السلوكية الوراثية لبعض الصفات المرتبطة بتحمل الجفاف في الحمص الشتوي (Cicer arietinum L.)

اسم الباحث:

ريم حميد

عنوان البحث:

السلوكية الوراثية لبعض الصفات المرتبطة بتحمل الجفاف في الحمص الشتوي (Cicer arietinum L.)

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Genetic Behavior for  Some Traits Related to drought Stress in Winter Chickpea (Cicer arietinum L.)

اسم المشرف :أ. د. فيصل بكور-د. فادي اسماعيل عباس

العام:2023

القسم:المحاصيل الحقلية

الملخص:

نفذ هذا البحث بالتعاون بين جامعة البعث والهيئة العامة للبحوث العلمية الزراعية خلال المواسم الزراعية 2019/2020، 2020/2021، 2021/2022 في مركز بحوث حمص التابع للهيئة العامة للبحوث العلمية الزراعية، حيث خضعت 15 سلالة من الحمص الشتوي في الموسم2019/2020  لغربلة مخبرية خلال مرحلة الإنبات باستخدام مركب البولي ايتيلين غليكولPoly Ethylene Glycol  (PEG-6000)، وحقلية تحت ظروف الإجهاد الجفافي خلال مرحلة الإزهار، انتخب منها ست سلالات أجريت عملية التهجين نصف التبادلي بينها في العام 2021، وقيمت الهجن الخمسة عشر الناتجة خلال العام 2022 مع الآباء تحت ظروف الإجهاد الجفافي خلال مرحلة الإزهار.

هدف البحث إلى تقييم طرز وراثية من الحمص لتحمل الجفاف في مرحلتي الإنبات (في المخبر) وفي النبات الكامل خلال مرحلة الإزهار وانتخاب السلالات الأبوية وإجراء التهجين نصف التبادلي بينها، وتقييم سلوكيتها مع الهجن الفردية الناتجة عنها، ودراسة المقدرتين العامة والخاصة على التوافق وقوّة الهجين، تحت ظروف الشاهد والإجهاد الجفافي، ودراسة بعض المعايير التي تتعلق بتحمّل ظروف الجفاف، وتحديد أهم الهجن الناتجة المتحملة للجفاف لمتابعة العمل عليها كنواة في برامج التربية والانتخاب لمحصول الحمص.

استخدم مركب بولي ايتيلين غليكولPoly Ethylene Glycol  (PEG-6000)، في التجربة المخبرية بهدف إحداث عدة مستويات من الإجهاد الحلولي (0، -0.2، -0.4، -0.6، -0.8  MPa) في وسط إنبات لخمسة عشر طرازاً وراثياً من الحمص الشتوي ضمن ظروف متحكم بها (درجة حرارة ثابتة 20 مْ  ±3ونسبة رطوبة 70% ضمن حاضنة مخبرية). صممت التجربة وفق التصميم كامل العشوائية (CRD)، وبثلاثة مكررات. أظهرت النتائج وجود تباين وراثي بين الطرز الوراثية المدروسة، في استجابتها لتغيرات تركيز PEG₆₀₀₀ في وسط النمو، حيث تراجعت نسبة الإنبات%، مع تراجع الجهد الحلولي لوسط الإنبات (0، -0.2، -0.4، -0.6، -0.8 MPa) بمعدلات (100، 87.11، 73.78، 45.11، 20.67%على الترتيب)، كما تراجعت سرعة الإنبات بالقيم (2.92، 2.14، 1.59، 0.83، 0.38 بذرة/يوم على الترتيب). تم حساب طول كل من السويقة الجنينية والجذير عند المستويات المختلفة للجهد الحلولي، ولوحظ تراجعاً ملحوظاً في أطوالهما مع تراجع الجهد الحلولي للوسط، وكان معدل الانخفاض في طول السويقة أعلى، وكذلك الأمر تراجعت قوة البذور بقيم حادة مع تراجع الجهد الحلولي للوسط. وقد تباينت استجابة الطرز المدروسة للإجهاد الحلولي وأمكن بناءً على مؤشري تحمل الجفاف النسبي وبالاعتماد على تحليل z.distribution  اعتبار الطرز الوراثية غاب4، FLIP87-59C،  FLIP87-8C، غاب5 الأكثر تحملاًـ،  وبالتالي أفضلية اختيارها للزراعة في البيئات الأكثر عرضةً لظروف قلة المياه، مقارنةً مع الطرز الأخرى، في حين وجد أن الطرز  تركي، مراكشي، FLIP12-250C، ILC3279، FLIP08-42C كانت الأكثر حساسية للإجهاد الحلولي.

