Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi) No:107 pp: 8-16 Investigation of the quality traits and their relationship with grain yield in promising lines of rice (Oryza sativa L.)

Authors

1 (Corresponding Author; Tel: 09119173922), M.Sc. of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University.

2 , Associate Professor of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

3 . M.Sc. Student, of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

Abstract

In order to study quality traits among 10 promising lines and 4 cultivars including Tarom Hashemi, Kaduos, Bahar1 (Hybrid) and
Nemat, A field experiment was carried out at Rice Research Institute of Iran (Rasht) during 2008. Considered lines in this study were
results of hybridizing of Nemat variety that were considered as maternal parent by any of local good quality varity as paternal variable
parent. The experiment was laid out in randomized complete block design with 4 replications. Quality traits such as amylose content, gel
consistency, gelatinization temperature, length and width, shape, grain elongation and aroma were evaluated after harvesting and milling
in lab. According to the results, there was significant differences between promising lines and control varieties based on all of the studied
traits. Line 223 had high quality because was classified in medium amylose (22.3), medium gelatinization temperature (4.63 score),
good grain elongation. This Line, however, didn't show significant differences compared to Bahar1 (Hybrid) in terms of aroma trait. In
spite of the highest yield (by 6736.6 kg/ha) in Line 415 but its quality traits were low when compared with other lines. Also, Lines 108
and 209 showed same physico-chemical properties and were aromatic. According to orthogonal comparisons, grain elongation in local
varieties was more than improved varieties. There were positive and significant correlations among amylose content and gelatinization
temperature with grain yield. However, several traits such as length of cooked and grain elongation showed negative and significant
correlation with grain yield. Finally as a result, lines with high quality traits had lower grain yield.

Keywords

Full Text

مقدمه

برنج (Oryza sativa L.) محصول عمده بیشتر کشورهای آسیایی است که زراعت آن بیش از نیمی از زمین‌‌های تحت کشت را در این قاره به خود اختصاص داده است (سیادت و همکاران، 1392). کیفیت دانه برنج از لحاظ اصلاحی، صفت مهمی بوده و در اقتصاد بسیاری از کشورها نظیر ایران، پاکستان، هندوستان و تایلند نقش مهمی‌‌دارد (Nematzadeh, 1995). دوره کلیدی برای شکل‌‌گیری کیفیت برنج اوایل و اواسط دوره پر شدن بیان شده است (حبیبی، 1386) .کیفیت برنج یک صفت نسبی است که با توجه به سلیقه مصرف کنندگان تعریفی که از آن می‌‌شود متفاوت است مثلاً مصرف کنندگان آلمانی برنج‌‌هایی را که راحت پخته می‌‌شوند می‌‌پسندند در حالیکه طول دانه و طعم و خواص کیفی که برای مصرف کنندگان آسیایی مطرح است، برای این مصرف کنندگان اهمیت چندانی ندارد (فرخزاد، 1372). عوامل متعددی بیانگر کیفیت دانه برنج می‌‌باشد اما آنچه بیشتر مد نظر است کیفیت پخت و خوراک است که ناشی از عوامل فیزیکی و شیمیایی می‌‌باشد (حبیبی، 1386).

صفات مربوط به کیفیت دانه خود به سه دسته بزرگ تقسیم می‌‌گردند: 1- کیفیت تبدیل 2- کیفیت پخت و خوراک 3-کیفیت غذایی (ارزش غذایی). از طرف دیگر سه عامل مهم مقدار آمیلوز، دمای ژلاتینی شدن و قوام ژل کیفیت پخت برنج را معین می‌‌سازند (شوشی و هنرنژاد، 1384). میزان آمیلوز در برنج پارامتر اصلی کیفیت پخت بوده و تعیین کننده میزان افزایش حجم و قدرت جذب آب نیز می باشد (2003Dipti et al, ). واریته‌‌های برنج بر اساس میزان آمیلوز به برنج‌‌های واکسی (0 تا 2%)، خیلی کم آمیلوز (3 تا 9%)، کم آمیلوز (10 تا 19%)، آمیلوز متوسط (20 تا 25%) و برنج‌‌های پر آمیلوز (بیش از 25%) طبقه‌‌بندی می‌‌شوند (2000Dela Cruz and Khush, ). بطور کلی برنج‌‌های واکسی پس از پخت شکل ظرف را خواهند گرفت و دانه‌‌های برنج پس از پخت نرم، چسبنده و غیر قابل تفکیک خواهد شد. برنج‌‌های کم آمیلوز پس از پخت، نرم، چسبنده و لعابدار می‌‌شوند. برنج‌‌های متوسط آمیلوز پس از پخت، نرم، متورم و کاملاً جدا از هم شده و مدت‌‌ها پس از پخت نرم می‌‌مانند. برنج‌‌های پر آمیلوز پس از پخت به سرعت سفت و خشک شده و مصرف آنها مشکل می‌‌باشد (محمدصالحی، 1368).

غلظت ژل عبارت از حرکت ژل برنج پخته شده در لوله آزمایش است. ارقام برنج بر اساس طول ژل در لوله(میلی متر)، به برنج‌‌های با ژل سخت (کمتر از 40) با ژل متوسط (41 تا 60) و برنج‌‌های با ژل نرم (بیش از 61) طبقه‌‌بندی می‌‌شوند
(Dela Cruz and Khush, 2000). معمولاً برنج‌‌هایی که دارای مقدار آمیلوز پایین‌‌تر هستند ژل آنها نرم‌‌تر است یعنی دارای طول حرکت ژل زیادتر می‌‌باشند (محمدصالحی، 1367). درجه حرارت ژلاتینی شدن محدوده درجه حرارتی است که در آن مولکولهای نشاسته به طور غیر قابل برگشت در آب گرم شروع به تورم می‌‌کنند. درجه حرارت ژلاتینی (سانتی گراد) ممکن است پایین (55 تا 69)، متوسط (70 تا 74) و یا بالا (بیش از74) باشد (2000Dela Cruz and Khush, ). چنانچه حرارت ژلاتینی رقمی بالا باشد برنج پخته آن سفت و خشک می‌‌شود. برعکس حرارت ژلاتینی پایین، موجب نرمی و چسبنده شدن برنج پس از پخت می‌‌شود (محمدصالحی، 1367). برنج‌‌های با کیفیت بالا مانند باسماتی هند و پاکستان، بحرای افغانستان، دمسیاه ایران و باشفول بنگلادش بعد از پخت 100% افزایش طول دارند. دانه‌‌های برنج از نظر طول (میلی متر) به دانه‌‌های خیلی بلند (بیش از 5/7)، بلند (5/7-6/6)، متوسط (6/6-5/5) و کوتاه (5/5 میلی متر و یا کمتر) تقسیم می‌‌شوند. شکل دانه از طریق نسبت طول به عرض دانه تعیین می‌‌شود. چنانچه این نسبت بیش از 3 باشد، شکل دانه قلمی نامیده می‌‌شود. اگر نسبت طول به عرض دانه بین 2 تا 3 باشد، شکل دانه متوسط و در صورتیکه 2 یا کمتر از 2 باشد، شکل دانه گرد نامیده می‌‌شود (2000Dela Cruz and Khush, ).

تومار (1987) با بررسی تجزیه ژنتیکی میزان آمیلوز در برنج گزارش داد که همبستگی مثبت و معنی‌‌داری بین درجه حرارت ژلاتینی و میزان آمیلوز وجود دارد. محتشمی و همکاران(b 1377) به نقل از چنگ و لی(1981) با بررسی جمعیت 2F حاصل از تلاقی لاین‌‌های ژاپونیکا و ایندیکا گزارش نمودند که میزان آمیلوز با غلظت ژل همبستگی  منفی و بسیار معنی‌‌دار نشان داده است. همچنین محتشمی و همکاران (a1377) در بررسی‌‌های خود گزارش نمودند که غلظت ژل با درجه حرارت ژلاتینی همبستگی منفی معنی‌‌دار و با عطر و طعم دانه رابطه مثبت و معنی‌‌دار دارد. با تجزیه علیت مشخص گردید که میزان آمیلوز اثر مستقیم مثبت زیاد و اثر غیر مستقیم منفی و زیاد از طریق غلظت ژل روی عملکرد دانه داشته و درجه حرارت ژلاتینی شدن اثر مستقیم منفی روی عملکرد دانه داشت. اثر غیر مستقیم این صفت بر روی عملکرد دانه از طریق غلظت ژل منفی و زیاد و از طریق میزان آمیلوز مثبت و قابل توجه بود. ساراوجی و همکاران (1997) با مطالعه صفات کمی در 128 نژاد برنج ایندیکا گزارش دادند که طول، عرض و ضخامت دانه می‌‌تواند شاخص برداشت را افزایش دهد. حسین زاده فشالمی (1380) نیز در بررسی‌‌های خود گزارش کرد که صفاتی مانند طول دانه قبل از پخت و شکل دانه همبستگی منفی و معنی‌‌داری با عملکرد دارند. همچنین در مطالعه خود همبستگی مثبت و معنی‌‌دار بالایی را بین طول دانه قبل از پخت با شکل دانه را گزارش نمود. کاو و دلا کروز (1990) در مطالعه‌‌ای که بر روی بذور نسل F1 که از تلاقی 6 تیپ ایندیکا و لاین‌‌های الیت موسسه بین المللی تحقیقات برنج (IRRI) به عنوان تستر و 8 لاین ایندیکا و 9 لاین ژاپونیکا انجام دادند گزارش نمودند که همبستگی بین میزان آمیلوز با میانگین درجه حرارت ژلاتینی شدن با غلظت ژل در والدین همبستگی مثبت و زیاد و با غلظت ژل در هیبرید‌‌ها همبستگی منفی نشان داد. با توجه به اهمیت بحث کیفیت در کنار افزایش عملکرد برنج، هدف از این مطالعه بررسی خصوصیات کیفی لاینهای امید بخش و مقایسه آن‌‌ها با ارقام شاهد منطقه، و انتخاب بهترین لاین از نظر کیفیت در نظر گرفته شد.

