تأثير التسميد المعدني في تحسين مقاومة الرقاد والإنتاجية في طرز وراثية من الشعير وتوصيفها باستخدام المعلمات الجزيئية

Abstract

نفذت التجارب الحقلية في مزرعة أبي جرش، كلية الزراعة جامعة دمشق، خلال الموسمين الزراعيين 2017/2016 و 2018/2017م، بهدف تقييم استجابة سبعة طرز وراثية من الشعير عربي أبيض عربي أسود، فرات 3 فرات 4 فرات 6، فرات 7 اكساد (1713) للتسميد المعدني اعتماداً على الصفات المرتبطة بتحسين مقاومة الرقاد وزيادة الكفاءة الإنتاجية. ووضعت التجربة وفق لتصميم القطاعات العشوائية الكاملة (RCBD) بترتيب القطع المنشقة بمعدل ثلاثة مكررات أجريت التجارب والتحاليل المخبرية في مخبر التقانات الحيوية التابع لقسم المحاصيل الحقلية، كلية الزراعة جامعة دمشق والمخبر المركزي التابع لوزارة التجارة الداخلية وحماية المستهلك، لتحديد درجة القرابة الوراثية بين الطرز المدروسة باستعمال تقنيتي SSR و ISSR، وتحديد مواقع المورثات المسؤولة عن مقاومة ظاهرة الرقاد. تعد كل من صفات عدد الحبوب في النبات، ووزن الألف حبة من الصفات المهمة المحددة لزيادة إنتاجية محصول الشعير. وقد بينت نتائج الدراسة الحقلية وجود فروقات معنوية في أداء الطرز المزروعة، حيث أبدى الطراز فرات 4 أعلى قيمة المتوسط عدد الحبوب في النبات 202.9) حبة. نبات )، والغلة الحبية والحيوية ودليل الحصاد (7836، 20837) كغ هـ، 37.86% على التوالي، بينما أبدى الطراز فرات 7 أدنى قيمة المتوسط عدد الحبوب في النبات (105.1) حبة نبات)، ومتوسط الغلة الحبية والحيوية (4353، 12732) كغ. هـا على التوالي، في حين أظهر الطراز فرات 6 أقل قيمة لدليل الحصاد (%32.74). حققت المعاملة السمادية (F2N80P120K60) أفضل النتائج الصفات الغلة الحبية والحيوية ووزن السنابل الثانوية (6197 17604) كغ هـ، 6.10 غ على التوالي)، وتفوقت المعاملة (F3:N80P160K60) في صفة وزن الألف حبة (44.17 (غ)، بينما سجلت المعاملة السمادية (F7:N80P80K150) أدنى قيمة لمتوسط صفات الغلة الحبية ووزن الألف حبة ودليل الحصاد ووزن .)السنابل الثانوية (5310) كغ ه، 40.01 غ، 34.55% 5.54 غ على التوالي بينت النتائج أن مقاومة الرقاد في نبات الشعير قد تأثرت بالخصائص التشريحية للساق، وبخاصة قطر الساق وثخانته، وقد سجل الطراز أكساد 1713 أعلى القيم لكل من صفة قطر الساق الكلي وثخانته (473.4، 47.84 ميكرومتر على التوالي متفوقاً على باقي الطرز والطراز فرات 4 في طول الساق (104.05 سم)، وسجل الطراز فرات 6 أدنى قيمة لطول السلامية الثانية (11.43 سم)، وسجل الطراز عربي أسود أدنى قيمة لقطر الساق الكلي (353.1 ميكرومتر) والطراز فرات 3 أدنى قيمة لثخانة الساق(38.61 ميكرومتر). حققت المعاملة السمادية (F7:80P80K150) أعلى النتائج بصفة قطر الساق الكلي (418.8) ميكرومتر) تلتها المعاملة (F2:N80P120K60) بصفتي قطر الساق وثخانته (417) 43.67 ميكرومتر على التوالي، بينما سجلت المعاملة السمادية (FS:N80P80K90) أدنى قيمة المتوسط صفتي قطر الساق وثخانته (392.6 40.43 ميكرومتر على التوالي). لوحظ وجود علاقة ارتباط موجبة ومعنوية بين عدد الحبوب في النبات وكل من الغلة الحبية (0.991)، والغلة الحيوية (0.970)، وعلاقة ارتباط سالبة ومعنوية مع صفة وزن الألف حبة (0.927 ). وارتبط دليل الحصاد بعلاقة سالبة ومعنوية مع صفة البروتين (0.931)، وعلاقة سالبة معنوية مع طول السنبلة الرئيسة (0.884)، في حين أظهرت نتائج التحليل الإحصائي وجود علاقة ارتباط موجبة ومعنوية بين ثخانة الساق وصفة القطر الكلي للساق (0.907=r)، كما ارتبطت صفة طول السلامية الثانية بعلاقة سالبة ومعنوية مع صفة طول السنبلة الرئيسة (0.873 ). أما بالنسبة للدراسة الوراثية فقد استخدم 28 بادئة ISSR لتحديد درجة القرابة الوراثية بين الطرز المدروسة باستعمال تقنية Inter simple Sequence repeats) ISSR)، حيث أثبتت 24 بادئة من أصل 28 فعاليتها في إعطاء تعددية شكلية Polymorphic بين الطرز المدروسة، ونجم عن استخدامها ما مجموعه 95 حزمة، وبلغت نسبة هذه التعددية 98.95%، كما تراوح عدد الحزم لكل بادئة بين حزمة واحدة للبادئات (ISSR19) ISSR18) ISSR ISSR3) و 8 حزم للبادئة (ISSR10). وكان متوسط معامل التعددية الشكلية (PIC) 0.306، حيث أثبتت البادئات المستعملة قدرتها على التمييز بين الطرز المدروسة. كما لوحظ وجود 32 حزمة فريدة (واسمة) للطرز المدروسة، منها 27 حزمة موجودة، و 5 حزم غائبة، وقد ميزت هذه الحزم جميع الطرز المدروسة، حيث امتلك الطراز فرات 3 أكبر عدد من الحزم الفريدة الموجودة والغائبة) بمعدل 13 حزمة، في حين بلغ أقل عدد من الحزم الفريدة في الطراز عربي أسود (حزمة واحدة)، وهذا يدل على التنوع الوراثي الكبير بين الطرز المدروسة، الذي استطاعت البادئات المدروسة الكشف عنه أظهر كلاً من التحليل العنقودي وشجرة القرابة الوراثية أن أعلى درجة قرابة وراثية كانت بين الطرازين فرات 7 وأكساد 1713 بمسافة وراثية (6.15)، تلاهما الطرازين عربي أبيض وعربي أسود بمسافة وراثية (15.27). أما بالنسبة لدراسة القرابة الوراثية بين الطرز المدروسة باستعمال تقنية SSR، فقد استخدم 14 زوج من البادئات. أظهرت نتائج التحليل أن جميع البادئات المستعملة أعطت تعددية شكلية بين الطرز المدروسةباستثناء البادئة Bmag0385 التي لم تعط تعددية شكلية، ونجم عن استخدامها ما مجموعه 42 أليلاً، وبلغت نسبة هذه التعددية 88.27%، كما تراوح عدد الأليلات لكل بادئة بين أليل واحد للبادئة (Bmac0067) و 7 الائل للبادئة (Bmag0006) بمتوسط قدره 3 أليلات لكل بادئة. تراوحت قيم معامل التعددية الشكلية (PIC) من 0.41 عند البادئة (Bmag0125) و 0.5 عند البادئات ( Bmac0031 بمتوسط 0.44 ولوحظ وجود 8 أليلات فريدة (واسمة) للطرز Bmag0006 Bmag0353 المدروسة، وقد ميزت هذه الأليلات جميع طرز الشعير المدروسة امتلك الطراز فرات 4 أكبر عدد من الأليلات الفريدة بمعدل 4 أليلات، في حين بلغ أقل عدد من الأليلات الفريدة في الطرز (عربي أبيض أكساد 1713) أليلاً واحداً. أظهر كلاً من التحليل العنقودي وشجرة القرابة الوراثية أن أعلى درجة قرابة وراثية كانت بين الطرازين عربي أبيض وعربي أسود بمسافة وراثية (13.60)، وفرات 3 بمسافة وراثية (16.82)، في حين كانت أقل درجة قرابة وراثية بين الطرازين فرات 4 وفرات 6 (29.01) ما يدل على وجود تباين وراثي كبير بينهما. وفي دراسة التباينات الأليلية تم استخدام 9 أزواج من البادئات تتعرف على مواقع مورثات الرقاد Bmag0385 GBM1362 Bmag0125 Bmag0206 Bmag0394 Bmag0225) وزوجين من البادئات تتعرف على مورثات ثخانة )Scssr04056 EBmagc0603 Bmac0031 الساق (GBM1482) Bmag0353) و 3 أزواج المواقع الغلة (Bmag0006 0067 Bmag0209 mac). أظهر تفاعل ال PCR بالنسبة للمورثة Bmag0006 سبعة أنماط شكلية A B C D E F G)، تباينت في الظهور في الطرز المدروسة وظهرت خمسة أنماط شكلية ( A Bmag)0225( فيما أعطت المورثات )EBmac0603 Bmac0209 عند المورثنين )B,C,D,E و Bmag0394 و Bmac0031 و GBM1482) ثلاثة أنماط شكلية (A,B,C) تباينت في الظهور في Bmac0353 Scssr04056 Bmag0206 mac0385( الطرز المدروسة، وقد أعطت المورثات نمطيين شكليين Bmag0125 أظهرت النتائج تفوق الموقع Bmag0006 بعدد الأنماط الشكلية التي أعطتها والبالغة 25 نمطاً شكلياً مع كافة الطرز المدروسة، تلاه الموقع Bmac0385 بـ 14 نمطاً شكلياً، في حين أعطى الموقعان (Bmag0125 Bmac0067 أقل عدد من الأنماط الشكلية (4) أنماط شكلية مع الطرز المدروسة. كما أظهرت النتائج أيضاً تفوق الطراز فرات (3) بعدد الأنماط الشكلية التي أعطتها والبالغة21 نمطأ شكلياً، تلاه الطرازين قرات 4 وأكساد 1713 بـ 20 نمطأ شكلياً، في حين أعطى الطرازان عربي أبيض وفرات 6 أقل عدد من الأنماط الشكلية والبالغ 17 نمطاً شكلياً. بينت النتائج أن الطرازين (قرات 4 وأكساد (1317) كانا أفضل طرز الشعير المدروسة من حيث مقاومة الرقاد مع المحافظة على الكفاءة الإنتاجية، ويعود ذلك لامتلاكهما أكبر عدد من الأليلات المسؤولة عن مقاومة الرقاد وثخانة الساق (15) 14 أليلاً)، وقد انعكس ذلك في مستوى أدائهما في الحقل، فتفوقا في أغلب الصفات الحقلية المدروسة، في حين كان الطراز فرات 7 من أكثر الطرز حساسية للرقاد، وذي كفاءة إنتاجية متدنية.