مکان¬یابی ژن(های) کنترل کننده عملکرد دانه و اجزای آن درگندم نان در شرایط دیم و آبیاری تکمیلی با استفاده از نشانگرهای مولکولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 موسسه تحقیقات دیم کشور مراغه

چکیده

             تنش کمبود آب یکی از عوامل اصلی کاهش دهنده عملکرد گندم در اغلب نقاط جهان می­باشد که تولید پایدار آن را دچار مشکل می­کند. به منظور مکان­یابی ژن(های) کنترل کننده عملکرد دانه و برخی از اجزای آن در گندم نان تحت شرایط دیم و آبیاری تکمیلی، 142 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی رقم متحمل به خشکی آذر2 و پرمحصول 87Zhong291 تحت شرایط دیم و آبیاری تکمیلی مورد ارزیابی قرار گرفت. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد سنبلچه در سنبله بود. چند شکلی والدین با استفاده از نشانگرهای SSR و ISSR بررسی و 24 نشانگر SSR و 16 نشانگر ISSR چند شکل برای تجزیه­ها استفاده گردید. تجزیه پیوستگی برای انتساب این نشانگرها به نقشه قبلی جمعیت مشتمل بر 45 نشانگر SSR و AFLP انجام شد. نقشه حاصل دارای طول1310 سانتی­مورگان با متوسط فاصله بین دو نشانگر 55/19 سانتی­مورگان بود. براساس مکان­یابی فاصله­ای مرکب،  10 و 18 QTL برای عملکرد دانه به ترتیب در شرایط دیم و آبیاری تکمیلی مکان­یابی گردید. تعداد QTLهای شناسایی شده برای تعداد سنبلچه در سنبله در شرایط دیم و آبیاری تکمیلی به ترتیب پنج و نه QTL بود. همچنین چهار QTL در شرایط دیم و نه QTL تحت آبیاری تکمیلی برای وزن هزار دانه شناسایی شد. از QTLهای مکان­یابی شده برای وزن هزار دانه و عملکرد دانه به ترتیب دو و چهار QTL­ در هر دو شرایط پایدار و QTL­های بزرگ اثر بودند. برای صفات مورد مطالعه، تعدادی از QTLها مشترک بودند که ممکن است ناشی از پیوستگی ژنی یا اثر پلیوتروپی باشد. در گروه پیوستگی 2، یکی از QTLهای مشترک شناسایی شده برای عملکرد دانه و تعداد سنبلچه در سنبله (26/18 درصد)، و برای عملکرد دانه، تعداد سنبلچه در سنبله و وزن هزار دانه (18/20  درصد) و همچنین QTL مشترک برای تعداد سنبلچه در سنبله و وزن هزار دانه در گروه پیوستگی 3 (9/41 درصد) با تبیین بیش از 15 درصد از تغییرات فنوتیپی این صفات جزو QTLهای بزرگ اثر بودند. برخی از نشانگرهای شناسایی شده دارای پیوستگی شدید با QTLها بودند که می­توانند برای غربال ژنوتیپ­ها جهت گزینش لاین­های متحمل به خشکی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mapping of Gene(s) Controlling Grain Yield and its Components in Bread Wheat Under Rainfed and Supplementary Irrigation Conditions using Molecular Markers

نویسندگان [English]

  • Mohammad Sokhanvar 1
  • Seyed Abolghasem Mohammadi 1
  • Mohammad Moghadam Vahed 1
  • Mozafar Rostaei 2
چکیده [English]

Water deficit stress is one of the most important abiotic stress reducing wheat yield world wise which affect its sustainable production. To map gene(s) controlling drought tolerance related traits in wheat, 142 recombinant inbred lines derived from a cross between Azar2 (drought tolerant) and 87zhong291 (high yielding) was evaluated under rainfed and supplementary irrigation conditions. The measured traits were grain yield, 1000 grain weight and number of spikelet per spike. Parental polymorphism was assessed using SSR and ISSR markers and 24 SSR marker and 16 ISSR polymorphic markers were used for analysis. Linkage analysis was performed to assign these markers to the population linkage map consisted of 45 SSR and AFLP markers. The linkage map span 1310 cM of wheat genome with 19.55 cM distance between two neighboring markers. Based on composite interval mapping, 10 and 18 QTLs were identified for grain yield, under rainfed and supplementary irrigation conditions, respectively. Under rainfed and supplementary irrigation, five and nine QTLs were mapped for number of spikelet per spike. For 1000 grain weight, four QTLs under rainfed condition and nine QTLs under supplementary irrigation were detected. Two and four QTLs detected for grain yield and 1000 grain weight, respectively, were stable under both conditions. For the studied traits, number of common QTLs were identified which could be due to gene linkage or pleiotropic gene effect. The common QTLs for grain yield and number of spikelet per spike (18.26%) as well as for grain yield, number spikelet per spike and 1000 grain weight on linkage group 2 and the common QTL for number spikelet per spike and 1000 grain weight on linkage group 3 with determining more 15% of these trait phenotypic variance were identified as major QTLs. Some of the markers were tightly linked to the QTLs which could be used for selection of drought tolerant lines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite interval mapping
  • Drought
  • Molecular markers
  • Wheat