|
ارزيابي توان غده هاي نشائي نسل اول به عنوان غده بذري در توليد سيب زميني و مقايسه صفات كمي و كيفي آنها با والدين
ابراهيم فتائي 1 - جابر پناهنده 2 - اسرافيل فياضي3– مهدي مهدي پور3 – داود رضائي3 1 ـ عضو هيات علمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد اردبيل 2ـ عضو هيات علمي دانشكده كشاورزي دانشگاه تبريز 3ـ دانشجويان دانشگاه آزاد اسلامي اردبيل
چكيده: به دليل تكثير غير جنسي سيب زميني, آلودگي غده هاي بذري و انتقال امراض يكي از مشكلات اساسي توليد محصول مي باشد. به همين دليل در برخي مناطق, راندمان توليد سيب زميني بستگي به وارد كردن بذور سالم و گواهي شده دارد كه خود سبب بروز مشكلات ديگري در ارتباط با سازگاري ارقام وارداتي و سن فيزيولوژيكي غده ها مي باشد. برخي از اين مشكلات را مي توان با استفاده از بذر حقيقي سيب زميني مرتفع نمود كه در اين خصوص چندين سيستم زراعي بر اساس بذر حقيقي رواج يافته و از ميان آنها توليد غده هاي نشائي از بذر حقيقي و كاشت آنها به صورت غده بذري, از روشهاي اميد بخش براي رفع مشكلات مربوط به تهيه بذر سالم مي باشد. به منظور بررسي امكان استفاده از غده هاي نشائي در توليد سيب زميني در منطقه اردبيل 9 خانواده از غده هاي نشائي شامل هيبريدهاي دزيره*پاييزه، كايزر*پاييزه، آئولا*پاييزه، كايزر*آئولا، آئولا*دزيره و دراگا*دزيره و آزاد گرده افشانهاي دزيره، آئولا و كايزر با پنج رقم كلونال آئولا، كايزر، دزيره، دراگا و آستريكس در قالب طرح آزمايشي آگومنتد با طرح پايه بلوكهاي كامل تصادفي مورد مقايسه قرار گرفتند. يادداشت برداريها شامل ارتفاع بوته، تعداد غده، عملكرد كل و ماده خشك بود. نتايج نشان داد كه براي ارتفاع بوته، تعداد ساقه، تعداد غده و عملكرد اختلاف معني داري در بين تيمارها وجود دارد. هيبريدهاي دزيره*پاييزه از بيشترين و رقم دراگا و آزاد گرده افشانهاي كايزر از حداقل ارتفاع بوته برخوردار بودند. براي تعداد ساقه ارقام آستريكس و دزيره با متوسط 5/4 و 4/4 بيشترين تعداد ساقه را دارا بودند. از نظر تعداد غده، هيبريدهاي دزيره*پاييزه با ميانگين 20 غده در بوته و رقم دراگا با 6/4 غده در بوته به ترتيب بيشترين و كمترين تعداد غده را داشتند. رقم دزيره با 557 گرم در بوته و پس از آن هيبريدهاي دزيره*پاييزه و كايزر*پاييزه با 549 و 445 گرم در بوته بالاترين عملكرد را داشتند. كمترين عملكرد مربوط به هيبريدهاي دزيره*آئولا و پاييزه * آئولا بود. براي ماده خشك غده، بين تيمارها اختلاف معني داري وجود نداشت. ضرايب همبستگي صفات مورد مطالعه رابطه معني داري بين تعداد غده با وزن غده و نيز عملكرد غده با ارتفاع بوته و تعداد غده با تعداد ساقه نشان نداد؛ همچنين هيچكدام از صفات فوق با ماده خشك رابطه معني داري نداشتند.
مقدمه و بررسي منابع روش معمول ازدياد سيب زميني از طريق رويشي و كاشت غده كامل يا قطعاتي از غده مي باشد. در اين روش غده بذري مي تواند توسط بسياري از بيماريهاي ويروسي، باكتريايي و قارچي، آلوده شود كه عملكرد محصول تجاري و نتاج غده هاي حاصل را كاهش مي دهد(4, 6و 14). براي توليد موثر و مفيد محصول سيب زميني, دسترسي سالانه به غده بذري سالم يك نياز اساسي است(2). به همين دليل در بيشتر كشورها توليد سيب زميني بستگي به وارد كردن بذر سالم و گواهي شده دارد كه اين خود سبب بروز مشكلات ديگري در ارتباط با سازگاري ارقام وارداتي، سن فيزيولوژيكي غده هاي وارداتي و تحميل هزينه زياد مي گردد(1، 4 و 5).برخي از اين مشكلات را مي توان با استفاده از بذر حقيقي سيب زميني مرتفع نمود(4، 7، 10 و 11). چندين سيستم زراعي براي بذر حقيقي توسعه يافته است كه هر كدام در شرايط زراعي خاص قابل استفاده هستند. روش اول، كاشت مستقيم بذر حقيقي است. روش دوم،توليد نشاء از بذر حقيقي و انتقال نشاء به زمين اصلي است و روش سوم استفاده از بذر حقيقي براي توليد غده هاي بذري (غده هاي نشائي) است.(7,8 ,10و 15).از ميان سه روش فوق بر اساس نتايج اكثر تحقيقات و مطالعات انجام گرفته روش سوم اميد بخش تر مي باشد(7و8) كه داراي مزايايي از قبيل رشد سريع گياه و يكنواختي غده هايي است كه توسط غده بذري مادري تامين مي شود.البته علاوه بر آن مزاياي هزينه پايين TPS و حداقل شيوع آلودگي امراض را نيز داراست(7 و 8).
مواد و روشها به منظور بررسي امكان استفاده از غده هاي نشائي در توليد سيب زميني در منطقه اردبيل. 9 خانواده از غده هاي نشائي شامل هيبريدهاي دزيره*پاييزه، كايزر*پاييزه، آئولا*پاييزه، كايزر*آئولا، آئولا*دزيره و دراگا*دزيره و آزاد گرده افشانهاي دزيره، آئولا و كايزر انجام گرفت. غده هاي نشائي مربوط به 9 خانواده از بذور حقيقي به همراه غده هاي معمولي ارقام رايج در منطقه شامل دراگا، دزيره، آستريكس و كايزر در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد اردبيل مورد مقايسه قرار گرفتند.غده هاي نشائي مورد استفاده در اين بررسي حاصل آزمايش بررسي عملكرد نتاج حاصل از بذور حقيقي آزاد گرده افشان و هيبريد در سال اول طرح بود. غده هاي مربوط به ارقام كلونال از ايستگاه تحقيقات كشاورزي اردبيل تهيه شدند. بدليل كمبود غده بذري با اندازه مناسب در برخي از خانواده هاي TPS براي مقايسه ژنوتيپ از آزمايش آگومنتد در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي با صه تكرار استفاده شد. تيمارهاي تكرار پذيرمربوط به ارقام كلونال بود. يادداشت برداريها شامل تعداد بوته هاي سبز شده يك ماه بعد از كاشت، ارتفاع بوته، تعداد ساقه، تعداد غده، عملكرد كل و ماده خشك بود. پس از تجزيه واريانس براي تيمارهاي تكرار دار اثر هر بلوك براي هر صفت محاسبه و تصحيح بر اساس آن صورت گرفته و سپس مقايسه ميانگين ها با استفاده از داده هاي تصحيح شده با آزمون چند دامنه اي دانكن انجام گرديد.
