۳-۷-۲- امتیازبندی داده‌های مولکولی و تجزیه و تحلیل‌های آماری آن‌ها:
الگوی نواری حاصل براساس وجود یا عدم وجود نوار به ترتیب، به صورت یک و صفر امتیازدهی[۷۵] شد. سپس بر اساس ماتریس صفر و یک، فاصله یا شباهت ژنتیکی بین افراد با استفاده از ضرایب مختلف محاسبه گردید. مقدار عددی ضرایب تشابه بین صفر و یک است که مقدار صفر، بیانگر عدم وجود نوارهای مشترک (عدم شباهت ژنتیکی) و مقدار یک، بیانگر الگوهای نواری یکسان (تشابه ژنتیکی کامل) است. دادههای این ماتریس سپس توسط نرمافزارهای[۷۶]NTSYS 2.02e و PopGene 1.32[77] مورد تجزیه قرار گرفتند. قبل از هر کار آزمون منتل[۷۸] برای گزینش مناسب‌ترین ماتریس تشابه از میان ضرایب تشابه دایس، جاکارد و تطابق ساده انجام گردید و هر کدام که بالاترین ضریب همبستگی کوفنتیکی را دارا بود، برای گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها انتخاب شد. تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های مورد مطالعه با استفاده از ماتریس تشابهی که دارای بالاترین ضریب کوفنتیکی بود به روش‌های مختلف تجزیه خوشه‌ای صورت پذیرفت. جهت بررسی ارتباط بین نشانگرها و مهمترین ویژگی‌های تحمل به شوری از رابطه‌ غیر خطی لجستیک (مخصوص مشاهدات دو تایی) استفاده شد. در این رابطه که هم در شرایط بدون تنش و هم شرایط تنش انجام شد، مشاهدات مربوط به نشانگرها بعنوان متغیر تابع و سایر ویژگیها به عنوان متغیر مستقل در نظر گرفته شدند. شاخص‌هایی که برای ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های سورگوم محاسبه شدند، شامل تعداد آلل‌ها در هر مکان ژنی، تعداد آلل‌های موثر، محتوای اطلاعات چندشکلی، شاخص شانون، هموزیگوسیتی و هتروزیگوسیتی قابل انتظار، هموزیگوسیتی و هتروزیگوسیتی مشاهده شده بودند.
۳-۷-۲-۱- محتوای اطلاعات چندشکلی
مقدار شاخص PIC، به صورت میانگینی از PICهای بدست آمده از تمامی باندهای آن نشانگر در کل جمعیت و در گروه‌های تفکیکی، با استفاده از رابطه زیر محاسبه شد (بوتستین[۷۹]، ۱۹۸۰).
PICij= ۱-Σ (Pij2)
Pij = فراوانی j امین آلل از i امین نشانگر
۳-۷-۲-۲- محاسبه تعداد آلل مشاهده شده (Na) و تعداد آلل مؤثر (Ne)
تعداد آلل‌های مشاهده شده و تعداد آلل‌های مؤثر، براساس روش کیمورا و کراو[۸۰] (۱۹۶۴) و همچنین هتروزایگوسیتی مورد انتظار با استفاده از روش لون[۸۱] (۱۹۴۹)، با استفاده از نرم‌افزار Popgene 1.32، برای تمامی ژنوتیپ‌های مورد مطالعه محاسبه شدند.
۳-۷-۲-۳- محاسبه تنوع ژنوتیپی
تنوع ژنتیکی بر اساس شاخص اطلاعاتی شانون به روش لوونتین[۸۲] (۱۹۷۲) و با استفاده از نرم‌افزار Popgene 1.32 برای تمامی ژنوتیپ‌های مورد مطالعه محاسبه شد.
I= – Σ Pi ln Pi
I = شاخص شانون
Pi= نسبت فراوانی درون گونه‌ای گروه i ام
۳-۷-۲-۴- تجزیه خوشه‌ای[۸۳]
تجزیه خوشه‌ای، براساس ضریب جاکارد و به روش UPGMA در ارقام مورد مطالعه، انجام پذیرفت و گروهبندی براساس زمینه ژنتیکی آن‌ها صورت گرفت. کلیه مراحل تا رسم دندروگرام[۸۴] توسط نرم‌افزار NTSYS 2.02 انجام شد. جهت تأیید تجزیه خوشه‌ای، ضریب همبستگی کوفنتیک با استفاده از نرم‌افزار NTSYS 2.02 محاسبه شد.
