شناسایی و اعتبار سنجی qtlهای کنترل کننده صفات مرتبط با تحمل به شوری در برنج
چکیده
این بررسی با هدف اعتبارسنجی و اشباع ظریف ناحیه کروموزومی کنترل کننده تحمل به شوری در برنج (saltol)، ارزیابی تنوع هاپلوتیپی به منظور شناسایی مهم ترین ترکیب آللی در این ناحیه کروموزومی، نقشه یابی سایر qtlهای کنترل کننده تحمل به شوری در لاین متحمل fl478و نهایتاً مقایسه تنوع ژنتیکی از لحاظ تحمل به شوری در مراحل گیاهچه و زایشی در مرکز تحقیقات بین المللی برنج (irri) از1384 تا 1386 اجرا گردید. با استفاده از 10 نشانگر ریزماهواره و ٍest-ssr و جمعیت لاینهای نسبتاً ایزوژن bc3f4 حاصل از تلاقی pokkali × ir29 ، ناحیه saltol در کروموزوم 1 برنج در محدوده ای در حدود 14 سانتی مورگان اشباع گردید. با استفاده از اطلاعات ژنوتیپی 2000 فرد تصادفی bc3f4 در سطوح شوری 12 و 16 دسی زیمنس بر متر یک qtl در مکانی تقریباً یکسان مشاهده شد که به ترتیب18 و 24 درصد از تغییرات امتیاز تحمل به شوری را توجیه کرد. براساس یافته های این پژوهش مکان احتمالی saltol در طولی حدود 2/1 سانتی مورگان در روی کروموزوم 1 قرار داشته و با نشانگرهای rm8094 ، rm3412 وcp6224 احاطه شده است. نقشه یابی دقیق تر این ناحیه امکان ایزوله کردن ژن های موثر بر تحمل به شوری را فراهم خواهد ساخت. ارزیابی تنوع هاپلوتایپی با استفاده از 8 نشانگر ریزماهواره مستقر در محدوده saltol و با در نظرگرفتن آلل های نشانگری ، pokkali هیجده هاپلوتایپ مختلف در 36 ژنوتیپ برنج مشاهده گردید. هاپلوتایپ هایی که آلل نشانگر rm8094 را از والدpokkali داشتند، همگی به شوری متحمل بودند. در نتیجه این آلل به عنوان مفیدترین آلل جهت اصلاح به کمک نشانگر شناخته شد. ضمن اینکه معلوم شد نشانگر ریز ماهوارهrm8094 با بیشترین تعداد آلل (14) و میزان اطلاعات چندشکلی(88/0) موثرترین نشانگر جهت کاربرد در ارزیابی تنوع ژنتیکی است. ارزیابی فنوتیپی 2350 لاین bc3f4 حاصل از تلاقی ir29 ×fl478 برای صفات امتیاز تحمل به شوری ژنوتیپ ها، غلظت سدیم، غلظت پتاسیم و نسبت آنها، بر وجود تفاوت معنی دار بین فامیل های تلاقی برگشتی دلالت داشت. نتایج نشان داد که پایین بودن نسبت +na+/k در لاین fl478 عمدتاً از طریق جذب سدیم کمتر رخ می دهد. نتایج ژنوتیپ-یابی انتخابی با 500 فرد کرانه ای حاکی از وجود بیشترین و کمترین تعداد qtl برای غلظت های na+ و k+ بود. مکان یابی فاصله ای مرکب نشان داد که علاوه بر کروموزوم 1 کروموزم های 6 ، 8 و 10 دارای qtlهای مهم و تأثیرگذار بر تحمل به شوری در مرحله گیاهچه ای می باشند. برای غلظت سدیم یک qtl در ناحیه saltol مکان یابی شد، در حالی که برای امتیاز تحمل به شوری، غلظت پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم qtl تأثیرگذاری در ناحیه فوقانی saltol شناسایی گردید. برای امتیاز تحمل به شوری مکان های ژنی بزرگ اثری بر روی کروموزوم های 1 ،3 و 6 مکان یابی شدند. برای غلظت سدیم و نسبت سدیم به پتاسیم کروموزوم های 1، 6، 10و 12 دارای qtlهای بزرگ اثر بودند که منشاء اکثر آن ها fl478 بود. همچنین هیچ گونه اپیستازی معنی داری نیز بینqtlها مشاهده نشد. بنابراین در اصلاح به کمک نشانگر و با استفاده از لاین fl478 به عنوان یکی از متحمل ترین لاین های اصلاحی، لازم است هرم سازی qtl ها مدنظر قرار گیرد. نتایج بررسی تحمل به شوری در مرحله زایشی در 30 ژنوتیپ مختلف، درصد باروری دانه گرده را عامل بسیار مهمی در کاهش تعداد دانه پر و عملکرد دانه دانست و نشان داد که تحمل ژنوتیپ ها در مرحله زایشی با تحمل آنهادر مرحله گیاهچه ای ارتباطی ندارد.
اساتید راهنما و مشاور
احمد ارزانی، عبدالمجید رضایی، محمدحسین فتوکیان، علی مومنی، راکش کومارسینگ