نتايج تجزيه واريانس داده ها(جدول 1) برا ي ارتفاع بوته، تعداد ساقه، تعداد غده و عملكرد اختلاف معني داري را بين تيمارها نشان داد بطوريكه هيبريدهاي دزيره*پاييزه از بيشترين و رقم دراگا و آزاد گرده افشانهاي كايزر از حداقل ارتفاع بوته برخوردار بودند. براي صفت تعداد غده هيبريدهاي دزيره*پاييزه با ميانگين 20 غده در بوته و رقم دراگا با 6/4 غده به ترتيب بيشترين و كمترين غده ها را دارا بودند. بيشترين عملكرد مربوط به رقم دزيره با 557 گرم در بوته بود و بدنبالش هيبريدهاي دزيره*پاييزه و كايزر*پاييزه 445 گرم قرار داشتند. در مجموع از بين خانواده غده هاي نشائي هيبريدهاي پاييزه * دزيره و كايزر پاييزه بهترين تركيب بوده و برتر از ساير هيبريدها و خانواده هاي آزاد گرده افشان بودند. آزاد گرده افشانهاي آئولا از نظر عملكرد برتر از آزاد گرده افشانهاي كايزر و دزيره و هيبريدهاي آئولا*دزيره، آئولا*پاييزه و دزيره*دراگا و ارقام كلونال آئولا و دراگا قرار داشت. ضرايب همبستگي صفات مورد مطالعه رابطه معني داري بين تعداد غده با وزن غده و نيز عملكرد غده با ارتفاع نبات و تعداد غده با تعداد ساقه نشان داد. هيچيك از صفات فوق الذكر با ماده خشك رابطه معني داري نداشتند. ضرايب همبستگي برخي صفات بين دو نسل نشائي و نسل كلونال اول نشان داد كه صفات عملكرد، تعداد غده و ارتفاع بوته بين دو نسل در سطح 5% و تعداد ساقه در سطح 1% معني دار مي باشد ولي ماده خشك در بين دو نسل همبستگي معني داري نداشت.
جدول 1ـ تجزيه واريانس صفات مورد مطالعه
|
سطح سبز |
ارتفاع بوته |
تعداد ساقه |
تعداد غده |
عملكرد |
df |
منابع تغيير |
|
26/496 |
22/145 |
173/0 |
749/1 |
66/23442 |
2 |
تكرار |
|
ns76/809 |
* 120/91 |
**829/2 |
** 294/16 |
** 5/41781 |
4 |
تيمار |
|
76/555 |
55/19 |
124/0 |
35/1 |
8/5401 |
8 |
اشتباه |
|
9/48% |
8/12% |
67/9% |
14/16% |
15/15% |
CV |
بحث و نتيجه گيري از نظر ارتفاع بوته از ميان غده هاي نشائي مورد مطالعه, سه هيبريد دزيره * پاييزه ، كايزر * پاييزه و كايزر * آئولا در صدر قرار گرفتند. بطور كلي براي سيب زميني تيپ مورد پسند گياه بايد قوي، افراشته و باز باشد(13). ارتفاع بوته با عملكرد و تعداد غده نيز همبستگي مثبت و معني داري دارد. اين رابطه در نسل اول( يعني كاشت نشاء) نيز معني دار بود. طبيعتا ارتفاع بوته مي تواند در سطح پوشش برگي موثر باشد و ترجيح داده مي شود كه محصول هر چه سريعتر پوشش كامل برگ را توسعه دهد. تاي و يانگ(13) براي ارتفاع بوته وراثت پذيري( 52/0) برآورد كردند. ماريس براي اين صفت مقدار وراثت پذيري را اندكي كمتر(47/0) گزارش نموده كه بيانگر قابليت توارث خوب اين صفت مي باشد و نتايج اين آزمايش نيز مويد اين نكته مي باشد. تعداد ساقه از صفات بسيار مهم در سيب زميني مي باشد. اين صفت مخصوصا با تعداد غده و اندازه آن در ارتباط مي باشد. بطوركلي هرچقدر كه تعداد ساقه كمتر باشد تعداد غده نيز كمتر اما اندازه آن افزايش مي يابد و هر چقدر كه تعداد غده بيشتر باشد رقابت درون گياهي افزايش يافته و غده هاي كوچكتر اما به تعداد بيشتري توليد مي شود. رابطه تعداد ساقه با تعداد غده كاملا شناخته شده است(9)، در اين آزمايش اين رابطه معني دار نشده است. در آزمايش سال اول همبستگي بين تعداد ساقه با تعداد غده، عملكرد،قدرت رشد و ارتفاع بوته بسيار معني دار بود(1) تنها