 

جدول 1------------------

مواد و روش‌‌ها

این آزمایش شامل 10 لاین امید بخش و پر محصول برنج و 4 رقم شاهد در قالب طرح بلوک‌‌های کامل تصادفی (RCBD) با چهار تکرار در بهار و تابستان سال 1387 در موسسه تحقیقات برنج کشور واقع در کیلومتر 10 جاده رشت – قزوین انجام گردید. لاین‌‌های برنج خالص شده این آزمایش که مشخصات آن در جدول 1 نشان داده شده منتج از دورگ‌‌گیری واریته نعمت به عنوان والد مادری با تعدادی از والدین محلی خوش کیفیت به عنوان والد متنوع پدری تهیه شده است. تعدادی از F1‌های بدست آمده با والد نعمت تلاقی برگشتی داده شدند. سایر F1‌‌های بدست آمده قبل از تلاقی برگشتی به صورت تلاقی‌‌های سه والدی و چهار والدی دورگ‌‌گیری شدند. پس از تهیه خزانه و پرورش  نشاء، هر تیمار در کرتهایی به ابعاد 4×5/3 متر مربع با فاصله 25×25 سانتی متر مربع و تراکم 16×16 بوته به صورت تک نشاء در زمین اصلی نشاکاری و مراقبت‌‌های زراعی در زمین اصلی مطابق دستورالعمل فنی موسسه تحقیقات برنج کشور انجام گردید. پس از سپری شدن مراحل رویشی و زایشی، در زمان معین، برداشت انجام گردید و پس از مراحل خرمنکوبی و تبدیل، دانه‌‌های برنج برای اندازه‌‌گیری صفات کیفی (مقدار آمیلوز، درجه حرارت ژلاتینی شدن، تعیین قوام ژل، اندازه و شکل دانه، طویل شدن دانه، عطر) به آزمایشگاه کیفیت منتقل شدند.

اندازه‌‌گیری میزان آمیلوز بر اساس روش استاندارد مرکز تحقیقات بین الملی برنج در فیلیپین (1987Tomar,) در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله اول آماده سازی نمونه‌‌ها و استاندارد‌‌ها برای اندازه‌‌گیری آمیلوز انجام شد و در مرحله بعد با استفاده از نمونه‌‌های استاندارد، انداره‌‌گیری آمیلوز انجام گرفت. در این آزمایش از ارقام IR64 (آمیلوز متوسط)، IR24 (آمیلوز پایین) و سپیدرود (آمیلوز بالا) به عنوان شاهد استفاده گردید. برای تعیین درجه حرارت ژلاتینی شدن برنج از روش لیتل و همکاران (1958) استفاده گردید (محمدصالحی، 1368). به همین منظور از میزان تاثیر محلول هیدروکسید پتاسیم 7/1 درصد بر روی نمونه‌‌های برنج (12 دانه سالم به صورت دو نمونه 6 تایی) استفاده شد. از ارقام خزر با رتبه 3 تا 5 و سپیدرود با رتبه 7 به ترتیب با درجه حرارت متوسط یا بالا و پایین استفاده گردید (توسلی لاریجانی، 1374؛ محتشمی و همکاران، b 1377). بر این اساس تیمارهای مورد بررسی به صورتی که در زیر آورده شده است رتبه‌‌بندی شدند:

رتبه 1- محلول هیدروکسید پتاسیم کاملاً بی تاثیر و دانه‌‌ها سالم؛ رتبه 2- دانه‌‌ها سالم و متورم؛ رتبه 3- دانه‌‌ها متورم گردیده و لایه خارجی سست و نازک شده است؛ رتبه 4 – دانه‌‌ها متورم با ترک‌‌های عرضی و زمینه ابری سیر؛ رتبه 5– دانه‌‌ها خمیده و دارای ترک‌‌های طولی و عرضی شده و لایه خارجی به طور کامل داخل محلول پخش شده؛ رتبه 6– دانه‌‌ها کاملاً پاشیده و رتبه 7– دانه‌‌ها کاملاً حل شده و اثری باقی نگذاشته‌‌اند (بی رنگ).  بر اساس این دسته‌‌بندی، هر چه رتبه پایین‌‌تر باشد، نمونه دمای ژلاتینی شدن بالاتری دارد و زمان لازم برای پخت آن نیز طولانی‌‌تر می‌‌شود. برای اندازه‌‌گیری پیوستگی ژل از روش کاگامپنگ، (1973) استفاده گردید. با استفاده از اتانول 95 درصد با 25 درصد تیمول بلو و محلول هیدروکسید پتاسیم 2/0 نرمال، از روی طول ژل حرکت کرده در لوله محیط کشت، میزان قوام ژل بر اساس میلی متر برآورد شد. برای تعیین طول و عرض دانه از دستگاه "فتو ان لارجر1" با دقت یک دهم میلی متر استفاده شد و آنگاه از حاصل تقسیم میانگین طول به عرض دانه سفید، شکل دانه محاسبه گردید. برای اندازه‌‌گیری طویل شدن دانه پس از پخت از روش عزیز و شفیع (1996)، ذکر شده در روش‌‌های آزمایشگاهی تعیین کیفیت برنج (محمدصالحی، 1368) استفاده گردید. پس از پخت، دانه‌‌های برنج با دستگاه فتو ان لارجر طول و عرض دانه‌‌ها اندازه‌‌گیری شد و از تقسیم طول برنج بعد از پخت بر طول برنج قبل از پخت، صفت طویل شدن دانه (ری آمدن) محاسبه گردید(توسلی لاریجانی، 1374؛ محمدصالحی، 1368). عطر برنج نیز از طریق بوییدن دانه‌‌های برنج پس از پخت مستقیم و ویسکوزیته اندازه‌‌گیری شد و با استفاده از سامانه ارزیابی استاندارد برنج (2002 IRRI)2 به صورتی که در زیر آورده شده درجه‌‌بندی شد. 1-بی بو نمره صفر 2-سبک نمره یک 3- خوشبو نمره دو. برای محاسبه عملکرد در هکتار 16 بوته (مساحت 1 مترمربع) برداشت گردید و پس از اندازه‌‌گیری رطوبت (2 نمونه) عملکرد بر اساس رطوبت 14 درصد محاسبه گردید. برای محاسبات آماری از نرم افزار آماری SAS و برای مقایسه میانگین‌‌ها از روش LSD استفاده شد. 

 

نتایج و بحث

نتایج حاصل از تجزیه واریانس بر اساس طرح بلوک کامل تصادفی نشان داد که ژنوتیپ‌‌های مورد بررسی از نظر کلیه صفات مورد نظر تفاوت بسیار معنی‌‌داری دارند (جدول 2).

 

عملکرد شلتوک

 بالاترین عملکرد شلتوک مربوط به لاین 415 با میانگین 74/6 تن در هکتار بود که لاین‌‌های 424، 108، 209، 416 و 203 با آن اختلاف معنی‌‌داری نداشتند و در یک گروه قرار گرفتند. پایین‌‌ترین عملکرد متعلق به طارم ها‌‌شمی با میانگین 93/2 تن در هکتار بود (جدول 3). در مطالعه مهدوی و همکاران (1383) روی ژنوتیپ های مختلف نشان داده شد که ژنوتیپ های اصلاح شده از 17 درصد تا 36 درصد عملکرد بیشتری نسبت به ارقام محلی نظیر طارم هاشمی داشتند.

دمای ژلاتینی شدن (GT)

نمره دمای ژلاتینه شدن بین 1 الی 7 متغیر می باشد (شاهسواری آهنگر و همکاران، 1392). نتایج مقایسه میانگین‌‌ها (جدول 3) نشان داد که ژنوتیپ های مورد بررسی در این مطالعه از لحاظ دمای ژلاتینی شدن در در گستره بین 5/3 تا 7 قرار داشتند. رقم نعمت از دمای ژلاتینه شدن 7 برخوردار بود که لاین‌‌های امید بخش 329، 203، 415، 424 و 416 با آن اختلاف معنی‌‌داری نداشتند. در حقیقت دمای ژلاتینی شدن آنها پایین می‌‌باشد. در گروه دیگر ارقام طارم هاشمی و کادوس پایین‌‌ترین GT به ترتیب 20/3 و 50/3 را داشتند. میزان درجه حرارت ژلاتینه شدن از 55 تا 79 درجه سانتی گراد متغیر است (خوش و همکاران، 1979). طبق شاخص‌‌های کیفیت هرچه رتبه GT تیماری پایین‌‌تر باشد، دمای ژلاتینی شدن بالاتری داشته و زمان لازم برای پخت آن طولانی‌‌تر می‌‌شود و موجب سفت و سخت شدن دانه برنج پس از پخت می‌‌شود. لاین‌‌های مورد بررسی در این تحقیق GT زیر 7 داشتند (به جزء لاین 223 که GT 63/4 داشت). طبق مقایسات گروهی انجام شده (جدول 4- نمودار 1) می‌‌توان نتیجه گرفت که همه لاین‌‌ها از نظر کیفیت بهتر از رقم نعمت و در مقایسه با هاشمی، کادوس و هیبرید در وضعیت پایین‌‌تری قرار دارند.

قوام ژل

قوام ژل یکی از خصوصیات کیفی مهم در برنج می باشد. ژنوتیپ هایی که دارای غلظت ژل سخت هستند نسبت به ژنوتیپ های دارای قوام ژل نرم، سریع تر سفت و سخت می گردند ولی برنج های با غلظت ژل نرم، به صورت ملایم و به آرامی پخته شده و حتی بعد از سرد شدن نیز نرم باقی می مانند و از نظر اصلاحی و بازارپسندی نسبت به ژنوتیپ های نوع اول ارجحیت دارند (خوش و همکاران، 1979). از لحاظ قوام ژل تمام لاین‌‌های امید بخش GC زیر 40 داشتند و در گروه سخت ژل به همراه نعمت قرار گرفتند، که بیانگر این واقعیت می‌‌باشد که این لاین‌‌ها پس از پخت سفت و خشک می‌‌گردند.

درصد آمیلوز

ارزش برنج سفید به وسیله خواص ظاهری، اختصاصات نشاسته ای بخصوص میزان آمیلوز آن مشخص می شود، چراکه میزان آمیلوز ارتباط زیادی با کیفیت پخت دانه دارد (شاهسواری آهنگر، 1392). از نظر آمیلوز تیمار نعمت دارای بالاترین آمیلوز (88/26) بود و تیمار هاشمی پایین‌‌ترین آمیلوز (21) را داشت، که لاین بهار1 و 223 به ترتیب با آمیلوز 10/22 و 28/22با آن در یک گروه قرار گرفتند. در واقع جزء آمیلوز متوسط محسوب می‌‌شوند برنج‌‌هایی که در این گروه قرار می‌‌گیرند پس از پخت نرم، متورم، کاملآ جدا از هم شده و مدتها پس از پخت نرم می‌‌مانند (محمدصالحی، 1367). رقم کادوس و لاین‌‌های 233 ، 416 و 136 نیز در یک گروه قرار گرفتند و جزء آمیلوز متوسط محسوب می‌‌گردند. جولیانو و ویلاریل (1993) نشان دادند که اختلاف بین آمیلوز نقش بسیار تعیین کننده ای در کیفیت پخت و خوراک برنج دارد. مقدار کم آن سبب می شود که برنج بعد از پخت حالت چسبنده و لعابدار گردد و از نظر حجم انبساط پیدا نکند. در حالی که مقدار زیاد آن موجب سفت و خشک شدن برنج پخته شده می گردد. بنابراین مناسب ترین میزان آن حد متوسط است که در این حالت برنج نرم و ملایم است و پس از سرد شدن سخت نمی گردد (توسلی و همکاران، 1382).

طول و عرض دانه قبل از پخت

 بلندترین طول دانه به لاین‌‌های 136، 203، 329 ( 5/8 میلی متر) تعلق داشت که در جدول مقایسه میانگین در گروه a قرار گرفتند. و با لاین‌‌های 416، 108، 415، 209 و رقم کادوس اختلاف معنی‌‌داری نداشتند. رقم بهار1 دارای پایین‌‌ترین طول (7 میلی متر) بود. بیشترین مقدار عرض دانه قبل از پخت متعلق به لاین 329 (03/2 میلی متر) بود که با بهار 1 (2 میلی متر)، 233 (2 میلی متر)، 416 (97/1 میلی متر) و 223 (95/1 میلی متر) تفاوت معنی‌‌داری نداشت. و پایین‌‌ترین میزان متعلق به رقم کادوس بود. از نظر مصرف کنندگان ایرانی هر چه عرض دانه کمتر یا دانه باریک‌‌تر باشد بهتر است (حبیبی، 1386).

