مکان یابی ژنهای مرتبط با کارآیی فسفر با استفاده از نشانگرهای مولکولی ‭AFLP ‬و ‭SSR ‬در جو

در شرایط کم جذبی فسفر در دیمزارها با خاک های آهکی )به دلیل میزان کم این عنصر در خاک، بالا بودن ‭pH ‬خاک، تثبیت، تغییر شکل، برداشت توسط گیاهان کشت شده در سال های متمادی و پدیده فرسایش خاک) معرفی ارقامی با میزان جذب و بهره وری بالای فسفر (افزایش رشد و عملکرد به ازای واحد جذب فسفر) در جو با روشهای بهنژادی امکان پذیر می باشد ولی این موارد به ندرت مورد توجه اصلاحگران قرار گرفته است. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی در بین ژنوتیپ های جو برای کارایی فسفر، غلظت و محتوای فسفر در بوته و انتقال آن به بذر، و نیز شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با این صفات در جو، تعداد ‮‭100‬ ژنوتیپ جو مشتمل بر ارقام محلی، اصلاح شده و لاین های بومی جو دریافتی از بانک ژن تحت شرایط مزرعه ای بررسی شدند. در مزرعه، آزمایش در قالب طرح لاتیس مربع، در دو ست کودی (0 و ‮‭40‬ کیلوگرم فسفر) با 2 تکرار در ایستگاه تحقیقاتی موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور به اجرا در آمد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، بین ژنوتیپ ها برای صفات غلظت و محتوای فسفر در بوته و بذر و نیز تمامی صفات مورفوفیزیولوژیک در هر دو ست از آزمایش اختلاف آماری معنی دار وجود داشت. ضمنا دامنه تغییرات تمامی صفات مورد مطالعه بسیار زیاد بود که نشانگر وجود تنوع ژنتیکی بسیار خوب مابین ژنوتیپ ها می باشد. مصرف کود فسفر باعث افزایش میانگین کلیه صفات مورفوفیزیولوژیک شد و ژنوتیپصهای جو توانستند با جذب فسفر بیشتر در شرایط دیم و با افزایش فاکتورهای موثر در عملکرد (طول سنبله، وزن هزاردانه، تعداد سنبله بارور، شاخص برداشت)، عملکرد بیشتری را داشته باشند. بر اساس ننایج تجزیه همبستگی، در هر دو ست از آزمایش بین صفات غلظت و محتوای فسفر در بوته با غلظت و محتوای فسفر در بذر همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد. محتوای فسفر در بذر نیز با عملکرد دانه و وزن دانه همبستگی مثبت و معنی داری داشت. بعلاوه، بین وزنصص دانه با عملکرد نیز همبستگی مثبت و معنیصداری وجود داشت. همچنین در مطالعه حاضر، تنوع و ساختار ژنتیکی توده های بومی، ارقام تجاری و لاین های اصلاحی جو با استفاده از ‮‭61‬ جفت آغازگر ‭SSR ‬بررسی شد. با استفاده ‮‭51‬ جفت آغازگر چندشکل، ‮‭236‬ آلل با دامنه 2 تا ‮‭15‬ و میانگین ‮‭4/3‬ آلل به ازای هر جایگاه در ژنوتیپ های مورد بررسی تکثیر شد. متوسط میزان اطلاعات چندشکلی (‮‭47/0 , (PIC ‬با دامنه ‮‭0/1‬ تا ‮‭0/89‬ به ترتیب برای نشانگرهای ‭EBMAC‬‮‭659‬ و ‭BMAC‬‮‭0032‬ بدست آمد. تنوع ژنی بین ‮‭0/1‬ ‭(EBMAC‬‮‭659‬) تا ‮‭0/9‬ ‭(BMAC‬‮‭0032‬) با میانگین ‮‭0/52‬ متغیر بود. تجزیه واریانس مولکولی نشان دهنده سهم بیشتر واریانس درون گروهی (%‮‭94‬) در تبیین واریانس مولکولی کل بود. در بین گروه های مورد بررسی، بیشترین واریانس درون گروهی برای ارقام تجاری و لاین های اصلاحی (‮‭41‬) و کمترین واریانس (‮‭31‬) ژنوتیپ های بومی مصر مشاهده شد. حداکثر و حداقل شاخص های شانون و تنوع ژنی به ترتیب به ژنوتیپ های بومی ایران و مصر تعلق داشت. تجزیه خوشه ای با استفاده از الگوریتم ‭Neighbor-Joining ‬و ضریب فاصله ‭Jukes-Cantor ‬ژنوتیپ ها را به پنج گروه منتسب کرد. در این گروه بندی، ژنوتیپ های بومی ایران در دو گروه و ژنوتیپ های بومی چین در اکثر گروه ها پراکنده شدند. در تجزیه به بردارهای اصلی، سه بردار اصلی اول در مجموع %‮‭70‬ از تغییرات مولکولی بین ژنوتیپ ها را تبیین کردند. بر اساس نتایج این تحقیق بطور کلی می توان گفت که تنوع ژنتیکی زیادی در بین ژنوتیپهای جو برای صفات غلظت و محتوای فسفر در بوته و دانه وجود داشت. بر اساس این تنوع میتوان به ژنوتیپ های کارا در جذب و تجمع فسفر در بوته و دانه در جو دست یافت که این قبیل ژنوتیپ ها با تعدیل تنش خشکی می توانند موجب افزایش عملکرد تحت شرایط دیم گردند. واژه های کلیدی: تنوع ژنتیکی، مارکرهای مولکولی، کارایی فسفر، جو زراعی