تنوع و گروه بندی منابع ژنتیکی ارزن‌های بومی ایران بر اساس صفات زراعی-مورفولوژیکی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

بخش تحقیقات علوم زراعی باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد

10.22069/jopp.2026.24318.3315

چکیده

سابقه و هدف: اطلاع از وضعیت صفات ژرم‌پلاسم‌های نگه داری شده در بانک‌های ژن یکی از اولین مراحل در بهره‌برداری و استفاده از این مواد است. ارزن‌های دانه ریز به عنوان گیاهان با دوره رشد کوتاه و نیاز پایین آبی یکی از مناسب‌ترین گیاهان برای تولید علوفه با توجه به تغیر اقلیم و کمبود منابع آب کشور هستند. لذا این تحقیق به بررسی و ارزیابی و براآورد تنوع ژنتیکی صفات زراعی مورفولوژیکی در کلکسیون ارزن‌های بومی ایران موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران می‌پردازد.

مواد و روش‌ها: تعداد 81 نمونه ارزن دم‌روباهی (Setaria italica) و 169 توده ارزن معمولی (Panicum miliaceum ) در خرداد 1400 در قالب دو طرح لاتیس ساده با دو تکرار، جداگانه به تفکیک گونه در مزرعه تحقیقاتی طرق مشهد کشت شدند. 32 صفت مختلف زراعی- مورفولوژیکی از جمله ارتفاع گیاه، تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی، عملکرد علوفه و دانه، طول و شکل گل آذین ثبت و اندازه گیری گردید. تجزیه واریانس، ضریب همبستگی، تجزیه رگرسیون، تجزیه به عامل‌ها و تجزیه تابع تشخیص بر روی داده‌ها انجام شد.

یافته‌ها: در ارزن معمولی میانگین عملکرد دانه در نمونه‌ها 2/2470 کیلوگرم در هکتار، تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی به ترتیب 8/50 و 1/78 روز بود. ارتفاع گیاه از 8/48 تا 105 سانتیمتر و طول گل آذین از 5/5 تا 34 سانتیمتر متغیر بود. در ارزن دم روباهی، میانگین عملکرد دانه 2571 کیلوگرم در هکتار بود. ارتفاع گیاه از 30 تا 8/88 سانتیمتر متغیر و میانگین تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی به ترتیب 7/61 و 5/93 روز بود. در ارزن معمولی عملکرد‌‌‌‌‌تر و خشک با ارتفاع گیاه (429/0، p<0.01) بیشترین همبستگی مثبت و با رنگ برگ (422/0-، p<0.01) بیشترین همبستگی منفی را نشان داد. در ارزن دم‌روباهی عملکرد دانه با تعداد شاخه‌های بارور در ساقه همبستگی منفی (269/0-، p<0.01) و ورس در بلوغ (375/0، p<0.01)، بیشترین همبستگی مثبت معنی‌دار نشان را داد. بای پلات نمونه‌ها بر اساس دو عامل اول به تفکیک گونه‌ها رسم گردید. همچنین بای پلات بر اساس دو تابع اول در تابع تشخیص، نمونه‌های علوفه‌ای، دانه‌ای و دو منظوره را در کلکسیون مشخص نمود.

نتیجه‌گیری: وجود تنوع زیاد در صفات مورد بررسی و قابل مقایسه با کلکسیون‌های مرجع جهانی ارزن، بیان‌گر قابلیت استفاده کلکسیون ایران برای معرفی ژرم پلاسم‌‌های برتر در تولید ارقام است. ازطرفی نتایج حاصل در هر دو گونه ارزن نشان داد که نمونه‌های با عملکرد دانه و علوفه بالا حساسیت بیشتری به ورس و خوابیدگی دارند، لذا این یافته باید در به‌نژادی هر دو گونه مورد توجه قرار گیرد. همچنین نمونه‌های علوفه‌ای، دانه‌ای و دومنظوره در هر دو گونه در بای پلات حاصل از تجزیه تابع تشخیص مشخص شدند که می‌توانند در برنامه به‌نژادی جهت بهره برداری و تولید ارقام جدید مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Diversity and grouping Iranian millet landraces based on agro-morphological traits

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Abbasi
  • Abdonaser Mahdipour
Seed and Plant Improvement Department, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Khorasan-e Razavi; Agricultural- Research-Education &amp;amp;amp; Extension Organization (AREEO); Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Information on germplasms characteristics held in plant gene banks is the first step for germplasm utilization. Small-grain millets, as plants with a short growth period and low water requirements, are one of the most suitable crops for fodder production due to climate change and water resource shortage. Therefore, this study investigates and evaluates the genetic diversity of agro-morphological traits in the collections of Iranian millet landraces held by the National Plant Gene Bank of Iran.



Materials and methods: Eighty-one accessions of foxtail millet (Setaria italic L.) and 169 accessions of common millet (Panicum milliaceum L.) were planted in two distinct lattice designs with 2 replications at the end of May, in 2022. Thirty-two agro-morphological traits, including plant height, days to flowering and ripening, forage and grain yield, shape and length of panicle and etc. were evaluated. Data were used in the analysis of variance, the analyses of correlation, regression, factor, and discriminate as well.

Results: In common millets, means of grain yield, days to flowering, and days to ripening were 2470.2 Kg/ha, 50.8 days, and 78.1 days, respectively. Plant height and panicle length differed from 48.8 to 105 cm and 5.5 to 34 cm, respectively. In foxtail millet, the mean grain yield was 2571 Kg/ha. Whereas, days to flowering and ripening were 61.7 and 93.5 days, respectively. In common millet, there were significant correlations between forage and grain yields with plant height (p<0.01, r=0.429) and leaf color (p<0.01, r= -0.422). In foxtail millet, grain yield showed a negative significant correlation with the number of flowering stems (p<0.01, r= -0.269), and a positive significant correlation with lodging susceptibility (p<0.01, r=0.375). Distribution of accessions was drawn in the produced bi-plot based on two first factors of factor analysis. Produced bi-plot based on two first functions of discriminate analysis distinguished forage, grain and dual-purpose of millet landraces in both species.

Conclusion: High degree of genetic diversity for the investigated traits in Iranian millet collections is comparable with those of world millet collections, so Iranian millet germplasm can be used in millet breeding programs. Correlation and regression analyses showed positive relationships between lodging susceptibility with grain and forage yields; therefore, to releasing new millet varieties, this finding should be considered. Finally, the produced bi-plots based on discriminate analysis revealed forage, grain, and dual-purpose germplasms in Iranian millet landraces that can be used to introduce new millet varieties in millet breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • agro-morphological traits
  • common millet
  • diversity
  • evaluation
  • foxtail millet