شناسایی نشانگرهای ریزماهواره پیوسته با نواحی ژنومی کنترل کننده عملکرد و صفات فنوفیزیولوژیک در تودهها و ارقام گندم نان تحت شرایط متفاوت رطوبتی
نویسندگان
1 دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
3 دانشیار گروه کشاورزی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
doi
10.22124/cr.2023.23450.1750چکیده
مقدمه: گندم یکی از اصلیترین گیاهان زراعی جهان است و تنش خشکی نیز از عمدهترین عوامل محیطی کاهش محصولات کشاورزی است. ارزیابی تنوع ژنتیکی در فعالیتهای بهنژادی، پایه اصلی پیشرفت و دستیابی به خودکفایی در بخش کشاورزی است. این آزمایش بهمنظور بررسی ارتباط نشانگرهای ریزماهواره، با نواحی ژنومی کنترل کننده عملکرد، صفات فیزیولوژیک و فنولوژیک در 23 توده و دو رقم گندم نان و همچنین ارزیابی تنوع ژنتیکی جمعیت مورد مطالعه از نظر عملکرد، صفات فیزیولوژیک، فنولوژیک و نشانگرهای ریزماهواره تحت شرایط دیم و آبیاری انجام شد.مواد و روشها: این پژوهش در سال زراعی 96-1395 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار تحت دو شرایط دیم و آبیاری نرمال در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه رازی اجرا شد. صفات اندازهگیری شده شامل عملکرد دانه، 15 صفت فیزیولوژیک و 6 صفت فنولوژیک بودند. بهمنظور ارزیابی مولکولی ژنوتیپهای مورد مطالعه از 20 جفت نشانگر ریزماهواره استفاده شد. DNA ژنومی از گیاهچههای دو تا سه هفتهای حاصل از کشت بذرها با روش CTAB تغییر یافته و بهصورت بالک استخراج شد. جهت تعیین کیفیت و کمیت DNA ژنومی استخراج شده از روش الکتروفورز ژل آگارز 8/0 درصد استفاده شد. در نهایت رابطه بین نشانگرهای ریزماهواره، عملکرد، صفات فیزیولوژیک و فنولوژیک در شرایط دیم و آبیاری با استفاده از تجزیه رگرسیون گام به گام توسط نرمافزار SPSS23 بررسی شد.یافتههای تحقیق: تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنیداری بین تودهها برای بیشتر صفات مورد مطالعه وجود داشت. در ارزیابی تنوع ژنتیکی تودهها با استفاده از 20 جفت نشانگر ریزماهواره، 16 ترکیب آغازگری چندشکلی مناسبی داشتند. آغازگرهای XCFD168-2D، XGWM350-7D و XGWM136-1A مناسبترین آغازگرها برای گندم در مطالعات بعدی معرفی شدند. نتایج تجزیه ارتباطی به وسیله رگرسیون گام به گام نشان داد در هر دو شرایط دیم و آبیاری، نشانگرهای XGWM350 (a3) و XGWM334 (a1) در مورد صفات فیزیولوژیک و نشانگرهای XGWM642 (a1)، XGWM350 (a1) و XCFD168 (a1) در مورد صفات فنولوژیک مشترک بودند. نشانگر XGWM410 (a1) در مورد عملکرد، صفات فیزیولوژیک و فنولوژیک در هر دو شرایط؛ نشانگر XGWM265 (a1) در مورد عملکرد و صفات فیزیولوژیک در شرایط آبیاری و صفات فنولوژیک در هر دو شرایط؛ نشانگر XGWM124 (a2) در مورد عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک در شرایط دیم و صفات فنولوژیک در هر دو شرایط؛ نشانگر XGWM165 (a1) در مورد صفات فیزیولوژیک و فنولوژیک در شرایط دیم و نشانگر XGWM577 (a2) در مورد عملکرد دانه و صفات فیزیولوژیک در شرایط آبیاری و برخی صفات فنولوژیک در شرایط دیم به طور مشترک دارای ارتباط بودند. در ضمن بیشترین نشانگرهای مثبت در شرایط دیم مربوط به صفت سرعت پر شدن دانه و در شرایط آبیاری به ترتیب مربوط به صفات عملکرد دانه، کارایی مصرف آب، سرعت پر شدن دانه، محتوی آب نسبی برگ و روز تا رسیدگی فیزیولوژیک میباشد.نتیجهگیری: با توجه به ارزیابی تنوع ژنتیکی، آغازگرهای XCFD168-2D، XGWM350-7D و XGWM136-1A، مناسبترین آغازگرها برای گندم در مطالعات بعدی معرفی میشوند. نتایج تجزیه ارتباطی نیز نشان داد که بیشتر نشانگرهای تولیدی توسط آغازگرهای مورد استفاده در این پژوهش دارای ارتباط معنیدار بالایی با صفات مورد مطالعه بودند. با استفاده از این آغازگرها که توانایی تکثیر مکانهای ژنی آگاهیبخش را دارند، میتوان گیاهان را در مرحله گیاهچهای غربالگری کرد. از طرف دیگر، آغازگرهای ریزماهواره پیوسته با صفات، در برنامههای اصلاحی گزینش بهکمک نشانگر بهمنظور شناسایی والدین مناسب جهت تهیه جمعیتهای نقشهیابی و تولید ارقام جدید پیشنهاد میشوند.