ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی ساختار جمعیت با استفاده از نشانگر SNP در شرایط تنش سرمای دیررس بهاره در گندم نان (Triticum aestivum L)
نویسندگان
1 دانشجوی دکترای رشته ژنتیک و به نژادی گیاهی، گروه ژنتیک و به نژادی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 استادیار، گروه ژنتیک و به نژادی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
4 استاد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
doi
10.22103/jab.2023.21960.1501چکیده
هدف: تنش سرمای دیررس بهاره در اوایل رشد زایشی گندم با افت ناگهانی دما در فصل بهار باعث خسارت میشود. تنوع ژنتیکی گیاهان، تعیین کننده پتانسیل آنها برای افزایش کارایی و در نتیجه استفاده از آنها در برنامههای اصلاحی است. این مطالعه با هدف ارزیابی ساختار جمعیت، تنوع ژنوتیپهای گندم و انتخاب ژنوتیپهای برتر در شرایط تنش سرما و نرمال انجام شد.مواد و روشها: تعداد 67 ژنوتیپ گندم نان به صورت کشت گلدانی در مزرعه در دو شرایط نرمال و تنش سرمای دیررس بهاره در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. اعمال تنش با انتقال گلدانها در ابتدای مرحله زایشی به اتاق رشد با دمای ºC3- صورت گرفت. صفات فنوتیپی شامل عملکرد و اجزای عملکرد اندازهگیری شدند. ژنوتیپیابی با استفاده از آرایه چند شکلی تک نوکلئوتیدی(SNP) با تراکم 9K صورت گرفت. تعداد 17093 نشانگر SNP در مطالعه حاضر استفاده شدند.یافتهها: محتوای اطلاعات چندشکلی برای نشانگرهای SNP در محدوده 03/0 تا 38/0 با میانگین 26/0 محاسبه محاسبه شد. تجزیه و تحلیل ساختار جمعیت، ژنوتیپها را در پنج زیرجمعیت گروهبندی کرد. تجزیه و تحلیل واریانس مولکولی نشان داد که 75 درصد از واریانس مشاهده شده در جمعیت، مربوط به تفاوتهای درون جمعیتی بود. ژنوتیپهای مورد مطالعه براساس نشانگرSNP به 4 گروه و بر اساس صفات فنوتیپی در شرایط نرمال و تنش به ترتیب به 5 و 6 گروه تقسیم بندی شدند. ژنوتیپ های گروه اول که میانگین صفات بالاتری نسبت به سایر گروه ها در شرایط تنش داشتند، بهعنوان ژنوتیپهای متحمل به سرمای دیررس بهاره معرفی گردیدند.نتیجهگیری: نتایج نشان داد که صفات وزن سنبله اصلی، عملکرد دانه در بوته، وزن دانه در سنبله اصلی و وزن 100 دانه در شرایط تنش سرمای دیررس بهاره بیشترین اهمیت در گروهبندی را داشتند. نتایج حاصل از شاخصهای مولکولی محاسبه شده شامل شاخصهای نشانگری و شاخصهای تنوع، نشان داد که نشانگرهایSNP مورد استفاده کارایی نسبتا خوبی برای محاسبه تنوع ژنتیکی در جمعیت مورد مطالعه داشتند. در تجزیه خوشه ای بر مبنای ماتریس ژنوتیپی، ژنوتیپهای متمحل به سرما در گروههای جداگانه گروهبندی شدند که نشان دهندهی متفاوت بودن سازوکارهای تحمل در این ژنوتیپها میباشد. این نتایج اطلاعات مفیدی در خصوص انتخاب منابع ژنتیکی متنوع در جهت بهبود تحمل به سرما در اختیار بهنژادگران گندم قرار میدهد.
