Iranian Society of Crops and Plant Breeding Sciences

fa ارزیابی برهمکنش ژنوتیپ و محیط بر عملکرد دانه و پایداری عملکرد لاین‌های امیدبخش جو (.Hordeum vulgare L) با استفاده از مدل AMMI و آماره‌های پایداری Analysis of stability and evaluation of genotype-by-environment interaction for grain yield in promising genotypes of barley using the AMMI model and stability parameters تخصصي Special پژوهشي Scientific & Research آزمایشهای چندمحیطی و تجزیه برهمکنش ژنوتیپ و محیط نقش مهمی در برنامههای به نژادی مرتبط با معرفی ارقام پرمحصول و پایدار مناسب کشت در مناطق مختلف دارند. در این تحقیق، 18 لاین امیدبخش جو همراه با دو رقم اکسین و گلچین (شاهد) در پنج ایستگاه تحقیقاتی اهواز، داراب، زابل، گنبد کاووس و مغان به مدت دو سال زراعی (01-1400 و 02-1401) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس دادهها با استفاده از مدل اثرات اصلی افزایشی و اثر متقابل ضربپذیر (AMMI) نشان داد که اثر محیط، ژنوتیپ و برهمکنش بین آنها بر عملکرد دانه لاین‌های امید بخش جو معنیدار بود. بیشترین سهم تغییرات عملکرد دانه توسط اثر محیط و برهمکنش ژنوتیپ و محیط توجیه شد. سه مؤلفه نخست 68/9درصد از کل تغییرات برهمکنش ژنوتیپ و محیط را توجیه کردند. نتایج مقایسه میانگین‌ها نشان داد که لاین‌های امیدبخش شماره 14، 3، 10 و 17 به‌ترتیب با 4960، 4920، 4750 و 4670 کیلوگرم در هکتار، دارای عملکرد دانه بالاتری نسبت به ارقام شاهد و سایر لاین‌های امیدبخش بودند. بر اساس آمارههای پایداری مبتنی بر مدل AMMI، لاین 17 و بر اساس آمارههای مبتنی بر مدل پیش‌بینی‌های خطی نااریب (BLUP)، لاین‌های 1، 3، 10، 14 و 17 به‌ترتیب بیشترین پایداری عملکرد دانه را داشتند. با توجه به بای‌پلات دوطرفه عملکرد دانه و شاخص میانگین وزنی نمرات مطلق (WAASB)، لاین‌های جو مورد بررسی در چهار ربع گروهبندی شده و لاین‌های 3، 10 و 17 در گروه لاین‌های با پایداری عملکرد دانه بالا قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که لاین‌های امیدبخش 4 و 14 دارای سازگاری خصوصی به مناطق شمالی (مغان و گنبدکاووس) و لاین‌های امیدبخش 3 و 10 دارای سازگار خصوصی به مناطق جنوبی (زابل، اهواز و داراب) در اقلیم گرم بودند. پژوهش‌های تکمیلی روی این لاین‌های امید بخش برای انتخاب و معرفی  برخی از آنها به‌عنوان ارقام جدید و یا استفاده از آنها در برنامههای  ملی به نژادی جو ، پیشنهاد می‌شود.   Introduction: Multi-environmental trials (METs) and analysis of genotype-by-environment (GE) interaction have a critical role in breeding programs related to the release of high-yielding cultivars with high yield satbility for cultivation across different environments. Different statistical and graphical methods have been proposed to evaluate the GE interaction effects. In the present study, the effect of GE interaction on grain yield in set of new promising lines of barley was evaluated using the additive main effect and multiplicative interaction (AMMI) model. Materials and methods: A set of promising lines of barley including 18 new advanced lines along with two commercial cultivars (cv. Golchin and cv. Oxin) as reference checks were evaluated in the multi-environment trials. Experiments were carried out in five geographical regions in the warm agro-climatic of Iran which included Ahvaz (E1 and E2), Darab (E3 and E4), Gonbad (E5 and E6), Zabol (E7 and E8), and Moghan (E9 and E10) for two consecutive cropping seasons (2021-2022 and 2022-2023). The AMMI model and some stability and adaptability statistics were used to evaluate the effect of GE interaction on grain yield and identify the high yielding with yield stability promising lines. Results: The results indicated that grain yield was significantly affected by environments (E), genotypes (G), and their interaction (GEI). Environments and GE interaction effect explained the highest portion of observed variation of grain yield. Moreover, the GEI effect was further divided into three principal components (IPCAs) and accounted for 68.99 of the total GE interaction variation. Mean comparison showed that promising lines 14, 3, 10, and 17 had higher grain yield (4960, 4920, 4750, and 4670 kg.ha-1, respectively) when compared to the other promising lines and check cultivars. According to the AMMI-based stability statistics, promising lines 17 had the highest yield stability. Moreover, this genotype along with promising lines 1, 3, 10, and 14 were selected as superior promising lines based on the BLUP-based stability and adaptability statistics. Principle components analyisis based on biplot rendered using the WAASB index and grain yield clustered all studied promising lines and experimental environments into four quadrants. Accordingly, promising lines 3, 10, and 17 were placed into the highest yield stability group. Conclusion: The results of this research revealed that promising lines 4 and 14 had specific adaptability to the northern regions (Moghan and Gonbad), and promising lines 3 and 10 showed specific adaptability to the southern regions (Ahvaz, Darab, and Zabol). Therefore, further evaluation of these promising lines, for selection and releasing some of them as new commercial cultivars as well as using them as parents in the national barley breeding programs, is required.   آزمایش‌های چند محیطی, پایداری عملکرد, سازگاری خصوصی, جو و تجزیه به مؤلفه‌های اصلی Barley, Multi-environmental trails, Principal component analysis and Specific adaptability 325 341 http://agrobreedjournal.ir/browse.php?a_code=A-10-1069-2&slc_lang=fa&sid=1 Salim Rahmati سلیم رحمتی rahmati.salim@gmail.com 100319475328460010014 100319475328460010014 No Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشجوی دکتری گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Reza Azizinezhad رضا عزیزی نژاد r.azizi@srbiau.ac.ir 100319475328460010015 100319475328460010015 No Department of Biotechnology and Plant Breeding, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Alireza Pour-Aboughadareh علیرضا پورابوقداره a.poraboghadareh@gmail.com 100319475328460010016 100319475328460010016 Yes Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Alireza Etminan علیرضا اطمینان alietminan55@yahoo.com 100319475328460010017 100319475328460010017 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Lia Shooshtari لیا شوشتری L_shooshtary@yahoo.com 100319475328460010018 100319475328460010018 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران