Evaluation of the yield and quality stability of chilli genotypes by employing AMMI, GGE and MTSI techniques

तकनीकी सारांश: AMMI, GGE और MTSI तकनीकों का उपयोग करके मिर्च के जीनोटाइप की उपज और गुणवत्ता स्थिरता का मूल्यांकन

समस्या विवरण
मिर्च (Capsicum annuum L.) एक महत्वपूर्ण सोलेनेसी (solanaceous) फसल है जिसका खाद्य, औषधीय और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण आर्थिक मूल्य है। हालांकि, इसकी उत्पादकता विविध कृषि-जलवायु परिस्थितियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशीलता के कारण गंभीर रूप से प्रभावित होती है। जीनोटाइप × वातावरण (GEI) अंतःक्रियाएं अक्सर विभिन्न स्थानों और मौसमों में लाइनों की रैंकिंग को बदल देती हैं, जिससे लचीले और व्यापक रूप से अनुकूलित जीनोटाइप की पहचान करने में चुनौतियां उत्पन्न होती हैं। पारंपरिक चयन विधियां अक्सर कई लक्षणों और वातावरणों में औसत प्रदर्शन और स्थिरता को एक साथ ध्यान में रखने में विफल रहती हैं। फलस्वरूप, GEI का विश्लेषण करने, बफरिंग क्षमता का आकलन करने और ऐसे जीनोटाइप चुनने के लिए उन्नत सांख्यिकीय ढांचे की तत्काल आवश्यकता है जो उत्तर-पश्चिमी हिमालय की परिवर्तनशील स्थितियों के तहत उच्च उपज और गुणवत्ता (विशेष रूप से ओलेओरेसिन और कुल घुलनशील ठोस - TSS) को बनाए रख सकें।

कार्यप्रणाली
इस अध्ययन में 28 मिर्च जीनोटाइप का मूल्यांकन किया गया, जिसमें 21 F1 हाइब्रिड और 7 पैतृक लाइनें (एक चेक किस्म, DKC-8 सहित) शामिल थीं, जो हिमाचल प्रदेश, भारत के तीन विविध वातावरणों: नौनी (E1), धौला कुआं (E2), और बजौरा (E3) में विकसित की गईं। इन स्थानों ने विभिन्न ऊंचाइयों (468–1300 मीटर), मिट्टी की बनावट और जलवायु परिस्थितियों (उप-उष्णकटिबंधीय से उप-आर्द्र समशीतोष्ण) का प्रतिनिधित्व किया। प्रयोग तीन प्रतिकृतियों (replications) के साथ रैंडमाइज्ड कम्पलीट ब्लॉक डिजाइन (RCBD) का उपयोग करके आयोजित किया गया था।

नौ लक्षणों को रिकॉर्ड किया गया: 50% पुष्पन के दिन, पौधों का फैलाव, प्रति पौधा प्राथमिक शाखाएं, फल की लंबाई, फल की चौड़ाई, प्रति पौधा लाल पके फल की उपज, 1000-बीज का वजन, ओलेओरेसिन सामग्री, और कुल घुलनशील ठोस (TSS)।

स्थिरता और प्रदर्शन के विश्लेषण के लिए, अध्ययन में एक व्यापक मल्टीवेरिएट सांख्यिकीय तकनीकों का उपयोग किया गया:

1. पूलड एली (Pooled ANOVA): जीनोटाइपिक, पर्यावरणीय और GEI प्रभावों की सार्थकता का आकलन करने के लिए।
2. AMMI (एडिटिव मेन इफेक्ट्स एंड मल्टीप्लिकेटिव इंटरैक्शन): GEI प्रसरण को मुख्य घटक अक्षों (IPCA) में विभाजित करने और बायोप्लॉट (AMMI1 और AMMI2) के माध्यम से अंतःक्रियाओं को दृश्यमान बनाने के लिए।
3. GGE बायोप्लॉट: "कौन-जहाँ-जीता" (which-won-where) पैटर्न को देखने, मेगा-एनवायरनमेंट की पहचान करने और एक आदर्श जीनोटाइप के सापेक्ष औसत प्रदर्शन और स्थिरता के आधार पर जीनोटाइप को रैंक करने के लिए।
4. स्थिरता सूचकांक: AMMI-आधारित सूचकांकों (ASV, ASI, ASTAB, MASI, MASV) और जीनोटाइप चयन सूचकांक (GSI) की गणना।
5. WAASB और MTSI: कई लक्षणों में औसत प्रदर्शन और स्थिरता को एक साथ एकीकृत करने के लिए BLUPs से प्राप्त 'वेटेड एवरेज ऑफ एब्सोल्यूट स्कोर्स' (WAASB) और 'मल्टी-ट्रेट स्टेबिलिटी इंडेक्स' (MTSI) का उपयोग।