طول و عرض دانه پس از پخت

بالاترین تیمارها از نظر طول دانه بعد از پخت نعمت (20/13 میلی متر) و طارم هاشمی (10/13 میلی متر) و پایین‌‌ترین هیبرید (60/10 میلی متر) بود. از نظر عرض دانه بعد از پخت بالاترین تیمار 329 (14/3 میلی متر) و پایین‌‌ترین هیبرید (7/2 میلی متر) بود. هر چه افزایش عرض دانه در هنگام پخت کمتر باشد کیفیت پخت مطلوب‌‌تر می‌‌باشد.

طویل شدن دانه

بیشترین افزایش طول پس از پخت یا ری آمدن متعلق به ارقام نعمت(83/1 میلی متر) و هاشمی (80/1 میلی متر) بود و لاین 223 بعد ارقام نعمت و طارم هاشمی قرار گرفت. لاین‌‌های 233، 424، 329 و 209 نیز با هیبرید بهار 1 و کادوس اختلاف معنی‌‌داری نداشتند. پایین‌‌ترین ری آمدن، مربوط به لاین 136 بود. هر چه این صفت کمتر باشد از نظر ظاهر پخت مناسبتر می‌‌باشد. می‌‌توان نتیجه گرفت این صفت در ارقام محلی بیشتر از ارقام اصلاح شده می‌‌باشد (جدول 4- نمودار 2).

عطر

عطر نیز یکی از ویژگی های مهم در ارزیابی کیفی برنج می باشد، بطوری که برنج های معطر ارزش خاصی در بازارپسندی و صادرات داشته و در تجارت جهانی نیز از قیمت بالاتری نسبت به برنج غیر معطر برخوردار است (شی و همکاران، 2008). در رابطه با صفت عطر، هاشمی در گروه a و بالاترین عطر، و 136 در یایین‌‌ترین گروه (e) قرار گرفتند. لاین‌‌های 223، 329 و هیبرید بهار نیز بعد از طارم هاشمی در یک گروه قرار گرفتند.

 

همبستگی صفات مورد مطالعه

 در بررسی همبستگی بین صفات با استفاده از روش پیرسون (جدول 5)، همبستگی مثبت و معنی‌‌داری بین میزان آمیلوز و عملکرد دانه وجود داشت (٭٭53/0). همچنین بین عملکرد دانه و دمای ژلاتینی شدن همبستگی مثبت و معنی‌‌داری وجود داشت. در حالیکه محتشمی و همکاران (a1377) همبستگی بین میزان آمیلوز و عملکرد دانه و دمای ژلاتینی شدن با عملکرد دانه را منفی و غیر معنی دار گزارش نموده اند. صفاتی مانند طول دانه بعد از پخت، طویل شدن دانه همبستگی منفی و معنی‌‌داری با عملکرد نشان دادند که نشان می‌‌دهد ارقام پر محصول از درجه ری آمدن پایین تری برخوردار می‌‌باشند (جدول 4). صفاتی مانند طول دانه قبل از پخت و شکل دانه نیز همبستگی مثبت و معنی‌‌داری به ترتیب در سطح 1% و 5% با عملکرد نشان دادند. در حالیکه حسین زاده (1380) این همبستگی را منفی و غیر معنی‌‌دار با عملکرد گزارش کرد و محتشمی (a1377) این همبستگی‌‌ها را مثبت ولی غیر معنی‌‌دار گزارش نموده است. درجه حرارت ژلاتینی شدن با غلظت ژل همبستگی منفی و معنی‌‌دار نشان داد که با گزارش کاو و دلاکروز (1990) همخوانی داشت. شاهسواری آهنگر و همکاران (1392) نیز رابطه منفی معنی داری بین این دو صفت گزارش کرده بودند. میزان ری آمدن یا افزایش طولی دانه در هنگام پخت با میزان آمیلوز همبستگی منفی داشت (*30/0-) که با گزارش حبیبی (1386) مطابقت دارد. آماراواتی و همکاران (2008) و همچنین شاهسواری آهنگر و همکاران (1392) نیز همبستگی منفی معنی داری را بین صفت طول دانه پس از پخت و درصد آمیلوز گزارش نموده اند. در واقع ارقام با آمیلوز متوسط دارای میزان ری آمدن بالایی می‌‌باشند. در این بررسی همبستگی بین میزان آمیلوز و درجه حرارت ژلاتینی شدن مثبت و معنی‌‌دار شده که با یافته محتشمی (a1377) و تومار (1987) مطابقت دارد. همچنین طول دانه قبل از پخت با شکل دانه همبستگی مثبت و معنی‌‌دار بالایی (**84/0r= ) نشان داد که بالاترین ضریب همبستگی را بین صفات کیفی داشت و با نتایج حسین زاده (1380) همخوانی داشت. اگرچه لاین 415 از نظر عملکرد بالاتر بود ولی لاین‌‌های 108 و 209 از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شباهت داشتند و واجد عطر بودند ( در گروه c قرار دارند) که از نظر کیفیت حائز اهمیت می‌‌باشد و بر عملکرد ارجحیت دارد. همانطور که در جدول همبستگی هم مشاهده می‌‌شود، عطر با عملکرد همبستگی منفی و معنی‌‌دار دارد (**54/0- r=). به طور کلی، تحقیقات زیادی در زمینه کیفیت برنج گزارش نشده است و اطلاعات کمی در این خصوص در دسترس می‌‌باشد.