دليلي كه براي عدم معني داري اين رابطه در اينجا به نظر مي رسد اين است كه خانواده هاي دزيره * پاييزه و كايزر * پاييزه از بيشترين تعداد غده برخوردارند اما تعداد ساقه آنها كمتر از ارقام آستريك، دزيره و آئولا مي باشد و به نظر مي رسد كه تعداد غده در هر ساقه تفاوت بسيار محسوسي با ارقام فوق الذكر داشته و اين باعث معني دار نشدن اين رابطه در مجموعه باشد. صفت تعداد غده در بوته از مهم ترين صفات و اجزاء اصلي عملكرد در سيب زميني است چرا كه عملكرد, حاصل تعداد غده و ميانگين وزن غده مي باشد. در اين ميان برخي محققين در تعيين عملكرد غده ،تعداد غده را مهمتر از ميانگين وزن غده دانسته اند،حال آنكه برخي ديگر ميانگين وزن غده را مهمتر از تعداد غده دانسته اند(5). هيبريدهاي دزيره * پاييزه با ميانگين 20 غده در بوته بالاترين تعداد غده را دارا مي باشد. نتاج نسل اول اين تلاقي در سال اول(1) نيز با ميانگين 21 غده در بوته در ميان چندين خاواده TPS از بالاترين ميزان تعداد غده برخوردار بود. همانطوريكه از مقايسه ميانگين ها پيداست برخي از خانواده غده هاي نشائي برتري محسوسي نسبت به ارقام كلوني – البته به غير از دزيره – دارند و بطوريكه در جدول 2 مشخص شده دزيره با 557 گرم در بوته در صدر و بدنبال آن هيبريدهاي دزيره * پاييزه و كايزر * پاييزه قرار دارند. اگر چه عملكرد دركل پايين مي باشد( كه به احتمال زايد به دليل تاخير زياد در يك نوبت آبياري در اواسط فصل زراعي به دليل مشكلات پيش آمده مي باشد). كارپوتو و همكاران(7) در مقايسه عملكرد خانواده هاي نسبتا زيادي از غده هاي نشائي حاصل از تلاقي هاي مختلف(x2، x4، x4 * x4 و OP * x4) عملكردهاي بالايي را گزارش كرده اند. لازم به ذكر است كه والدين تلاقيهاي مورد آزمايش قبلا براي قابليت تركيبشان گزينش شده بودند. آزمايش هايي كه در فيلي پين و هندوستان صورت گرفته نشان داده كه عملكرد غده هاي نشائي بهتر يا معادل تكثير كلونال با غده هاي بذري معمولي است كه نتايج آزمايش حاضر نيز مويد اين مسئله مي باشد(12 و 14). آلوچو و همكاران (3) براي غده هاي نشائي حاصل از TPS عملكرد 6/24 تن و براي كولتيوارهاي شاهد در آزمايش خود عملكرد 26 تن را گزارش نمودند. براي ماده خشك كه يكي از شاخص هاي كيفي مهم محصول سيب زميني است, اختلاف معني داري مشاهده نشد. البته در آزمايش سال او نيز در بين خانواده هاي TPS براي اين صفت اختلاف معني داري وجود نداشت, اما نتاج غالب خانواده ها از ماده خشك بالايي برخوردار بودند(1). عدم معني داري ماده خشك براي خانواده هاي TPS را مي توان به بالا بودن تنوع در اين خانواده ها نسبت داد اما معني دار نشدن آن براي كلونها(تيمارهاي تكراردار در اين آزمايش) دور از انتظار ا ست و مي تواند به دليل بالا بودن اشتباه آزمايشي يا خوب تنظيم نبودن دستگاه آون مورد استفاده باشد. از ميان خانواده هيبريدهاي مورد مطالعه هيبريدهاي دزيره * پاييزه و كايزر * پاييزه بالاترين عملكرد را دارا بودند كه به غير از كلون دزيره، بالاتر از ساير كلونها نيز قرار گرفته اند. اين هيبريدها در آزمايش سال قبل نيز بيشترين عملكرد را داشتند. ضرايب همبستگي صفات(جدول 3) بين دو نسل نشائي همسبستگي مثبت و معني داري را در بين خانواده هاي TPS را نشان مي دهد كه نشان دهنده پايداري خوب اين صفت مي باشد و مي تواند به نوعي بيانگر وراثت پذيري خوب اين صفت باشد.
