نوع مقاله : علمی - پژوهشی
نویسندگان
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
چکیده
یونجه پاکلاغی (Lotus corniculatus L.) از تیره Fabaceae یک لگوم علوفه‌ای متحمل به شوری است که از لحاظ ریخت‌شناسی بسیار متنوع می‌باشد و بیش‌ترین تنوع ژنتیکی این گیاه در حوزه مدیترانه است. دامنه پراکنش اکولوژیکی بسیار گسترده‌ای برای این گیاه گزارش گردیده است که همین موضوع سبب بروز صفات چندشکلی در آن شده است. با هدف بررسی تنوع ریخت‌شناسی این گیاه در استان خوزستان، جمع‌آوری 126 ژنوتیپ متعلق به 9 توده از رویشگاه‌های طبیعی آن (شامل اهواز، شیبان، ملاثانی، حمیدیه، سوسنگرد، کارون، جزیره مینو، هندیجان و شاوور) در بازه زمانی فروردین تا بهمن ماه 1402 انجام شد. چهارده صفت کیفی و چهار صفت کمی بر اساس دستورالعمل موسسه بین‌المللی ذخایر توارث (IBPGR) و نیز بررسی منابع، انتخاب، کدگذاری و ارزیابی شدند. صفات کیفی مورد بررسی شامل عادت رشدی، فرم رویشی، اندازه سه برگچه نسبت به هم، شکل برگچهها، کرک‌دار بودن برگچهها، ضخامت برگچهها، نوک برگچهها، سفتی ساقه، شکل مقطعی ساقه، رنگ ساقه، کرک بر روی ساقه، رنگ جام گل، شکل دندانه کاسه گل و کرک کاسه گل، و صفات کمی طول دندانه نسبت به لوله کاسه گل، طول برگچه میانی، عرض برگچه میانی و ارتفاع گیاه مورد ارزیابی قرار گرفت. گروه‌بندی توده‌ها با استفاده از آنالیز خوشه‌بندی به روش Ward و ضریب اقلیدسی و تائید گروه‌بندی انجام شده به کمک آزمون تجزیه تابع تشخیص در نرم‌افزار SPSS و تجزیه به مولفه‌های اصلی در نرم‌افزار R انجام پذیرفت. مشاهدات حاصل از بررسی صفت فرم رویشی در توده‌های مورد مطالعه نشان داد که 10/88 درصد از ژنوتیپ‌ها به صورت علفی و 90/11 درصد به صورت چوبی بودند. همچنین 87/65 درصد ژنوتیپ‌ها عادت رشدی خیزان، 22/22 درصد آن‌ها به صورت راست یا برافراشته و 90/11 درصد آن‌ها به شبیه به حالت خوابیده یا گسترده مشاهده شدند. توده جزیره مینو بر اساس صفت فرم رویشی چوبی و عادت رشدی خوابیده یا گسترده متفاوت از سایر توده‌ها قرار گرفت. از طرف دیگر صفات یکسان بودن یا متفاوت بودن اندازه سه برگچه، نوک برگچه، شکل برگچهها و رنگ جام گل دارای تنوع بالایی در درون توده‌ها بود به طوری که حتی بر روی یک گیاه نیز تنوع بالایی مشاهده گردید؛ اما تنوع صفات مذکور به طور پیوسته در بین توده‌های مختلف تکرار شده و هم‌پوشانی بسیار مشاهده شد؛ درحالی‌که سایر صفات مورد بررسی فاقد تنوع بودند. نتایج تجزیه واریانس ANOVA نشان داد که صفات کمی طول برگچه میانی، عرض برگچه میانی و ارتفاع گیاه در سطح 5 درصد معنی‌دار می‌باشند. همچنین آزمون دانکن توده‌های همگن را به خوبی شناسایی کرد و نشان داد که کدام توده‌ها از نظر صفات مورد بررسی مشابه یا متفاوت از یکدیگر می‌باشند. در هر دو تجزیه خوشه‌ای و تجزیه به مولفه‌های اصلی توده جزیره مینو به دلیل فرم رویشی و عادت رشدی در گروه جداگانه‌ای از سایر توده‌ها قرار گرفت. صحت گروه‌بندی انجام شده در تجزیه خوشه‌ای توسط تجزیه تابع تشخیص تائید گردید. نتایج این پژوهش می‌تواند در مدیریت نگهداری ژرم‌پلاسم توده جزیره مینو موثر باشد. همچنین نتایج نشان داد که برخی از توده‌ها علی‌رغم فاصله جغرافیایی در کنار یکدیگر قرار گرفتند که این موضوع می‌تواند گویای تاثیر شرایط اکولوژیکی بر ریخت‌شناسی باشد. بنابراین بهتر است که توده‌ها در شرایط کشت یکسان مورد ارزیابی قرار گیرند تا تأثیر شرایط رویشگاه حذف گردد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Evaluation of morphological variability of bird’s-foot trefoil (Lotus corniculatus L.) accessions in Khuzestan province
نویسندگان [English]
- Zahra Sadat Mousavi
- Fatemeh Nasernakhaei
Department of Plant Production Engineering and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]
Introduction
Bird’s-foot trefoil (Lotus corniculatus L., in Persian: Yonjeh pa’kalaghi), is a salinity-tolerant forage legume belonging to the Fabaceae family. This plant exhibits a wide range of morphological variability and has been reported to have an extensive ecological distribution, contributing to its polymorphism. The highest genetic diversity of bird’s-foot trefoil is found in the Mediterranean region. However, there are currently no reports on the morphological variability of this plant from its natural habitats in Iran. This study was conducted in Khuzestan province to address this gap.
Materials and Methods
The morphological variability of this plant was the subject of our investigation in this study. Collection of totals of 126 genotypes belonging to 9 accessions (including Ahvaz, Sheyban, Mollasani, Hamidiyeh, Susangerd, Karun, Minoo Island, Hendijan, and Shavoor) was done from natural habitats in Khuzestan province from March 2023 to January 2024. The 14 qualitative traits and 4 quantitative traits according to the International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR) and literature reviews were selected, coded, and evaluated. The qualitative characteristics included growth habit, vegetative form, size of the three leaflets relative to each other, leaflets shape, leaflets indumentum, leaflets thickness, leaflets apex, stem firmness, cross-sectional shape of stem, stem color, stem indumentum, corolla color, calyx teeth shape, and calyx indumentum. The quantitative traits measured included the calyx teeth/calyx tube length, the central leaflet's length, width, and plant height. The accession grouping was done through cluster analysis with the Ward method and the Euclidean coefficient. The grouping was then confirmed using the discriminant function analysis with SPSS software. Principal components analysis was also performed with R software.
Results and Discussion
Observations of vegetative form in the studied accessions showed that 88.10% of the genotypes were herbaceous and 11.90% were woody. The genotypes exhibited different growth habits: 65.87% decumbent, 22.22% erect or ascending, and 11.90% procumbent or prostrate. Qualitative traits showed that the Minoo Island accession differs from others based on vegetative form (woody) and growth habit (like procumbent or prostrate). Considerable variation in leaflet size (three leaflets per leaf, same or different sizes), leaflet apex, leaflet shape, and corolla color was observed within the accessions, demonstrating high diversity even on a single plant. However, the rest of the traits showed no diversity. ANOVA variance analysis showed that all three quantitative traits (central leaflet length, central leaflet width, and plant height) were significant at 5%. Also, Duncan's test identified homogeneous accessions well and showed which accessions were similar or different from each other in terms of the traits under study. Minoo Island’s unique woody vegetative form and procumbent or prostrate growth habit resulted in its classification as a distinct group in the cluster and principal components analysis. The accuracy of the grouping performed in cluster analysis was confirmed by discriminant function analysis. The results also revealed that some accessions were grouped, despite their geographical distance, which could indicate ecological conditions' impact on their morphology. Environmental influences can be removed using the same cultivation conditions when evaluating accessions.
Conclusion
The existence of diversity causes plant genetic resources to adapt to different weather conditions. This can be effective in managing germplasm conservation of the Minoo Island accession.
کلیدواژه‌ها [English]
- Morphological variation, Lotus corniculatus, Bird&rsquo
- s-foot trefoil, Principal components analysis, Cluster analysis
)