प्रमुख परिणाम

• अंतःक्रियाओं की सार्थकता: पूलड एली ने सभी लक्षणों के लिए अत्यधिक महत्वपूर्ण जीनोटाइपिक और पर्यावरणीय प्रभावों को प्रकट किया। GEI पांच प्रमुख लक्षणों के लिए महत्वपूर्ण था: पौधों का फैलाव, फल की उपज, 1000-बीज का वजन, ओलेओरेसिन और TSS, जो स्थिरता विश्लेषण की आवश्यकता की पुष्टि करता है।
• AMMI विश्लेषण: AMMI मॉडल ने संकेत दिया कि फल की उपज में भिन्नता में जीनोटाइप प्रभाव का सबसे बड़ा हिस्सा (80%) था, इसके बाद GEI (6.03%) और वातावरण (5.06%) का स्थान रहा। AMMI1 और AMMI2 बायोप्लॉट्स ने व्यापक अनुकूलन क्षमता (कम IPCA स्कोर) बनाम विशिष्ट अनुकूलन वाले जीनोटाइप की पहचान की। NHPCH1 (G8), NHPCH20 (G27), NHPCH16 (G23), NHPCH21 (G28), और NHPCH4 (G11) शीर्ष प्रदर्शन करने वाले जीनोटाइप के रूप में उभरे।
• GGE बायोप्लॉट: "कौन-जहाँ-जीता" विश्लेषण ने वातावरणों को सेक्टरों में क्लस्टर किया, जिससे प्रत्येक स्थान के लिए विशिष्ट विजेता जीनोटाइप की पहचान हुई। फल की उपज के लिए, G8 (NHPCH1) धौला कुआं और बजौरा में विजेता था, जबकि G11 (NHPCH4) नौनी में उत्कृष्ट प्रदर्शन करता था। रैंकिंग व्यू ने फूलों के समय के लिए G7, G28, G22, G27, और G6 को सबसे स्थिर और उच्च प्रदर्शन करने वाले जीनोटाइप के रूप में पहचाना, जबकि उपज के लिए G11, G8, G23, G13, और G27 शीर्ष रैंक वाले थे।
• स्थिरता सूचकांक: AMMI-व्युत्पन्न सूचकांकों (ASV, MASV) और GSI के आधार पर, G23 और G27 को फल की उपज के लिए लगातार सबसे स्थिर रैंक दी गई।
• WAASB और MTSI: 15% चयन तीव्रता के साथ MTSI विश्लेषण ने उच्च उत्पादकता और स्थिरता के बीच संतुलन बनाने वाले श्रेष्ठ जीनोटाइप की सफलतापूर्वक पहचान की। शीर्ष रैंक वाले जीनोटाइप G27 (NHPCH20), G7 (DKC-8), G5 (पंजाब गुच्चेदार), और G28 (NHPCH21) थे।
  • चयन लाभ: MTSI दृष्टिकोण ने 9 में से 7 लक्षणों (77% सफलता दर) के लिए वांछित चयन अंतर (SD%) प्राप्त किया, जिनमें पौधों का फैलाव, फल की चौड़ाई, प्रति पौधा प्राथमिक शाखाओं की संख्या (NPBP), प्रति पौधा फल की उपज (FYPP), 1000-बीज का वजन, ओलेओरेसिन और TSS शामिल हैं।
  • लक्षण क्लस्टरिंग: फैक्टर विश्लेषण ने नौ लक्षणों को तीन घटकों में समूहित किया: FA1 (उपज-संबंधित), FA2 (गुणवत्ता-संबंधित: TSS और ओलेओरेसिन), और FA3 (फेनोलॉजी/ऋतुक्रम)।
  • विशिष्ट हाइलाइट्स: NHPCH20 (G27) को ओलेओरेसिन सामग्री के लिए श्रेष्ठ रैंक दी गई, जबकि पंजाब गुच्चेदार (G5) को TSS के लिए श्रेष्ठ के रूप में पहचाना गया।

महत्व और दावे
यह शोध दावा करता है कि AMMI, GGE बायोप्लॉट, WAASB और MTSI का तुलनात्मक अनुप्रयोग किसी भी एकल मॉडल की तुलना में GEI और स्थिरता को समझने के लिए एक अधिक मजबूत ढांचा प्रदान करता है।

• कार्यप्रणाली एकीकरण: अध्ययन प्रदर्शित करता है कि जहाँ AMMI प्रभावी रूप से GEI को संरचित करता है और GGE प्रदर्शन पैटर्न को दृश्यमान बनाता है, वहीं MTSI दृष्टिकोण एक एकल चयन मानदंड में कई कृषि संबंधी और गुणवत्ता लक्षणों के माध्यम से औसत प्रदर्शन और स्थिरता को एकीकृत करके निर्णायक लाभ प्रदान करता है।
• प्रजनन सिफारिशें: पहचाने गए जीनोटाइप, विशेष रूप से NHPCH20 (G27) और NHPCH16 (G23), उत्तर-पश्चिमी हिमालय में क्षेत्रीय खेती के लिए आशाजनक उम्मीदवारों के रूप में प्रस्तुत किए गए हैं। ये लाइनें उच्च उपज, स्थिरता और बेहतर गुणवत्ता लक्षणों (ओलेओरेसिन और TSS) के वांछित संयोजन को प्रदर्शित करती हैं।
• पर्यावरणीय अंतर्दृष्टि: अध्ययन ने नौनी और धौला कुआं को उपज स्थिरता के मूल्यांकन के लिए सबसे वर्णनात्मक वातावरण के रूप में रेखांकित किया है, जबकि बजौरा में कम औसत उपज देखी गई।
• व्यावहारिक अनुप्रयोग: चयनित जीनोटाइप को भविष्य के किस्म विकास के लिए मूल्यवान आनुवंशिक संसाधनों और उन पैतृक लाइनों के रूप में प्रस्तावित किया गया है, जिनसे परिवर्तनशील जलवायु परिस्थितियों का सामना करने में सक्षम, व्यापक रूप से अनुकूलित, उच्च उपज वाले और लचीले मिर्च की किस्में विकसित की जा सकें।

लेखक निष्कर्ष निकालते हैं कि इन लचीले जीनोटाइप को वाणिज्यिक खेती के लिए विचार किया जा सकता है और भविष्य के सत्यापन के लिए उपयोग किया जा सकता है, जो विषम वातावरणों में उच्च उपज और स्थिरता के बीच के द्वंद्व (trade-off) का समाधान प्रदान करते हैं।