فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف: ضایعات کشاورزی یکی از چالش‌های جهان امروزی محسوب می‌شوند. ضایعات لیگنوسلولزی، می‌توانند به‌عنوان منبعی برای تولید قندهای قابل تخمیر جهت سوخت‌های زیستی و دیگر محصولات با ارزش استفاده شوند. هدف این مطالعه شناسایی مکان‌های ژنی، ژن‌های کاندید و نشانگرهای مولکولی مرتبط با قابلیت هضم آنزیمی کاه گندم به منظور بهره‌برداری در پروژه‌های به‌نژادی گندم جهت افزایش تولید قندهای احیاءشونده است. همچنین شناسایی لاین‌های گندم با بیشترین پتانسیل تبدیل به قندهای احیاءشونده از دیگر اهداف این تحقیق می‌باشد.مواد و روش‌ها: در این تحقیق، از 167 لاین‌ خویش‌آمیخته (F9) حاصل از تلاقی ارقام روشن و سوپرهد استفاده شد. لاین‌ها در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان کشت گردیدند و کاه بدست آمده برای انجام آزمایش‌های هضم آنزیمی آماده‌سازی شد. برای هضم آنزیمی، از آنزیم‌های نوترکیب زایلاناز و سلولاز استفاده شد و میزان قند آزاد شده مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. ژنوتیپ‌یابی لاین‌ها با استفاده از نشانگرهای DArT انجام شد و نقشه ژنتیکی با استفاده از 167 لاین و 662 نشانگر DArT، ترسیم گردید. شناسایی ژن‌های کاندید در فاصله اطمینان QTLهای شناسایی‌شده در پایگاه‌‌داده های مرتبط با ژنوم گندم انجام شد.نتایج و بحث: نقشه پیوستگی ژنتیکی به طول 35/4315 سانتی‌مورگان ترسیم شد و سه QTL برای میزان قند آزاد شده از زیست‌توده شناسایی گردید. دو QTL بر روی کروموزوم‌های 7A و 6D برای میزان قند آزاد شده توسط هضم با آنزیم سلولاز (CEL) و یک QTL برای صفت هضم با آنزیم زایلاناز (XYL) بر روی کروموزوم 7A قرار داشتند. با استفاده از فاصله فیزیکی نشانگرهای مجاور QTLهای شناسایی‌شده، 2 ژن TraesCS7A03G0782000LC و TraesCS7A03G0781900LC شناسایی شدند که این ژن‌ها در فرایندهای بیوشیمیایی مربوط به تولید پروتئین‌های کیناز و پروتئین‌های هایپوتتیکال مرتبط می‌باشند. این پروتئین‌ها نقش کلیدی در تنظیم مسیرهای متابولیکی مرتبط با هضم آنزیمی و تبدیل زیست‌توده به قندهای احیاءشونده ایفا می‌کنند. این ژن‌ها کاندیدای مناسبی برای اصلاح ژنتیکی بهبود فرآیندهای تولید قند در گندم محسوب می‌شوند. همچنین لاین‌های امید بخش شناسایی شده در این تحقیق می‌توانند در پروژه‌های به‌نژادی گندم جهت تولید ارقام با قابلیت تولید قند بیشتر مورد استفاده قرار گیرند.نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان‌دهنده اهمیت کروموزوم‌های 6D و 7A در کنترل میزان قندهای آزاد شده توسط هضم آنزیمی است. ژن‌ها و نشانگرهای شناسایی شده می‌توانند در پروژه‌های اصلاحی بهبود قابلیت هضم زیست‌توده گندم بکار روند. همچنین ژنوتیپ‌های برتر شناسایی شده می‌توانند برای تولید سوخت‌های زیستی و دیگر مواد تجاری و در پروژه‌های به‌نژادی برای بهبود تولید قند از کاه گندم مورد استفاده قرار گیرند.