أظهرت نتائج التجربة الحقلية في الموسم الأول أن الإجهاد الجفافي في مرحلة الإزهار سبب تناقص جميع المؤشرات المدروسة لمتوسط جميع الطرز الوراثية بنسب متباينة، فقد تناقص عدد الأيام حتى اكتمال الإزهار بنسبة 8.65%، وعدد الأيام حتى النضج التام بنسبة 11.52%، وارتفاع النبات 18.26%، وارتفاع أول قرن بنسبة 16.58%، والوزن الجاف للنبات بنسبة 26.68%، والمحتوى الجفافي النسبي في الأوراق 13.98%، وعدد القرون في النبات بنسبة 21.34%، وعدد البذور في النبات 35.13%، ووزن الـ 100 بذرة 13.85%، والغلّة البذرية 46.60%، والحيوية % 39.89% ونسبة البروتين 19.04%. كما تباينت الطرز في استجابتها فحققت الطرز FLIP87-59C، FLIP87-8C، غاب4، غاب5 أقل معدلات للتناقص في الظروف المجهدة مقارنةً بالشاهد تراوحت بين 8.05-14.39% بالنسبة لارتفاع النبات، و12.57-13.92% بالنسبة لارتفاع أول قرن، و9.68-23.70% بالنسبة للوزن الجاف للنبات، و 6.48-7.95% بالنسبة للمحتوى الجفافي النسبي، ولعدد القرون في النبات 10.82-12.75 %، و للغلة البذرية 25.78-34.79 %. أما أكثر الطرز تأثراً بالإجهاد فكانت  ILC3279و FLIP08-42C و FLIP12-250C والتركي والمراكشي حيث أبدت أعلى معدلات من الانخفاض في الصفات السابقة.

بناءً على نتائج التجربتين المخبرية والحقلية، وبالنظر لمؤشرات تحمل الجفاف خلال مرحلة الإنبات ومؤشرات التحمل الكمية المرتبطة بالغلّة تم انتخاب ستة طرز وراثية لتنفيذ التهجين نصف التبادلي في الموسم اللاحق 2020/2021ـ، ثلاثة منها صنفت الأكثر تحملاً FLIP87-59C، FLIP87-8C، غاب4، وثلاثة صنفت الأكثر حساسية ILC3279، FLIP12-250C، FLIP08-42C.

أبدت السلالات الأبوية والهجن تبايناً عالي المعنوية لجميع الصفات المدروسة، كان تباين القدرة العامّة والخاصّة على الإئتلاف معنوياً في جميع الصفات المدروسة، مما يشير إلى مساهمة كلاً من الفعلين الوراثيين التراكمي واللا تراكمي في وراثة هذه الصفات. كما بينت نسبة σ²_GCA/σ²_SCA سيطرة الفعل الوراثي اللاتراكمي على وراثة كل الصفات المدروسة، حيث كانت نسبة σ²_GCA/σ²_SCA لها أقل من الواحد. وأبدت الطرز الوراثية FLIP87-59C، FLIP87-8C، غاب4، قدرة عامة جيدة على الإئتلاف لصفات الغلّة البذرية تحت ظروف الإجهاد.

أبدى الهجينان  FLIP87-8C × FLIP87-59C ، غاب4 FLIP87-8C ×  قدرة خاصة جيدة على الإئتلاف لصفة الغلّة البذرية. وحقق هذان الهجينان قوة هجين موجبة عالية المعنوية ومرغوبة تحت ظروف الإجهاد الجفافي.

تحت ظروف الشاهد ارتبطت صفة الغلّة البذرية ارتباطاً إيجابياً وعالي المعنوية بكل من الوزن الجاف للنبات (0.850)، وعدد القرون في النبات (0.602)، وعدد البذور في القرن (0.795)، وعدد البذور في النبات (0.793)،  ووزن المائة بذرة (0.745)، والغلّة الحيوية (0.999)، بينما تحت ظروف الإجهاد ارتبطت صفة الغلّة البذرية ارتباطاً إيجابياً وعالي المعنوية بكل من ارتفاع النبات (0.711) والوزن الجاف للنبات (0.932)، وعدد القرون في النبات (0.830)، وعدد البذور في القرن (0.845)، وعدد البذور في النبات (0.888)،  ووزن المائة بذرة (0.790)، والغلّة الحيوية (0.992)، ودليل الحصاد (0.623). وبالتالي فإن تحسين واحدة أو أكثر من هذه الصفات سينعكس إيجابياً على الغلّة البذرية تحت ظروف الجفاف.

الكلمات المفتاحية: حمص، القدرة العامة والقدرة الخاصة على الائتلاف، تهجين الحمص، الإجهاد الجفافي،الجهد الحلولي،  الغلة الحيوية، دليل الحصاد.

التحميل