در مجموع بررسی نتایج این آزمایش نشان داد که لاین 223، کیفیت بالاتری نسبت به سایر لاین‌‌ها دارد زیرا دارای آمیلوز متوسط(22.28%)، دمای ژلاتینی شدن متوسط(نمره 63/4)، افزایش دانه خوب و عطر مناسب می‌‌باشد. این در حالی می‌‌باشد که عملکرد این لاین در مقایسه با سایر لاین‌‌های مورد بررسی در این آزمایش پایین‌‌تر بود بنابراین با بالاتر رفتن کیفیت عملکرد پایین می‌‌آید.

 

تشکر و قدردانی

بخشی از هزینه‌‌های اجرای این پژوهش توسط موسسه تحقیقات برنج کشور تامین گردیده است. بدین وسیله مراتب قدردانی خود را از آن موسسه اعلام می‌‌داریم. همچنین از همکاران محترم موسسه به ویژه مسؤلان آزمایشگاه کیفیت خواص فیزیکی و شیمیایی (آقای فردوس عادلی، خانم دکتر فاطمه حبیبی و خانم یکتا) به دلیل همکاری‌‌هایشان در طی مراحل تحقیق سپاسگزاری می‌‌گردد.

پاورقی ها

KroKus(Holland(

Standard Evaluation System for Rice (SES)

 

