نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدی حدادی نژآد ¹
• حمیدرضا فنایی ²
• نادعلی باقری ³
• مانی معرفت زاده خامنه ⁴
• نوشین رحمانی ⁵

¹ استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

² 1استاد، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران

³ دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

⁴ محقق بخش تحقیقات ژنتیک و بانک ژن گیاهی ملی ایران، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، کرج، ایران

⁵ فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

امروزه به دلیل گرایش جهانی به گیاه درمانی مسئله حفاظت از گونه‌های دارویی و معطر در تمام نقاط جهان مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این مطالعه، تعداد 20 اکوتیپ بومی سیاهدانه در قالب طرح آزمایشی بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1401 -1400 در مزرعه پژوهشی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج در تجزیه واریانس تنوع بالایی بین اکوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر صفات فنولوژیک (تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیکی)، ارتفاع بوته، عملکرد و اجزای عملکرد (شامل تعداد فولیکول در بوته، تعداد بذر در فولیکول و وزن هزار دانه) مشاهده شد. در مقایسه میانگین‌ها بر اساس آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد بیشترین عملکرد دانه در اکوتیپ‌هایی ثبت شد که بیشترین میزان قطر طولی و عرضی فولیکول، تعداد فولیکول در بوته، تعداد دانه در فولیکول و وزن هزار دانه را داشتند. بر اساس تجزیه خوشه‌ای به روش وارد و مربع فاصله اقلیدسی اکوتیپ‌های مورد مطالعه در سه دسته متمایز گروه‌بندی شدند. در گروه اول اکوتیپ‌های دیرگل و دیررس با تعداد انشعاب ساقه، ارتفاع بوته و قطر فولیکول بیشتر قرار گرفتند. هم‌چنین در اکوتیپ‌های گروه دوم بیشترین عملکرد دانه مشاهده شد که این موضوع را می‌توان با طولانی‌تر بودن دوره بین گلدهی و رسیدگی دانه (دوره پر شدن دانه) در آن‌ها مرتبط دانست. در تجزیه به عامل‌ها سه عامل نخست 90/73 درصد از تغییرات بین داده‌ها را توجیه نمودند که به‌ترتیب عامل صفات مورفوفنولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد و شاخص رشد طولی نام‌گذاری شدند. در این مطالعه، اکوتیپ TN-82-750 به‌عنوان نمونه زودرس، اکوتیپ‌های TN-82-691، TN-59-224 و IPK به‌عنوان نمونه‌های میان‌رس و اکوتیپ TN-59-254 به‌عنوان نمونه دیررس شناسایی شدند؛ و این در حالی بود که این اکوتیپ‌ها از عملکرد بالایی در این مطالعه برخوردار بودند. به نظر می‌رسد این اکوتیپ‌ها می‌توانند برای مناطق با فراهمی آب و نهاده‌های موجود قابل توصیه باشند. به‌طور کلی بین اکوتیپ‌ها تنوع ژنتیکی بالقوه بالایی مشاهده شد که با توجه به بومی بودن و سازگاری بالای آنها می‌توان از آن‌ها به‌عنوان منبع ژنتیکی ارزشمند در برنامه‌های به‌نژادی استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

• به‌نژادی
• تجزیه خوشه‌ای
• تنوع مورفوفنولوژیکی
• ژرم‌پلاسم

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the genetic diversity of native ecotypes of black cumin (Nigella Sativa L.) using morpho-phenological markers

نویسندگان [English]

• Mehdi Hadadi Nejad ¹
• hamidreza fanaei ²
• NadAli Bagheri ³
• Manni Marefatzadeh-Khameneh ⁴
• Noosheen Rahmani ⁵

¹ Assistant professor, Horticulture Science, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

² Professor, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.

³ . Associate professor, Horticulture Science, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

⁴ Researcher, Department of Genetics and National Plant Gene Bank of Iran, SPII., AREEO, Karaj, Iran

⁵ Graduated of M.Sc., Horticulture Science, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.

چکیده [English]

Nowadays, due to the global trend toward herbal medicine, the conservation of medicinal and aromatic plant species has received significant attention worldwide. In this study, 20 native ecotypes of black cumin (Nigella sativa L.) were evaluated in a randomized complete block design (RCBD) with three replications during the 2021–2022 growing season at the research farm of the Seed and Plant Improvement Institute (SPII) in Karaj, Iran. The analysis of variance (ANOVA) showed significant diversity among the ecotypes studied in terms of phenological traits (days to flowering and days to physiological maturity), plant height, yield, and yield components, including the number of follicules per plant, the number of seeds per follicule, and thousand seed weight. Based on Duncan’s multiple range test at a 5% probability level, the ecotypes with the highest lenght and width follicule, follicule diameter, the number of follicules per plant, the number of seeds per follicule, and thousand seed weight had the highest seed yield. The lowest and highest grain yields were obtained from ecotypes TN-82-191 (946 Kg per ha) and TN-82-750 (1749 Kg per ha), with a difference of 45.88 percantage between them. Also, ecotype TN-82-750 had a 26.078 percantage advantage over the average yield obtained in this study. Seed yield had a significant positive correlation with follicule length (0.67), the number of follicules per plant (0.84), and the number of seeds per follicule (0.60). Cluster analysis using Ward’s method and squared Euclidean distance classified the studied ecotypes into three distinct groups. The first group included late flowering and late maturing ecotypes with a higher number of stem branches, greater plant height, and larger follicule diameter. The second group had the highest seed yield, which could be attributed to the longer duration between flowering and seed maturity (the seed filling period). Factor analysis revealed that the first three factors explained 73.90% of the total variation in this study, which were identified as morpho-phenological traits, yield and yield components, and longitudinal growth index, respectively. In this study, ecotype TN-82-750 was identified as an early maturing type, the ecotypes TN-82-691, TN-59-224, and IPK as medium maturing types, and the ecotype TN-59-254 as a late maturing type. Notably, these ecotypes exhibited high yield potential. These findings suggest that these ecotypes could be recommended for regions with sufficient water availability and agricultural inputs. Overall, a high level of genetic diversity was observed among the ecotypes, which, given their native status and high adaptability, makes them valuable genetic resources for breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

• Breeding strategies
• Cluster analysis
• Germplasm. Morpho-phenological diversity