن دانه برخی اکوتیپ‌های سیاه‌دانه (Nigella sativa) بانک ژن گیاهی ملی ایران

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی علوم باغبانی. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)،قزوین

3 استاد، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

سابقه و هدف: در سال‌های اخیر، تقاضای رو به افزایش دانه و روغن سیاهدانه، این گیاه را تبدیل به بهترین محصول جایگزین برای کشاورزان دارای اراضی خرد در کشورهای تولیدکننده کرده است. علی رغم وجود تنوع بالای توده‌های بومی سیاه‌دانه در کشور و انجام فعالیت‌های پژوهشی متنوع بر روی آنها، اما در حوزه به‌نژادی و معرفی ژنوتیپ اصلاحی توفیقاتی حاصل نشده است. این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد دانه، خصوصیات مورفولوژیکی و درصد اسانس برخی اکوتیپ‌های سیاه دانه بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد.

مواد و روش‌ها: جهت انجام این پژوهش تعداد 23 اکوتیپ بومی سیاه‌دانه (Nigella sativa L.) از بانک ژن گیاهی ملی ایران واقع در مؤسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه و در قالب طرح آماری بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1401-1400 و بر اساس صفات مورفولوژیکی (ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، طول میانگره، طول ساقه گل دهنده، طول بلندترین شاخه فرعی، عرض فولیکول و طول فولیکول)، عملکرد و اجزای عملکرد (تعداد فولیکول در بوته، تعداد دانه در فولیکول و وزن هزار دانه)، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، درصد و عملکرد اسانس و روغن دانه ارزیابی شد.

یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس صفات مورد مطالعه نشان داد که تنوع معنی داری بین اکوتیپ‌های مورد بررسی در سطح احتمال 1 درصد وجود دارد. در تجزیه به عامل‌ها 5 عامل در مجموع 63/86 درصد از تغییرات بین داده‌ها را توجیه کردند. دو عامل نخست با توجیه بیشترین تغییرات موجود بین داده ها به‌ترتیب شاخص رشد رویشی و شاخص عملکرد و اجزای عملکرد سیاه‌دانه نام‌گذاری شدند. بر اساس نمودار بای پلات، اکوتیپ‌های IPK-70، TN-82-750 و TN-82-191 به‌عنوان اکوتیپ‌های با بیشترین عملکرد دانه مشخص شدند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای اکوتیپ‌های سیاه‌دانه در سه خوشه مختلف گروه‌بندی شدند. اکوتیپ IPK-70 از نظر عملکرد اسانس (03/36 کیلوگرم در هکتار) و روغن دانه (50/501 کیلوگرم در هکتار) بیشترین میزان را داشت. بیشترین درصد اسانس دانه از اکوتیپ‌های TN-82-748 (83/1 درصد)، TN-59-256 (75/1 درصد)، IPK-70 (75/1 درصد) و TN-82-691 (57/1 درصد) و بیشترین درصد روغن دانه از اکوتیپ TN-59-268 (19/29 درصد) به‌دست آمد.

نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده از تجزیه به عامل‌ها، تجزیه خوشه‌ای و در نظر گرفتن صفات مورد بررسی و همبستگی آنها با عملکرد و اجزای عملکرد از میان اکوتیپ‌های مورد بررسی در این تحقیق، اکوتیپ‌های TN-82-750، TN-82-191 و TN-82-691 به‌همراه اکوتیپ IPK-70 به‌عنوان نمونه‌های دارای عملکرد دانه و اسانس بالا مشخص شدند که جهت استفاده در برنامه‌های به‌نژادی قابل توصیه می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Yield, essential oil and oil content of some black cumin (Nigella sativa) ecotypes of National Plant Gene Bank of Iran

نویسندگان [English]

  • Shahrzad Asadzadeh 1
  • Mohammad Mehdi Zarabi 2
  • Hamid Reza Fanaei 3
1 M.Sc. student, Horticulture, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
2 3Assistant Professor, Faculty of Agriculture & Natural Resourses, Imam Khomeini International University, Qazvin
3 Professor, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: In recent years, the increasing demand for seeds and oil of black cumin has made it the best alternative product for farmers with small plots in producing countries. Despite the existence of high diversity of indigenous populations of black cumin in the country and conducting various research activities, no success has been achieved in breeding attempts and introduction of breeding genotypes. This research was conducted with the aim of evaluating the seed yield, morpological characteristics and essential oil percentage of some black cumin ecotypes of the National Plant Gene Bank of Iran.

Materials and Methods: In order to carry out this research, 23 indigenous ecotypes of black cumin (Nigella sativa L.) were obtained from the National Plant Gene Bank of Iran located in the Seed and Plant Improvement Institute of Karaj were prepared and evaluated in complete random block design in three replications in the crop season 1401-1400, based on morphological traits, yield and yield components, percentage of essential oil and seed oil.

Results: The results of analysis of variance indicated the existence of statistically significant differences between black cumin ecotypes based on the traits studied, which indicates high genetic diversity among ecotypes. The average seed yield was 1288.03 kg/ha and ecotypes TN-82-653 and IPK-70 had the lowest and highest seed yield with 946.00 kg/ha and 2047.00 kg/ha, respectively. Seed yield had the highest significant and positive correlation with follicle length, number of follicles per plant and number of seeds per follicle. In factors analysis, five factors explained a total of 86.63% of the variation among the data. The first two factors were named vegetative growth index and yield and yield components index of black cumin, respectively. Based on the biplot diagram, ecotypes IPK-70, TN-82-750 and TN-82-191 were identified as the ecotypes with the highest seed yield. Based on the results of cluster analysis, black cumin ecotypes were grouped into three different clusters. Ecotype IPK-70 had the highest yield of essential oil (36.03 kg/ha) and seed oil (501.50 kg/ha). The highest percentage of seed essential oil obtained from ecotypes TN-748-82 (1.83%), TN-256-59 (1.75%), IPK-70 (1.75%) and TN-82-691 (1.57%). The highest percentage of seed oil was obtained from ecotype TN-59-268 (29.19%).

Conclusion: Based on the results of factor analysis, cluster analysis and traits correlation with yield and yield components, ecotypes TN-82-750, TN-82-191 and TN-82-691 along with ecotype IPK-70 were identified as ecotypes with high seed yield and essential oil content, which are recommended for use in breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Essential oil content
  • Black cumin
  • Harvest index
  • Seed yield
  • Morphology