تغییرات اقلیمی، اثرات گلوگاه ژنتیكی (Genetic bottleneck) ناشی از هزاران سال اهلی سازی و انتخاب مصنوعی را آشكارتر كرده است؛ محدودیتی كه توسعه ارقام سازگار با تنش های هم زمان خشكی، گرما و به ویژه شوری را در مناطق خشك و نیمه خشك دشوار ساخته. شوری خاك با اختلال هم زمان در روابط آبی، هموستازی یونی، تنظیم اسمزی و تعادل اكسیداتیو، تحمل گیاه به آن را به صفتی پیچیده و چندبعدی تبدیل می كند. بنابراین بازگشت هدفمند به ذخایر ژنتیكی جو وحشی اسپانتانئوم (Hordeum spontaneum) می تواند راهبردی مؤثر برای گسترش پایه ژنتیكی جو زراعی (Hordeum vulgare) و توسعه ژنوتیپ های سازگار با شوری باشد. این پژوهش با هدف بررسی تنوع و تركیب های ژنتیكی حاصل از ادغام آشیانه ای ژنوم جو وحشی در زمینه ژنتیكی جو زراعی، در جمعیت نوتركیبی كه برای نخستین بار در ایران از تلاقی ژرم پلاسم وحشی جو با تأكید بر تنوع ژنتیكی خویشاوندان وحشی فلات ایران ایجاد شد، شناسایی منابع ژنتیكی و لاین های برتر برای تحمل شوری، و تبیین سازوكارهای فیزیولوژیك مرتبط، در قالب دو مطالعه انجام شد. در مطالعه نخست، جمعیت آشیانه ای IWB-21 (443 لاین اینبرد نوتركیب حاصل از تلاقی 21 ژنوتیپ جو وحشی با رقم ریحان 03) از نظر صفات زراعی و مورفولوژیك برای كل جمعیت، و صفات فیزیولوژیك، یونی و بیوشیمیایی برای 85 ژنوتیپ منتخب، در شرایط نرمال و شور طی دو سال زراعی ارزیابی شد. در مطالعه دوم، 121 ژنوتیپ شامل ارقام زراعی، اكسشن های بانك ژن، لاین های نوتركیب منتخب از جمعیت آشیانه ای قبلی و ژنوتیپ های جو وحشی اسپانتانئوم در دو شرایط نرمال و شور و طی دو سال زراعی از نظر صفات مرفولوژیك، فیزیولوژیك، یونی و بیوشیمیایی ارزیابی شدند. تاریخ كشت ژنوتیپ ها در هر دو مطالعه، با توجه به محدودیت و زمان بندی دسترسی به آب آبیاری برای كشاورزان در برخی مناطق استان اصفهان و با هدف بازتاب شرایط واقعی كشت تاخیری در منطقه، 22 بهمن ماه در دو سال زراعی 1401-1400 و 1402-1401 در نظر گرفته شد. نتایج مطالعه نخست نشان داد شوری اكثر صفات زراعی از جمله عملكرد دانه، عملكرد بیولوژیك و شاخص برداشت را به طور معنی داری كاهش داد، اما تنوع فنوتیپی گسترده در جمعیت IWB-21 ظرفیت بالای آن را برای شناسایی تركیب های ژنتیكی متفاوت و سازگار با شرایط تنش نشان داد. در این میان، آثار ادغام بخش های ژنومی نمونه های متفاوت وحشی در پس زمینه ژنتیكی ارقام زراعی و نقش این فرآیند در شكل گیری تركیب های فنوتیپی متنوع و قابل استفاده برای اهداف مختلف اصلاحی، به وضوح مشهود بود. شواهد تفكیك متجاوز حاكی از آن بود كه بازتركیبی آلل های وحشی و زراعی می تواند به تركیب های جدیدی از ژنوتیپ ها با عملكرد و ویژگی های مطلوب تر از والدین منجر شود؛ خانواده های 10، 13 و 15 و لاین های 257RIL، 283RIL و 405RIL به عنوان ژنوتیپ های برتر از نظر تركیب عملكرد و صفات مرتبط با تحمل به شوری شناسایی شدند. از نظر فیزیولوژیك، شوری با كاهش محتوای آب نسبی و پتاسیم و افزایش پرولین، سدیم، نسبت سدیم به پتاسیم و فعالیت آنزیم های آنتی اكسیدانی همراه بود، اما لاین های برتر بیشتر از طریق تعادل میان عملكرد و پاسخ فیزیولوژیك سازگاری نشان دادند تا پاسخ دفاعی شدید. در مطالعه دوم نیز تنوع ژنتیكی گسترده ای میان گروه های مختلف ژرم پلاسم مشاهده شد. لاین های نوتركیب با میانگین عملكرد حدود 489 گرم بر متر مربع در شرایط شور، كمترین كاهش عملكرد (حدود 26) و بهترین جایگاه از نظر شاخص های تحمل را داشتند. در میان ژنوتیپ های برتر، 180RIL، 287RIL، 427RIL، 247 RIL و281RIL بیشترین ارزش را بر اساس تركیب عملكرد و شاخص تركیبی معنی دار (CSI) نشان دادند؛ 287 RIL با تنها حدود 3 كاهش عملكرد، نمونه ای برجسته از پایداری بود. شاخص تركیبی معنی دار (CSI) نسبت به شاخص پایداری عملكرد (YSI) ارتباط قوی تری با عملكرد واقعی تحت شوری نشان داد. عملكرد دانه در هر دو محیط وراثت پذیری بالایی داشت و تعداد سنبله در متر مربع به عنوان معیار غیرمستقیم مناسب برای انتخاب تحت تنش شناسایی شد. در مجموع، نتایج دو مطالعه نشان داد كه تنوع ژنتیكی جو وحشی، به ویژه هنگامی كه از طریق جمعیت های آشیانه ای و لاین های نوتركیب به زمینه ژنتیكی زراعی منتقل و بازتركیب می شود، ظرفیت قابل توجهی برای ایجاد تركیب های جدید و مطلوب عملكرد و تحمل به شوری دارد. یافته های پژوهش همچنین نشان داد كه ارزیابی تحمل به شوری باید بر پایه تركیبی از عملكرد دانه، صفات فیزیولوژیك، تعادل یونی و شاخص های چندصفتی انجام شود. لاین های برتر شناسایی شده در این پژوهش می توانند به عنوان منابع ارزشمند در مطالعات ژنتیكی، پیش به نژادی و برنامه های اصلاحی با هدف توسعه ژنوتیپ های سازگارتر با شرایط شور مورد استفاده قرار گیرند.
واژه های كلیدی: شوری، Hordeum spontaneum، تلاقی آشیانه ای، اینتروگرسیون، عملكرد، فیزیولوژی، شاخص چند متغیره، تنوع ژنتیكی