۳-۷-۲-۵- تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA)
تجزیه به مؤلفه‌های اصلی برای داده‌های مولکولی با استفاده از نرم‌افزار NTSYS 2.02 انجام شد و نمودارهای دو بعدی برای دو مؤلفه اصلی با استفاده از همین نرم‌افزار رسم شد.
فصل چهارم
نتایج و بحث
۴-۱ – آزمایش اول : تجزیه و تحلیل داده‌ها در مرحله گیاهچهای
۴-۱-۱- آمار توصیفی برآورد اجزاء واریانس، دامنه تغییرات، ضرایب تنوع و توارثپذیری عمومی صفات مورد بررسی
آمار توصیفی مربوط به صفات مورد مطالعه در ژنوتیپ‌های مورد بررسی شامل: میانگین، دامنه تغییرات، واریانس ژنتیکی، ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی و وراثت‌پذیری عمومی در جدول ۴-۱ آورده شده است. همانگونه که ملاحظه می‌گردد مقایسه میانگین وزن خشک برگ در حالت عدم تنش نسبت به حالت تنش، کاهش در اثر تنش شوری را نشان میدهد. با افزایش تنش شوری صفات مورفولوژیکی روند نزولی را نشان دادند. میانگین سطح برگ در حالت شاهد (عدم تنش ) ۶۰/۱۰ سانتی‌مترمربع و در حالت تنش ۶۰/۸ سانتی‌مترمربع بود که کاهش ۱۸ درصدی نسبت به حالت عدم تنش را نشان می‌دهد. با افزایش تنش شوری، میزان پرولین و قندهای محلول افزایش نشان دادند، بطوریکه میانگین پرولین در شرایط عدم تنش (شاهد) ۳۴/۲ میکرومول بر گرم وزن تر برگ و در حالت تنش ۳۰/۸ میکرومول بر گرم وزن تر برگ بود که افزایش ۷۱ درصدی را نسبت به حالت عدم تنش نشان می‌دهد. با افزایش تنش شوری، عناصر معدنی به جزء پتاسیم برگ روند صعودی را نشان دادند. میانگین پتاسم برگ در حالت عدم تنش ۴۹/۳۴ میلی‌گرم بر گرم وزن خشک برگ و در شرایط تنش ۳۴/۱۱ میلی گرم بر گرم وزن خشک برگ بود، که کاهش۶۷ درصد را نسبت به حالت عدم تنش نشان داد. میانگین منیزیم، کلسیم و سدیم برگ در حالت تنش به ترتیب افزایش ۶۶ ، ۴۵ و ۸۶ درصدی را نسبت به حالت عدم تنش نشان دادند. دامنه تغییرات وزن خشک ریشه در حالت شاهد و نسبت به حالت تنش، اختلاف ۴۹/۱ را نشان داد. تفاوت دامنه تغییرات برای صفات سطح برگ، وزن خشک برگ، طول ساقه و پتاسیم در حالت عدم تنش نسبت به تنش به ترتیب ۸۲/۵، ۱۷/۰، ۷/۰ و ۸۹/۳۷ بود. دامنه کل تغییرات برای اکثر صفات طیف وسیعی را نشان داد که بیانگر وجود تنوع بالا بین ارقام مورد بررسی میباشد. بیشترین واریانس ژنتیکی در حالت تنش به ترتیب مربوط به پتاسیم (۰۰/۲۲۰) ، قندهای محلول (۰/۱۲۱) و سدیم (۷۶/۱۰۲) و کمترین واریانس ژنتیکی مربوط به وزن خشک برگ و وزن خشک ریشه بود. بر طبق نظر روزلی و هامبلین[۸۵] (۱۹۸۱) اگر واریانس ژنتیکی در محیط تنش بزرگتر از شرایط بدون تنش باشد، انتخاب در محیط تنش از بازدهی ژنتیکی بالاتری نسبت به انتخاب در شرایط بدون تنش و انتخاب در دو محیط برخوردار خواهد بود. واریانس ژنتیکی سدیم، نسبت سدیم به پتاسیم، منیزیم و کلسیم برگ در شرایط تنش بزرگتر از شرایط بدون تنش بود، بنابراین، انتخاب این صفات در شرایط تنش از نظر ژنتیکی بازدهی بالاتری نسبت به شرایط عدم تنش داشت. بیشترین ضریب تنوع ژنوتیپی و فنوتیپی در بین صفات مورفولوژیکی مربوط به وزن خشک ریشه در حالت عدم تنش و وزن خشک برگ در حالت تنش و کمترین ضریب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی در بین صفات مورفولوژیکی در حالت تنش و عدم تنش مربوط به طول ساقه بوده است. در بین صفات فیزیولوژیک، پرولین بیشترین ضریب تنوع ژنوتیپی و فنوتیپی را در شرایط تنش (۱/۵۲) و عدم تنش (۸/۴۱) به خود اختصاص داده است. در بین عناصر معدنی، غلظت منیزیم بیشترین و پتاسیم کمترین تنوع ژنوتیپی و فنوتیپی را در شرایط تنش و عدم تنش به خود اختصاص داده است. ضریب تغییرات ژنتیکی صفات نشان داد که تنوع موجود در صفات مختلف متفاوت است. در بعضی صفات تنوع زیاد و در بعضی صفات تنوع کمی وجود دارد. مسلماً هر چه تنوع موجود در صفات بیشتر باشد انتخاب در آنها از کارایی بالاتری برخوردار خواهد بود. زمانیکه میزان وراثتپذیری، ضریب تغییرات فنوتیپی و ژنوتیپی پایین باشند نشاندهنده این است که ارزش اصلاحی صفات در آنها پایین است. ضرایب تنوع فنوتیپی برای کلیه صفات بیشتر از ضرایب ژنتیکی بوده، ولی در اکثر موارد اختلاف جزئی داشتند. بنابراین، استنباط می‌شود که در برآورد این پارامترها، اثر محیط در بیشتر موارد اندک بوده است (استیلای [۸۶]و همکاران، ۱۹۹۲). وراثت‌پذیری نسبتی از تنوع فنوتیپی است که توسط عوامل ژنتیکی ایجاد شده است. در بین صفات مورفولوژیک، بیشترین وراثت‌پذیری مربوط به وزن خشک برگ (۲۱/۹۷ درصد) و وزن خشک ریشه (۷۶/۹۹) به ترتیب در شرایط تنش و عدم تنش و کمترین میزان وراثت پذیری مربوط به وزن خشک ریشه (۶۴/۸۵ درصد) و طول ساقه (۴۸/۸۹) به ترتیب درشرایط تنش و عدم تنش می‌باشد. پرولین در شرایط تنش و عدم تنش درصد بالایی از وراثت پذیری را به خود اختصاص داده است. در میان عناصر معدنی سدیم برگ با (۱۴/۹۹ درصد) و (۱۰/ ۹۷ درصد) دارای بیشترین وراثت‌پذیری در شرایط تنش و عدم تنش می‌باشد. وراثت‌پذیری تمامی صفات به جز وزن خشک ریشه و طول ساقه بالاتر از ۹۰ درصد بودند که این نتیجه نشان دهنده این است که قسمت اعظم صفات مورد نظر قابل انتقال به نتاج میباشند. گارسیا [۸۷]و همکاران (۱۹۹۷) در مطالعه روی دو توده برنج میزان وراثتپذیری غلظت یون سدیم و پتاسیم در اندامهای هوایی را به ترتیب ۴۲ و ۵۲ درصد گزارش نمودند. هوشمند (۱۳۷۳) وراثت‌پذیری عمومی صفت تعداد برگ در گیاه سورگوم را ۸/۳۶ درصد برآورد کرد.
جدول ۴-۱- آمار توصیفی، برآورد ضرایب تنوع فنوتیپی، ژنوتیپی و قابلیت توارث‌پذیری عمومی برای صفات مورفولوژیک، بیوشیمیایی و عناصر معدنی در شرایط تنش و بدون تنش