جدول 2ـ نتايج مقايسه ميانگين براي برخي صفات
|
تعداد ساقه |
تعداد غده |
عملكرد |
ارتفاع بوته |
رقم يا خانواده |
|
abc 9/3 |
a 20 |
ab 5/549 |
4/61a |
دزيره*پاييزه |
|
abc 7/3 |
b9/14 |
abc 1/445 |
ab 2/50 |
كايزر * پاييزه |
|
bcde 3 |
cd 36/9 |
dce 3/325 |
ab 2/49 |
كايزر*آئول |
|
cbe 8/2 |
d 4/5 |
bcd 3/400 |
bc 5/40 |
كايزر |
|
a8/3 |
d 4/5 |
bcd8/403 |
bcd 8/38 |
آستريكس |
|
cdef 6/2 |
cd 1/9 |
bcde 6/331 |
bcde 35 |
آئولا-OP |
|
ab 4/4 |
d10 |
a 557 |
cde 7/34 |
دزيره |
|
ef 8/1 |
d 36/6 |
de 8/218 |
cde 8/33 |
آئولا*دزيره |
|
ab4 |
d8/6 |
cde 5/315 |
de 4/31 |
آئول |
|
bcd 2/3 |
b 5/14 |
e 93/117 |
de 31 |
آئولا*پاييزه |
|
f 5/1 |
cd 9/6 |
cde 319 |
de 9/30 |
دزيره*دراگ |
|
1/2 def |
cd 3/7 |
cde 270 |
de 3/30 |
دزيره-OP |
|
def 4/2 |
d 6/4 |
cde 270 |
e 27 |
دراگ |
|
f 4/1 |
d1/5 |
6/276 |
e 3/23 |
كايزر-OP |
جدول 3ـ ضرايب همبستگي صفات اندازه گيري شده در آزمايش
|
صفات |
عملكرد |
تعداد غده |
تعداد ساقه |
ارتفاع بوته |
ماده خشك |
|
عملكرد
تعداد غده
تعداد ساقه
ارتفاع
ماده خشك |
- |
|
332/0
418/0
- |
* 517/0
** 790/0
*499/0
- |
131/0-
105/0-
105/0-
083/0-
- |
نتيجه گيري كلي و پيشنهادات بيشتر آزمايشهايي كه در اتباط با TPS در جهان انجام گرفته با استفاده از نتاج معرفي شده توسط CIP بوده اند كه اين پروژينها حاصل مطالعات چندين ساله و انتخاب والدين آنها بر اساس قابليت تركيبشان براي صفات مورد نظر بوده است اما خانواده هاي غده هاي نشائي مورد استفاده در اين آزمايش بر اساس دو رگ گيريها و بذور آزاد گرده افشاني بود كه توسط مولفين تهيه شده بودند و والدين تلاقيها قبلا بر اساس قابليت تركيب و تجزيه نتاج انتخاب نشده بودند. با اين حال بعضي خانواده ها عملكرد خوبي داشتند و برتر از برخي ارقام رايج قرار گرفتند و ارقامي نظير دراگا و آئولا كه از سطح و قدمت كشت بيشتري برخوردارند بطور معني داري عملكردشان پايين تر از برخي خانواده هاي برتر غده هاي نشائي بود و اين اهميت استفاده از بذر سالم را مي رساند. به نظر مي رسد كه چنانچه در توليد خانواده هاي TPS از والدين و تركيبات بيشتري استفاده و انتخاب والدين بر اساس تجزيه نتاج باشد مي توان به تركيباتي دست يافت كه با توجه به سالم بودن، عملكرد بالاتري نسبت به كلونها و ارقام رايج داشته باشند. هرچند كه بدليل وجود عقيمي ها و دشواريهايي كه در زمينه دو رگ گيري و باروري سيب زميني وجود دارد نياز به فراهم كردن امكانات بيشتري در اين زمينه است كه خوشبختانه به دليل شرايط كليمايي منطقه اردبيل شايد يكي از بهترين مناطق كشور براي سرمايه گذاري در اين زمينه باشد. همچنين دركنار تلاقيهايx4 * x4 بايد با توجه به برتري هاي محسوس تتراپلوئيدهاي حاصل از پلي پلوئيد اسيون جنسي(8,7 و 11) با استفاده از گونه هاي ديپلوئيد از اين روشها نيز بهره جسته و با ارزيابي آنها اقدام به پايه ريزي برنامه تامين بذر سالم براي منطقه و كشور نمود كه علاوه بر جلوگيري از خارج شدن ارز كشور به اشتغال زايي براي فارغ التحصيلان رشته كشاورزي نيز كمك خواهد نمود. كما اينكه در كشورهايي كه تكنولوژي TPS توسعه يافته هم اكنون موسسات خصوصي به اين امر اشتغال دارند و حتي بذور پوشش دار شده براي كاشت مستقيم نيز عرضه مي شود.