References

منابع مورد استفاده
توسلی، ف. 1382. ارزیابی نگهداری دوره ای بر کیفیت پخت برنج. موسسه تحقیقات برنج کشور، معاونت مازندران (آمل). 23 صفحه.
شاهسواری آهنگر، ع.، پیردشتی، ه.، اسماعیلی، م.ع.، کاظمی تبار، س.ک. و زینلی، ا.1392. تجزیه خوشه ای و مطالعه خصوصیات کیفی 30 ژنوتیپ برنج (Oryza sativa L.). پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 5(12): 111-99.
توسلی لاریجانی، ف. 1374. گزارش مأموریت آموزشی تکنیک های مدرن  ارزیابی کیفیت برنج در مؤسسه بین المللی تحقیقات برنج. انتشارات موسسه تحقیقات برنج ایران. معاونت مازندران. 59 صفحه.
سیادت، س. ا.، مدحج، ا و اصفهانی، م. 1392. غلات. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 353 صفحه.
شوشی دزفولی، ا و هنرنژاد، ر. 1384. تعیین عملکرد و وراثت پذیری بعضی از صفات مرتبط با کیفیت برنج با استفاده از تجزیه و تحلیل گرافیکی دای آلل. مجله علوم کشاورزی ایران. 36(4): 818-813.
حبیبی، ف. 1386. بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بذر برنج و عوامل موثر در کیفیت پخت در ارقام مختلف برنج. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی. انتشارات موسسه تحقیقات برنج کشور. 56 صفحه.
حسین زاده، ن. 1380. تعیین همبستگی صفات کمی و کیفی با عملکرد توسط تجزیه منطقی در گیاه برنج. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه مازندران. 118 صفحه.
فرخزاد، ف. 1372. کیفیت پخت و مصرف یک ضرورت انکار ناپذیر. مجموعه مقالات سازمان برنامه و بودجه. 213-91.
محتشمی، ر. نعمت زاده، ق. اسدی، م.ت و توسلی لاریجانی، ف. a 1377. تعیین صفات کیفی برنج و بررسی روابط همبستگی ژنوتیپی و فنوتیپی  این صفات کیفی با استفاده از  تجزیه علیت. خلاصه مقالات پنجمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران. کرج. ایران. صفحه 86.
محتشمی، ر. نعمت زاده، ق. اسدی، م.ت و توسلی لاریجانی، ف. b 1377. تعیین همبستگی ژنوتیپی و  فنوتیپی صفات کمی برنج با عملکرد با استفاده از تجزیه علیت. خلاصه مقالات پنجمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران. کرج. ایران. صفحه 87-86.
محمد صالحی، م. 1368. روش های آزمایشی در تعیین کیفیت برنج. بخش تحقیقات اصلاح نهال و بذر. مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان. 41 صفحه.
مهدوی، ف.، اسماعیلی آزادگله، م.‌ع.، فلاح، ا.، پیردشتی، ه.ا. 1384. مطالعه خصوصیات مرفولوژیک، شاخص های فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد دانه در ارقام بومی و اصلاح شده برنج (Oryza sativa L.). مجله علوم زراعی ایران. 7(4):297-280.
Amarawathi, Y., R. Sing, A. Sing, V. Sing. Mohapatra, T. Sharmaand, T. and Sing, N. 2008. Mapping ofquantiativetrait Loci for Basmati qualitytrait in Rice (Oryza sativa L.). Molecular Breeding, 21: 49-65.
Cagampang, G. B., Prez, C. M. and Juliano, B. O. 1973. A gel consistency test for eating quality of rice. Journal of the Science of Food and Agriculture. 24: 1589-1594.
Dela Cruz, N. and G. S. Khush. 2000. Rice grain quality evaluation procedures. 15-29. In: Singh. R. K; U. S. Singh and G. S. Khush (eds). Aromatic Rices. Science Publishers Inc., Enfield, NH, USA, Printed in India. 289pp.
Dipti, S. S., Bari, M. N. and Kabir, K. A. 2003. Grain quality characteristics of some Beruin rice varieties of Bangladesh. Pakistan Journal of Nutrition. 4(2): 242-245.
IRRI. 2002. Standard Evaluation System for Rice. P: 86.
Juliano, B.O. and.Villareal, C.P. 1993. Grain quality evaluation of world rices. International Rice Research Institute, Manila, Philippines.99 pp.
Kaw, R. N. and. Dela Cruz, N. M. 1990. Analysis of amylase content, gelatinization temperature and gel consistency in rice. Journal of Genetics and Breeding. 44: 103-112.
Khush, C. S., Pauleand, C. M.. Dela Cruz, N. M. 1979. Rice grain quality evaluation and improvement at IRRI.  In proc. Workshop on Chemical Aspects of Rice Grain quality, Los Banos, Philippines, International Rice Reseaarch Institute (IRRI): 21-31pp.
Nematzadeh, Gh. 1995. Mapping gene(s) for grain quality in rice (Oryza sativa L.) using RAPD andRFLP marker. Thesis Ph.D. University of Philippines. Los Banos. Philippines. 99pp.
Sarawgi, A. K., Rastogi, N. K. and Soni, D. K.. 1997. Correlation and path analysis in rice accessions from madhya pradesh. Field Crops Research. 52(1-2): 161-167.
Shi, W. W., Yang, Y.. Chen, S. H. and. Xu, M. L. 2008. Discovery of a new fragrance allele and the development of functional markers for the breeding of fragrant rice varieties.  Molecular Breeding 22: 185-192.
Tomar, J. B. 1987. Gentics analysis of amylose content in rice. Agriculture Jornal. 1: 242-245.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quality traits investigation and their relationship with grain yield in several varieties and promising lines of rice (Oryza sativa L.)
 
Abstract
In order to study quality traits among 10 promising lines and 4 cultivars including Tarom Hashemi, Kaduos, Bahar1 (Hybrid) and Nemat, A field experiment was carried out at Rice Research Institute of Iran (Rasht) during 2008. Considered lines in this study were results of hybridizing of Nemat variety that were considered as maternal parent by any of local good quality varity as paternal variable parent. The experiment was laid out in randomized complete block design with 4 replications. Quality traits such as amylose content, gel consistency, gelatinization temperature, length and width, shape, grain elongation and aroma were evaluated after harvesting and milling in lab. According to the results, there was significant differences between promising lines and control varieties based on all of the studied traits.  Line 223 had high quality because was classified in medium amylose (22.3), medium gelatinization temperature (4.63 score), good grain elongation. This Line, however, didn't show significant differences compared to Bahar1 (Hybrid) in terms of aroma trait. In spite of the highest yield (by 6736.6 kg/ha) in Line 415 but its quality traits were low when compared with other lines. Also, Lines 108 and 209 showed same physico-chemical properties and were aromatic. According to orthogonal comparisons, grain elongation in local varieties was more than improved varieties. There were positive and significant correlations among amylose content and gelatinization temperature with grain yield. However, several traits such as length of cooked and grain elongation showed negative and significant correlation with grain yield. Finally as a result, lines with high quality traits had lower grain yield.
 
Keywords: Grain yield, Promising line, Quality traits, Rice

Files

Share

How to cite

Statistics