شناسایی آلل های کنترل کننده صفات مهم زراعی انتقال یافته از Hordeum spontaneum تحت شرایط تنش خشکی

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس آزمایشگاه بیوتکنولوژی -دانشگاه پیام نور -استان تهران

2 دکتری تخصصی ژنتیک و اصلاح نباتات

3 دانشیار گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور

چکیده

تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده تولید و پایداری عملکرد گیاه جو در کشت های دیم محسوب می شود. در این تحقیق برای شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفت عملکرد و اجزاء آن در شرایط تنش رطوبتی از روش اصلاحی تلاقی برگشتی پیشرفته استفاده شد. به این منظور یک جمعیتBC3 حاصل از تلاقی جو بهاره شش ردیفه (H.vulgare) Azhul و لاین جوی وحشی (H.spontaneum) Spontaneum I مورد استفاده قرار گرفت. نقشه پیوستگی توسط 170 نشانگر مولکولی ریزماهواره که طولی در حدود 7/1008 سانتی مورگان از ژنوم جو را پوشش داد، تهیه شد. برای 10 صفت زراعی، 27 جایگاه ژنومی شناسایی شد. این نواحی توانستند دامنه ای از 7/5 تا 8/34 درصد از واریانس فنوتیپی صفات مورد بررسی را توجیه نمایند. دامنه مقادیرLOD این جایگاه ها نیز از 3 تا 4/12 در نوسان بود. در مجموع 12 مکان ژنی جدید که والد آنها جوی وحشی بود، شناسایی شد که در میان آنها 10 جایگاه باعث افزایش عملکرد در شرایط تنش خشکی می شدند. از این جایگاه ها چهار QTL بزرگ اثر بر روی کروموزوم های 1H،2H ، 3H و7H شناسایی شد که به میزان قابل توجهی موجب بهبود صفات محتوای کلروفیل، تعداد روز تا رسیدگی، طول برگ پرچم و تعداد پنجه در شرایط تنش رطوبتی شدند. در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد که جوی Hordeum spontaneum ، جد وحشی جوی زراعی، منبعی متنوع و مناسب برای استفاده در برنامه های اصلاحی جو می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Detection of exotic alleles for important agronomical traits introgressed from Hordeum vulgare ssp. spontaneum under drought stress

نویسندگان [English]

  • Monireh Rahimi 1
  • Roham Eshghi 2
  • Farshad Ebrahimpour 3
چکیده [English]

Drought stress is a major constraint for barley production and yield stability in rainfed ecosystems. An advanced backcross breeding strategy was used to identify quantitative trait loci (QTLs) associated with yield and yield components in a BC3 population derived from an interspecific cross between six-rowed spring barley (H. vulgare) ‘Azhul’ and wild barley (H. spontaneum) line ‘Spontaneum I’, under drought stress. The linkage map constructed by 170 SSR molecular markers covered a total length of about 1008.7 cM. For ten agronomical characteristics, 27 QTLs were determined. The phenotypic variation explained by individual QTLs ranged from 5.7% to 34.8% and the LOD scores ranged between 3 and 12.4. A total of 12 new QTLs were identified, where at ten QTLs the exotic introgression caused an improved trait performance, under drought stress. Four QTLs contributed by ‘Spontaneum I’ on chromosomes 1H, 2H, 3H and 7H were found to significantly increase chlorophyll content, days to maturity, flag leaf length and number of tillers per spike, respectively. In conclusion, the results of this study showed that Hordeum spontaneum, the wild progenitor of barley, is a potential source of useful genetic variation for barley breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wild barley
  • ِDrought stress
  • AB-QTL mapping
  • Linkage map
  • Marker-assisted selection