Iranian Society of Crops and Plant Breeding Sciences

fa اثر تنش خشکی بر صفات فیزیولوژیک، عملکرد دانه و ویژگی‌های ریخت‌شناسی ریشه ارقام و لاین‌های امیدبخش گندم نان (.Triticum aestivum L) Effect of drought stress on physiological traits, grain yield and root morphological traits of bread wheat (Triticum aestivum L.) promising lines and cultivars تخصصي Special پژوهشي Scientific & Research تنش خشکی از مخرب‌ترین تنش‌های محیطی محدود کننده رشد و عملکرد گندم است. این آزمایش با هدف ارزیابی اثر تنش خشکی بر رشد و عملکرد ارقام گندم نان، به‌ صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در پنج تکرار با 25 رقم گندم در تیمارهای آبیاری کامل (آبیاری پس از 30 میلی‌متر) و تنش خشکی (آبیاری پس از 100 میلی‌متر) تبخیر از تشتک تبخیر) در سال زراعی 1401-1400 در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. صفات و شاخص‌های گیاهی مورد ارزیابی شامل دمای پوشش گیاهی، محتوای آب نسبی، سبزینگی برگ، ارتفاع بوته، طول پدانکل، تعداد پنجه بارور در بوته، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن زیست توده، عملکرد دانه، وزن هزار دانه، وزن تر و وزن خشک ریشه و طول ریشه بودند. نتایج نشان داد که تیمارهای آبیاری و برهمکنش آبیاری و رقم اثر معنی‌داری بر صفات و شاخص‌های گیاهی مورد ارزیابی داشتند که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بین ارقام گندم است. نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام نشان داد که در شرایط تنش خشکی صفاتی مانند وزن هزار دانه، تعداد پنجه بارور در بوته، تعداد دانه در سنبله و وزن خشک ریشه اثر معنی‌داری بر عملکرد دانه‌ ارقام گندم داشته و سهم قابل توجهی از تغییرات عملکرد دانه را تببین کردند. بر اساس نتایج تجزیه به عامل‌ها در شرایط تنش خشکی، 14 متغیر در پنج عامل شناسایی شدند که در مجموع 4/83  درصد از تغییرات داده‌ها را توجیه کردند. نتایج نشان داد که صفات و شاخص‌های وزن هزار دانه، عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله، سبزینگی برگ و طول پدانکل معیارهای مناسبی جهت گزینش برای بهبود عملکرد دانه ارقام گندم در شرایط تنش خشکی هستند. ارقام گندم اوحدی، هما، آذر2، تکاب، رصد، باران، هشترود، واران، سائین، پراو، سرداری، Dari12، Dari16، کمال، رحمت، مهر، صدرا و ایوان با توجه به برتری میانگین صفات و شاخص‌های؛ دمای پوشش گیاهی (9/26 درجه سلسیوس)، سبزینگی برگ (9/66)، وزن زیست توده (7/12 گرم)، تعداد سنبله در بوته (18/2 سنبله)، وزن هزار دانه (0/36 گرم)، تعداد دانه در سنبله (5/29 دانه)، تعداد پنجه بارور در بوته (9/2 پنجه) و عملکرد دانه (5/2 گرم) در شرایط تنش خشکی، نسبت به سایر ارقام برتری داشتند. در آزمایش حاضر ارقام هما و تکاب به‌ترتیب با میانگین عملکرد دانه بالاتر، به‌عنوان ارقام برتر شناخته شدند.   Introduction: Drought stress is a major limiting factor and the most important threat to bread wheat productivity, particularly in the semi-arid and arid regions. Wheat (Triticum aestivum L.) is an ancient and widely cultivated cereal crop. Bread wheat one of the most staple crops and plays a crucial role in ensuring to food and nutritional security worldwide. Materials and Methods: This experiment was carried out in agricultural research station, University of Tabriz, located in Karkaj, 12 kilometers east of Tabriz, Iran in 2021. Plant materials included 25 promising lines and cultivars of bread wheat, which were evaluated under full irrigation (30 mm evaporation) and drought stress (100 mm evaporation) from the class A pan treatments. The experimental desing was split-plot arrangements in randomized complete block design with five replications. Physiological,  and root morphological traits such as canopy temperature, relarive water content, SPAD, biomass, plant height, peduncle length, number of spike plant-1, 1000 grain weight, number of grain.spike-1, number of fertile tiller.plant-1, grain yield, root dry weight, root fresh weight and root length were measured and recorded. Results: Analysis of variance showed that there was significant differences among the evaluated bread wheat promising lines and cultivars for all measured traits and indices at the 5% and 1% probability levels. There was also significant differences between irrigation treatments indicating the effect of drought stress on all measured traits. The irrigation × cultivar interaction effect was significant for all traits expect spike number plant-1 and number of fertile tiller.plant-1. The results of stepwise regression analysis showed that under drought stress conditions, 1000 grain weight, number of fertile tiller.plant-1, number of grain.spike-1, and root dry weight had significant effect on grain yield and explained their significant contribution of observed variation in grain yield. Using factor analysis under drought stress conditions, fourteen variables were defined in five factors, which explained a total of 83.4% of the observed variations. Results showed that 1000 grain weight, grain yield, grain number.spike-1, SPAD, and peduncle length may be considered as selection criteria to improve grain yield in bread wheat cultivars under drought stress conditions. Conclusion: The results of this experiment showed that bread wheat promising lines and cultivars under drought stress conditions, responded by decreasing or increasing the values of traits and indices. The sum of these responses prevents the reduction of grain yield. The results of cluster analysis of morphological, physiological and root traits of 25 bread wheat promising lines and cultivars in irrigation treatments showed that cv. Owhadi, cv. Homa, cv. Azar2, cv. Takab, cv. Rasad, cv. Baran, cv. Hashtrood, cv. Varan, cv. Saeen, cv. Parav, cv. Sardari, Dari12 promising line, Dari16 promising, cv. Kamal, cv. Rahmat, cv. Mehr, cv. Sadra and cv. Ivan had higher values of all morphological, physiological and root traits, with mean of canopy temperature (26.9 ˚C), SPAD (66.9), biomass (12.7 g),  spike number plant-1 (2.1), 1000 grain weight (36.0 g),  grain number.spike-1 (29.5), number of fertile tiller.plant-1 (2.9), grain yield (2.5 g.plant-1), root freash weight (8.1 g), root dry weight (2.6 g) and root length (72.1 cm). The results of the correlation coefficients confirmed the results of factor analysis. Results showed that cv. Homa and cv. Takab were the superior respectively in regard to grain yield  تجزیه تابع تشخیص, تجزیه خوشه‌ای, تجزیه به عامل‌ها, گندم نان و محتوای آب نسبی برگ Bread wheat, Cluster analysis, Discriminant analysis, Factor analysis and Relative water content of leaf 57 75 http://agrobreedjournal.ir/browse.php?a_code=A-10-1351-2&slc_lang=fa&sid=1 Rana Ezzati رعنا عزتی ranaezzati@tabrizu.ac.ir 100319475328460013391 100319475328460013391 No University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Mahmood Toorchi محمود تورچی mtoorchi@tabrizu.ac.ir 100319475328460013392 100319475328460013392 Yes University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Mohammad Moghaddam Vahed محمد مقدم واحد mmoghaddam@tabrizu.ac.ir 100319475328460013393 100319475328460013393 No University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Mozaffar Roustai مظفر روستایی roustaii@yahoo.com 100319475328460013394 100319475328460013394 No University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران