مطالعه ساختار جمعیت ژنوتیپ های گندم بهاره و تجزیه ارتباط نشانگر- صفت تحت شرایط کم آبی
Publish place: Journal of Crop Breeding، Vol: 15، Issue: 48
Publish Year: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 84
This Paper With 14 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JCB-15-48_015
تاریخ نمایه سازی: 13 بهمن 1402
Abstract:
مقدمه و هدف: تنش کم آبی یک تهدید جدی برای امنیت غذایی در سراسر جهان است. نقشه یابی ارتباطی روش مناسبی جهت شناسایی جایگاه صفات کمی بر اساس عدم تعادل پیوستگی است که در تشریح نحوه توارث صفات پیچیده ژنتیکی کارآیی بالایی دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی ساختار جمعیت و تجزیه ارتباط نشانگرهای SNP با صفات مورفولوژیکی ژنوتیپهای گندم بهاره در شرایط تنش کم آبی بود.
مواد و روش ها: در این پژوهش نقشه یابی ارتباطی در سطح ژنوم برای ۱۱۱ ژنوتیپ گندم بهاره انجام شد. ارزیابی فنوتایپینگ در قالب طرح لاتیس ساده با دو تکرار در سال زراعی ۱۴۰۰-۱۳۹۹ در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم گچساران تحت دو شرایط عدم تنش و تنش کم آبی صورت گرفت. ژنوتایپینگ نمونه ها با استفاده از نشانگرهای SNP (۱۵ K SNP array) در شرکت TraitGenetic در کشور آلمان صورت گرفت. هر ژنوتیپ با استفاده از ۱۵ هزار نشانگر SNP مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های SNP به دست آمده از نظر شاخصهایMAF و داده های از دست رفته (Missing data >۱۰%) فیلتر شدند. از هر یک از ۲۱ جفت کروموزوم همولوگ گندم نان، هفت نشانگر SNP فاقد داده گم شده و با توزیع مناسب انتخاب (۱۴۷ نشانگر در مجموع) شد. حصول ماتریس Q و تعیین تعداد گروه ها (K) با استفاده از نرم افزار STRUCTURE ۲.۳ صورت گرفت. صفات مورد مطالعه سطح برگ پرچم، تعداد گره، طول اولین میان گره، تعداد پنجه در بوته، تعداد پنجه بارور در بوته، تعداد پنجه نابارور در بوته و وزن سنبله اندازه گیری شد. برای نقشهیابی ارتباطی در سطح ژنوم با استفاده از نرمافزار TASSEL ۵.۰ و روش مدل خطی عمومی (GLM) همراه با ماتریس Q و تجزیه به مولفه های اصلی با توجیه بیش از ۸۰ درصد (PCA) با ۵۲ مولفه استفاده گردید.
یافته ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که از نظر کلیه صفات مورد مطالعه تنوع ژنتیکی قابل قبولی وجود داشت و همچنین واکنش ژنوتیپها در مواجهه با تنش کم آبی متفاوت بود. در شرایط عدم تنش آبی کروموزوم ۲A با ۳۹ عدد بیشترین ارتباط معنیدار و کروموزوم ۵A با چهار عدد کمترین ارتباط نشانگر با صفت را به خود اختصاص دادند. در شرایط تنش کم آبی ژنوم های سه گانه گندم نان (A، B و D) به ترتیب هر یک ۵۳، ۳۶ و ۱۱ درصد فراوانی ارتباط نشانگر با صفت را به خود اختصاص دادند. ژنوم هایA و D گندم نان در شرایط تنش کم آبی نسبت به شرایط عدم تنش نقش بارزتری را برای صفات مورد بررسی به خود اختصاص دادند. در مجموع در شرایط عدم تنش و تنش کمآبی به ترتیب ۱۸۰ و ۱۱۱ ارتباط نشانگر با صفت (MTA) شناسایی شد. در شرایط تنش کمآبی تعداد ارتباط با نشانگر برای صفات سطح برگ پرچم، طول اولین میانگره، تعداد پنجه در بوته و وزن سنبله به ترتیب ۱۷، ۲۴، ۱۰ و ۱۹ بود. در شرایط تنش کم آبی فراوانی ارتباط معنی دار نشانگر بیشتری نسبت به شرایط عدم تنش آبی برای صفات طول اولین میانگره و تعداد پنجه بارور در بوته مشاهده گردید. ژنوم های سه گانه گندم نان از نظر تعداد ارتباط نشانگر با صفت (MTA) شناسایی شده، سهم نابرابری را برای صفات مورد مطالعه نشان دادند. همچنین ژنوم A با برخورداری از ۷۴ درصد از ارتباطات معنی دار نشانگر با صفت وزن سنبله، سهم بسزایی در عملکرد دانه تحت شرایط تنش کم آبی داشت.
نتیجه گیری: در نهایت MTAهای شناسایی شده در مطالعه حاضر می تواند در توسعه برنامه های به نژادی گندم در شرایط تنش کم آبی به ویژه هرمی ساختن ژن ها و یا انتخاب به کمک نشانگر مورد استفاده قرار بگیرند.
Keywords:
General linear model , Marker , Marker-trait association , Triticum aestivum L. , ارتباط نشانگر با صفت , مدل خطی عمومی , نشانگر , Triticum aestivum L.
Authors
احمد مجیدی مهر
گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
محمد هادی پهلوانی
Plant Breeding and Biotechnology Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
خلیل زینلی نژاد
Plant Breeding and Biotechnology Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
رحمت الله کریمی زاده
Agricultural Research, Education and Extension Research Organization (AREEO), Gachsaran,
آندریاس بورنر
Genebank Department, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK).
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :