1-4-8 -گونه های روغنی جنس براسیکا.. 14

1-4-9 – روابط بین ژنوم ها.. 15

1-4-10 – موارد استفاده از کلزا.. 16

1-4-11-نیازهای اکولوژیکی.. 17

1-4- 12 -اصلاح کلزا.. 18

1-4-12-1اصلاح روغن.. 18

1-4-12-2 اصلاح كیفیت كنجاله بذر.. 18

1-4-12-3 عملكرد.. 18

1-4-12-4 مقاومت ها.. 19

1-4-12-5 اصلاح برای خصوصیات زراعی مطلوب.. 19

1-5 سازگاری و پایداری.. 20

1-6 اثر متقابل ژنوتیپ در محیط.. 22

1-7- انواع روشهای تجزیه پایداری.. 24

1-7-1- روش تجزیه واریانس.. 25

1-7-2- روش واریانس محیطی.. 26

1-7-3- روش ضریب تغییرات ژنوتیپی.. 26

1-7-4- اكووالانس ریك.. 27

1-7-5- واریانس پایداری شوکلاء.. 27

1-7-6-شاخص برتری (Pi).. 28

1-7-7- شاخص سازگاری ژئومتریک (GAI).. 28

1-7-8- تجزیه رگرسیون.. 28

1-7-9- روش رگرسیون خطی.. 29

1-7-10 ضریب تشخیص.. 30

1-8- دسته بندی آماره های پایداری.. 30

1-8-1- پایداری تیپ I یا T1. 30

1-8-2- پایداری تیپII یا T2. 31

1-8-3- پایداری تیپ IIIیا T3. 31

1-8-4- پایداری تیپIV یاT4. 32

1-8-5- استفاده از پایداری تیپ IV, III , II , I. 32

1-9- روشهای چند متغیره.. 33

1-9-1- تجزیه به مؤلفه­های اصلی.. 34

1-9-2- تجزیه کلاستر.. 34

1-9-3- تجزیه امی AMMI. 35

1-9-3-1- مدل تجزیة امی AMMI. 36

1-9-3-1- ارزش پایداری امی (ASV).. 39

1-10- روش‌های ناپارامتری تجزیه پایداری.. 40

فصل دوم.. 44

بررسی منابع.. 44

فصل سوم.. 53

مواد و روش ها.. 53

3-1 محل و موقعیت اجرای آزمایش.. 54

3-2 مواد مورد آزمایش.. 55

3-3 عملیات کاشت، داشت و برداشت.. 56

3-5 صفات مورد مطالعه.. 56

3 – 5 – 1 عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار).. 56

3 – 5 – 2 میزان روغن و عملكرد روغن دانه.. 57

3-6 محاسبات آماری.. 57

3-6-1 تجزیه واریانس مرکب صفات.. 57

3-6-2 تجزیه پایداری.. 57

3-6-2-1 تجزیه پایداری با روش AMMI. 57

3-6-2-2 محاسبه پارامترهای پایداری.. 58

 

3-6-2-3 محاسبه پایداری ژنوتیپ‌ها با روش‌های ناپارامتری.. 58

فصل چهارم.. 60

نتایج و بحث.. 60

4-1 نتایج تجزیه واریانس.. 61

4-2 نتایج تجزیه AMMI. 63

4-2-1 نتایج تجزیه واریانس به روش AMMI. 63

4-2-2 نتایج تجزیه بای پلات مدل AMMI. 69

4-2-2- 1 نتایج تجزیه بای پلات مدل AMMI برای عملکرد دانه.. 69

4-2-2- 2 نتایج تجزیه بایپلات مدل AMMI برای عملکرد روغن.. 72

4-3 بررسی پایداری عملکرد به روش‌های پارامتری.. 75

4-3-1 بررسی پایداری عملکرد دانه و عملکرد روغن به روش های پارامتری تک متغیره…………………………………………………….75

4-3-1-1واریانس محیطی………………………………………………………………………………………………………………………. 76

4-3-1-2- ضریب تغییرات محیطی.. 77

4-3-1-3 اکووالانس ریک.. 78

4-3-1-4 واریانس پایداری شوکلاء.. 78

4-3-1-5 شاخص برتری (Pi).. 79

4-3-1-6- شاخص انحراف از خط رگرسیون و ضریب رگرسیون.. 80

4-3-1-7 ضریب تبیین (Ri2).. 81

4-3-1-8 شاخص میانگین هندسی.. 81

4-3-1-9 پارامتر ارزش پایداری امی.. 82

4-3-2 جمع بندی پارامترهای پایداری.. 87

4-4- نتایج تجزیه پایداری به روش ناپارامتری.. 89

4-4-1 نتایج تجزیه پایداری به روش ناپارامتری برای صفت عملکرد دانه.. 89

4-4- 2 نتایج تجزیه پایداری به روش ناپارامتری برای صفت عملکرد روغن.. 95

4-4-3 تجزیه به مؤلفه­های اصلی برای آمارههای ناپارامتری.. 100

4- 4-3-1 تجزیه به مؤلفه­های اصلی (PCA) برای آمارههای ناپارامتری و عملکرد دانه.. 100

4- 4-3-2 تجزیه به مؤلفه­های اصلی (PCA) برای آمارههای ناپارامتری و عملکرد روغن.. 103

4-5 جمع بندی کلی نتایج.. 106

4-6 پیشنهادات.. 108

منابع.. 109

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده

اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، از مهم­ترین مباحث در اصلاح گیاهان زراعی است و معیارهای متعدد آماری برای برآورد آن معرفی شده است. در این بررسی پایداری عملکرد دانه و روغن 22 رقم کلزا (Brassica napus L.) در دو تاریخ کشت نرمال و تأخیری، طی سه سال زراعی 90-91، 91-92 و 92-93 ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس مرکب تنوع معنی­داری برای اثرات اصلی محیط، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط برای هردو صفت عملکرد دانه و روغن نشان دادند. براساس روش­های پارامتریک برای صفت عملکرد دانه و عملکرد روغن ژنوتیپ­های 3 (Shiralee)، 6 (Parade) و 13 (Hyola-308) به­عنوان ژنوتیپ­های پایدار با پتانسیل عملکرد بالا و ژنوتیپ­های 7 (Golit)، 9 (Vdh-8003098) و 21 (Sarigol) جزء ژنوتیپ­های ناپایدار با عملکرد ضعیف معرفی گردیدند. نتایج نشان داد که آماره­های ناپارامتری Si(1)، Si(2)، NPi(1)، NPi(2)، NPi(3)،NPi(4)، Ri و Li به گزینش ارقامی منجر شد که عملکرد دانه و روغن کمتر از میانگین کل داشتند. اما استفاده از معیار ناپارمتری مجموع رتبه کانگ (RSM) و شاخص Ysi به گزینش ژنوتیپ­هایی با عملکرد بیشتر از میانگین کل منجر شد. در تجزیه AMMI چهار مولفه اصلی اول اثر متقابل در سطح 1% برای دو صفت عملکرد دانه و عملکرد روغن معنی­دار شدند. نتایج کلی براساس سه روش پایداری پارامتریک، ناپارامتریک و تجزیه AMMI نشان داد که ارقام Shiralee، Parade و Hyola-308 بعنوان پایدارترین ژنوتیپ­ها با عملکرد دانه و روغن بالا شناخته شدند.

کلمات کلیدی: کلزا، تجزیه پایداری، تجزیه AMMI، آماره­های ناپارامتری و آماره­های پارامتری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
فصل اول
مقدمه و کلیات
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

1-1- مقدمه
گیاهان روغنی پس از غلات، دومین منبع غذایی جهان را تشکیل می دهند (Milne and Lesemann, 1984). این محصولات علاوه بر دارا بودن ذخایر غنی اسیدهای چرب، حاوی پروتئین نیز می­باشند. استفاده از پروتئین­های گیاهی به جای گوشت و نیز معرفی دانه­های روغنی جدید مانند: سویا و کلزا به بازار جهانی سبب اهمیت روز افزون این محصولات شده است. همگام با رشد جمعیت و بهبود زندگی بخصوص در کشورهای در حال توسعه، تقاضا برای روغن­ها و نیز پروتئین­های گیاهی که از محصولات فرعی دانه­های روغنی می­باشد افزایش یافته است و از این رو یکی از مهمترین مسائل مورد بحث در کشاورزی و صنعت کشورها بشمار می­رود (نبوی، 1374).

افزایش جمعیت دنیا و بهبود استانداردهای زندگی موجب افزایش تولید کلزا برای مصارف روغن خوراکی خواهد شد. همچنین ایجاد ارقام ویژه بازارهای خاص صنعتی کشت و کار این گیاه را افزایش می­دهد. با توجه به اینکه مصرف سرانه هر ایرانی 16 کیلوگرم روغن در سال برآورد شده با جمعیت 70 میلیونی میزان نیاز روغن کشور در سال 000/120/1 تن خواهد بود در حالیکه بین مواد غذایی به بیشترین وابستگی به واردات مربوط به روغن نباتی است. زراعت کلزا از سال 1373 با هدف دستیابی به خود کفایی در روغن نباتی کشور شروع شد. از شروع کشت و کار کلزا تا سال 1387-1386 افت و خیزهای زیادی در سطح زیر کشت و افزایش و یا کاهش عملکرد در واحد سطح به چشم می­خورد (قدمی، 1389).

کشور ما از نظر تولید روغن خوراکی در سطح مطلوبی قرار ندارد و حدود 85% روغن مورد نیاز خود را از خارج وارد می­کند و هرساله بخش قابل توجهی از بودجة كل كشور صرف واردات روغن خوراكی می­گردد. بنابراین تولید محصولات روغنی در کشور در اولویت برنامه­های وزارت جهاد کشاورزی قرار دارد (عسکری و مرادی دانیالی، 1386).

افزایش تولید روغن­های خوراکی را می توان علاوه بر بهبود شیوه­های کشت، با اصلاح ارقام روغن مانند ارقام کلزا که مناسب کشت در طبیعت ایران می باشد تأمین نمود، این گیاه بعنوان یکی از مهمترین گیاهان روغنی در سطح جهان مطرح است و پس از سویا دومین منبع تولید روغن نباتی جهان بشمار می­رود.

این گیاه بدلیل کیفیت بالای روغن و کنجاله غنی از پروتئین حائز اهمیت است (انباری و شکاری، 1379). میزان زیاد روغن در دانه کلزا (در بعضی ارقام به 48% وزن خشک دانه می رسد) و نیز ترکیب مناسب اسیدهای چرب روغن ارقام اصلاح شده موجب تسلط آن بر بازار جهانی روغن شده است (USDA, 2004).

همچنین کلزا دارای صفات مثبت زراعی از جمله مقاومت به سرما، کم آبی و شوری، ارزش تناوبی زیاد، بی­تفاوتی نسبی به بافت خاک، قابلیت رقابت با علف­های هرز، وجود تیپ­­های زمستانه و بهاره، استفاده بهینه از رطوبت و بارندگی، هزینه كمتر تولید و عملكرد بیشتر روغن در واحد سطح نسبت به دیگر دانه­های روغنی می­باشد (انباری و شکاری ، 1379).

یکی از اهداف اساسی اصلاح دانه­های روغنی تولید و معرفی ارقام با عملکرد دانه و درصد روغن بالا می­باشد. با توجه به متنوع بودن شرایط اکولوژیکی مناطق مورد کشت کلزا در کشور و تاثیر عوامل محیطی بر عملکرد، درصد روغن و میزان اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع، مسئله سازگاری و ثبات عملکرد یا پایداری عملکرد اهمیت ویژه ای دارد. زیرا از دیدگاه اصلاح نباتات ژنوتیپ موفق، ژنوتیپی با عملکرد بالا است که برتری عملکرد آن در شرایط محیطی مختلف قابل اعتماد، یعنی پایدار باشد. برخی ارقام به طیف وسیعی از شرایط محیطی مختلف سازگاری دارند و برخی دیگر در تخصیص استعداد خود محدودیت داشته و عملکرد آن­ها به­طور مستقیم بستگی به شرایط محیطی دارد. سازگاری ارقام معلول توان ژنتیکی آن­ها در بروز یک عملکرد بالا و پایدار در طیفی از محیط­ها می­باشد. تظاهر صفات و از جمله عملکرد و اجزای آن تابع اثر عوامل ژنتیکی + اثر عوامل محیطی + اثر متقابل عوامل ژنتیکی × محیطی است. عوامل محیطی از نظر زمانی و مکانی دائماً در تغییرند و به­طور پیوسته بین ژنوتیپ و محیط اثر متقابل وجود دارد. بنابراین مشکل اصلی به‌نژادگران تعیین برتری واقعی ارقام تولیدی و معرفی شده برای توصیه آن­ها جهت کشت تجاری می­باشد. بررسی و ارزیابی عوامل محیطی به­ویژه اثر تغییرات مکانی و زمانی و برآورد سهم این اثرات به همراه اثر ارزش­های ژنتیکی و به­ویژه برآورد اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای اتخاذ یک تصمیم صحیح در انتخاب ارقام نیاز به اجرای مجموعه­ای از آزمون­های مقایسه­ای عملکرد (و اجزای عملکرد) در زمان­ها و مکان­های متفاوت و همچنین تجزیه اثرات اصلی و متقابل در قالب تجزیه مرکب ژنوتیپ­ها در مکان و زمان (محیط) و درک وتفسیر اثرات متقابل و همچنین اعمال تجزیه پایداری بر روی داده­ها دارد تا بتوان ژنوتیپ­های با عملکرد بالا و دارای پایداری عملکرد را برای معرفی در مناطق اکولوژیکی خاص تعیین و برای کشت تجاری توصیه نمود.

