اثر انتخاب بر تنوع ژرم‌پلاسم لاین‌های خالص سورگوم زراعی در ایران با استفاده از نشانگرهای مولکولی IRAP و ویژگی‌های ریخت‌شناختی

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی گیاهی و جانوری، دانشکده علوم و فناوری های زیستی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 گروه زیست شناسی گیاهی و جانوری، دانشکده علوم و فناوری های زیستی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.22126/cbb.2022.7602.1009
چکیده

مقدمه: بشر از دیرباز به دنبال اهلی‎سازی گونه‎های زراعی مهم و اقتصادی و انتخاب صفات مطلوب کشاورزی بوده است. در واقع انتخاب توسط بشر، فاکتوری است که نقش اساسی در تعیین سرنوشت لاین‎های اصلاحی گیاهان و به‎ویژه غلات به عهده دارد. از این‎رو، مطالعه تنوع وراثتی و بررسی ذخیره ژرم‎پلاسم لاین‎های اصلاحی از یک سو و مطالعه نقش و اثر انتخاب‎های انجام شده توسط اصلاح کنندگان نبات از سوی دیگر، عوامل کلیدی جهت بررسی سرنوشت بذرهای اصلاح شده به شمار می‎روند. جهت انجام چنین بررسی‎هایی، مطالعات مولکولی با استفاده از نشانگرهایی که به صورت خنثی و تصادفی عمل می‎کنند، حائز اهمیت می‎باشد. بر این اساس، در مطالعه پیش‎رو جهت بررسی اثر انتخاب بر بذر گیاهان زراعی مهمی که مدت‌ها تحت اهلی‎سازی و برنامه‎‌های اصلاح نبات قرار گرفته‎اند، از 16 لاین خالص سورگوم زراعی کشت شده در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی و با به کارگیری نشانگرهای مولکولی مبتنی بر نواحی رتروترانسپوزون و صفات ریخت‎شناختی مرتبط با افزایش بیوماس گیاه، استفاده شد.مواد و روش‌ها: در مجموع 80 فرد متعلق به نسل‌های اول تا نهم اصلاحی انتخاب شد و مطالعات مولکولی با استفاده از هشت زوج آغازگر IRAP و مطالعات ریخت‎شناختی با اندازه‎گیری صفات مربوط به بیوماس برگ انجام شد.یافته‌ها: مشاهدات حاکی از تنوع بین گروهی (بین نسل‌های اصلاحی) نسبتاً بالا (63.5%) در گروه مورد مطالعه بود. از بین نسل‎های مورد مطالعه، نسل پنجم و در مرحله بعد، نسل‎های هفتم و هشتم بیشترین میزان تنوع وراثتی، بیشترین میزان هتروزیگوسیتی و بیشترین میزان آلل‌های منحصر بفرد را به خود اختصاص دادند.نتیجه‌گیری: بر این اساس وجود جریان ژنی بین لاین‌های اصلاحی سورگوم زراعی و بروز آن در تنوع آللی افراد نسل پنجم، ششم و هفتم تأیید شد. با این حال، کاهش مجدد آن در نسل‎های هفتم به بعد، حاکی از ناپایداری نوترکیبی‎های مذکور بود. در نهایت چنین نتیجه‌گیری شد که انتخاب فنوتیپ‌های برتر و مطلوب طی روند خالص‌سازی همواره به صورت یک جاروی ژنی عمل کرده و به صورت یک انتخاب جهت‌دار باعث حذف تنوعات ایجاد شده حاصل از جریان ژنی و در نتیجه کاهش تنوع وراثتی در لاین‌های خالص سورگوم زراعی می‌شود.