منابع مورد استفاده 1 ـ پناهنده ، جابر ، ابراهيم فتائي و اسرافيل فياضي .1377. بررسي عملكرد نتايج حاصل از بذور حقيقي آزاد گرده افشان و هيبريد در سيب زميني زراعي . گزارش نهايي طرح تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد اردبيل.
2.Allen, E. J., P.J.O, Brien and D.Firman 1992. Seed tuber production and management In: P.Harris(ed)potato crop. Chapman and Hall, london PP. 247-288. 3.Alocho,F.o., R.M. Kajuhanzine, R.C.Kanzikvera, L.C.Sikka, and B. Hardy 1994 Experiences in TPS research and development in Uganda. In:True Potato seed in the Middle Eest and Africa proceedings an international workshop held at Cairo, Egypt 9-15 Aprill 1994. 4.Atlin, G.N and S,G. wiersema 1988 Selection aginst inbred seedling in mixture of inbred and hybred and hybrid true potato seed. Potato Res. 31:105-112. 5. Birhman, R.K., and G.S. kang 1993 Analysis of variation and interelationship in potato germplasm. Euphytica 68:17-26. 6. Bofu, S., Q.Dong-Yu and V.D Zaag 1987 True Potato Seed in China: past, present and future Am. Potato J.64:321-327. 7. Carputo,D., A. Baron, D. Consoil and L.Frusciante 1994. Use of seedling tubers from TPS in southern italy. Am. Potato J. 71:29-38 8. Carputo,D., A.Baron, D.Consoil and L. Frusciante 1996 Production and use of seedling tubers from true potato seed(TPS) for Potato Cultivaion in italy. Potato Res. 39:3-10. 9. Collins, W.B. 1977 Analysis of growth in kennebec with empahasis on the relationship between stem number and yeild Am. Potato. J.54:33-40. 10. Engels, C., J. Schwenkel,B Sattelmacher and R. El-Bedewy 1994 potato production from true potato seed(TPS) in Egypt: Effect of growing season on seeding development, recovery from transplating and yeild. Am. Potato J. 11. Macaso-Khwaja, A.C. and S.J. Peloquin 1983 Tuber yields of families from open pollinated and hybrid True potato seed Am. Potato J.60:645-651 18. Rubatzky, V.E and M. Yamaguchi 1996 World Vegetable. Chapman and Hall. 12. Sangar, R.B.S. 1994 Potato Production from TPS tuberlets in central india. Arissa Journal of Horticuture 22:22-25 13. Tarn, T.R., G.C.C. Tai, H. Dejong, A.M. Murphy and J.E.A Seabrook 1992. Breeding potato for Long – day temperate climates In: Janick,J.(ed) Plant Breeding Reviews 9.John wiely & soons PP:217-232 14. Vander Zaag, P., B. Susana, Z. Ganga and S. Gayao 1989. Field evaluation of True Potato seed pregenies in the Philippines Am. Potato J.66:109-117 15. Wiersema,S.G.1986 A method of producing seed from True Potato Seed. Potato Res. 29: 225-237
|