1-2- ضرورت اجرای تحقیق
ماحصل و برآیند تمام بررسی­ها وتحقیقات اصلاحی ژنتیکی، مولکولی، بیوتکنولوژی، زراعی و گیاهشناسی و انجام گزینش­ها و هیبریداسیون و خلاصه تمام فعالیت­های به­نژادی محققین در تولید و معرفی ژنوتیپ­های برتر متجلی می­گردد. چنانكه اشاره گردید تظاهر صفات و از جمله عملکرد و اجزای آن تابع اثر عوامل ژنتیکی (G) + اثر عوامل محیطی (E) + اثر متقابل عوامل ژنتیکی × محیطی (GE) است. مطابق رابطه پذیرفته شده فوق اقدامات به­نژادی و به زراعی فقط بخشی از موضوع است، زیرا بالاخره ژنوتیپ یا ژنوتیپ­های برتر تولید شده باید در محیط­های مختلف شامل مناطق مختلف اکولوژیکی کشور و در زمان­های مختلف کشت میگردند و محیط­های مختلف هم اثراصلی و هم اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را بر عملکرد این ژنوتیپ­ها اعمال خواهند نمود. پس چنانكه مسئله تاثیرات عوامل محیطی و واکنش ژنوتیپ­ها به این عوامل مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار نگیرد و پایداری و سازگاری ژنوتیپ­های برتر تولید شده ارزیابی نگردد، عملاً نتایج قابل اعتمادی حاصل نخواهد شد و چه بسا بهترین ژنوتیپ معرفی و توصیه شده پایداری عملكرد و تولید نداشته باشد و یا فقط به منطقه خاصی سازگاری نشان داده و نسبت به بسیاری از مناطق مختلف کشور ناسازگار باشد.

یکی از خصوصیات خاص گیاه کلزا و سازگاری آن با شرایط آب و هوایی اکثر نقاط کشور سبب شده است که توسعه کشت این گیاه به عنوان نقطه امیدی جهت تأمین روغن خام مورد نیاز کشور و رهایی از وابستگی به شمار رود.

شناسایی ارقام سازگار و پایدار با عملکرد بالا برای اقلیم­های مختلف از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. به عبارت دیگر برای کشت این گیاه صنعتی یک درک کلی و ارزیابی مرکب از ژنوتیپ­ها و بررسی اثر محیط بر خصوصیات آن­ها و واکنش ژنوتیپ­ها به محیط­های مختلف و شناسائی پایداری و سازگاری عمومی و خصوصی ژنوتیپ­های پر محصول به منظور معرفی گسترده و یا به­صورت منطقه­ای ضروری می­باشد. درک میزان تاثیر عوامل محیطی و اثر متقابل ژنوتیپ × زمان × مکان (ژنوتیپ × محیط) اهمیت بسزائی در تولید و معرفی ژنوتیپ­های سازگار و دارای عملکرد بالا و با ثبات دارد.

 

1-3- اهداف تحقیق
در تحقیق حاضر 20 لاین کلزا ازگونه (Brassica napus L.) به منظور ارزیابی پایداری عملكرد دانه تحت شرایط آب و هوایی استان كرمانشاه با روش­های مختلف تجزیه پایداری، مورد بررسی قرار گرفتند.

این پروژه با هدف کلی تعیین سازگاری لاین­ها و ارزیابی عملكرد در شرایط مختلف محیطی صورت گرفت. همچنین با انجام تجزیه پایداری عملکرد اهدافی به شرح زیر نیز مورد نظر قرار گرفت:

تعیین سهم ژنوتیپ و محیط در شناسائی لاین­های برتر
ارزیابی وضعیت اثر متقابل ژنوتیپ × محیط به­ویژه مقدار و نوع اثرات متقابل، برای عملكرد
تجزیه پایداری عملكرد با آماره­های مختلف پایداری بر مبنای اثرات متقابل ژنوتیپ × محیط
مقایسه كارایی آماره­های مختلف پایداری در تشخیص پایداری و سازگاری لاین­های و معرفی آماره­های با كارایی بالاتر
1-4 -کلیات
1-4-1-کلزا
کلزا گیاهی است یکساله از خانواده چلیپائیان (Brassicaceae) با نام علمی (Brassica napus) درانگلستان تحت عنوان Rapeseed، درکاناداCanola ، درآلمانRape و در فرانسه Colza نامیده می­شود، درجنس براسیکا کلزا مهمترین دانه روغنی بوده که ارقام پاییزه آن درشرایط آب وهوای معتدل، خنک و مرطوب بیشینه عملکرد تولید را دارد (عاشوری، 1380).

1-4-2- تاریخچه و مبدا کلزا
گیاه كلزا از 3000 سال قبل در هندوستان رواج داشته و از آن جا به چین و ژاپن راه یافته است (شهیدی و فروزان، 1376; دهشیری ، 1378). در اروپا استخراج روغن از دانه گونه­های متعلق به جنس براسیكا دست كم از قرن شانزدهم میلادی رواج داشته است. این روغن ابتدا به عنوان روغن چراغ استفاده شد و سپس بعنوان خوراكی مرسوم گردید