نقشه یابی دقیق QTL بزرگ اثر کنترل کننده تحمل به شوری (Saltol) در برنج

محمدی نژاد, قاسم; کومار سینگ, راکش; رضایی, عبدالمجید; ارزانی, احمد; ناخدا, بابک; فتوکیان, محمد حسین; مؤمنی, علی; گرگوریو, گلن

نقشه یابی دقیق QTL بزرگ اثر کنترل کننده تحمل به شوری (Saltol) در برنج

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

¹ رییس پژوهشکده باغبانی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

² مؤسسه بین المللی تحقیقات برنج

³ استاد، دانشگاه اصفهان

⁴ استاد دانشگاه اصفهان

⁵ عضو هیأت علمی، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی

⁶ رییس پژوهشکده گیاهان دارویی، دانشگاه شاهد

⁷ معاونت مؤسسه تحقیقات برنج

⁸ معاون بخش ژنتیک و بیوتکنولوژی، مؤسسه بین المللی تحقیقات برنج

چکیده

این بررسی با هدف اعتبار سنجی و اشباع ظریف ناحیه کروموزومی کنترل¬ کننده تحمل به شوری در برنج (Saltol)، در مؤسسه بین¬المللی تحقیقات برنج (IRRI) در شهر لوس بانیوس فیلیپین از سال 1384 تا 1386 اجرا گردید. QTL بزرگ ¬اثر (Saltol) که در تنظیم جذب سدیم، جذب پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم و در نتیجه تحمل به شوری در مرحله گیاهچهای در برنج مؤثر است، با استفاده از جامعه اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقیPokkali×IR29 روی کروموزوم 1 شناسایی شده است که حدود 3/64 تا 2/80 درصد از تنوع فنوتیپی را برای صفات فوق توجیه کرد. در این پژوهش، به منظور اشباع دقیق ناحیه Saltolاز 10 نشانگر ریزماهواره EST-SSR و جمعیت لاین¬های نسبتاً ایزوژن BC3F4 حاصل از تلاقی Pokkali×IR29 که برای این ناحیه ایجاد شده بود استفاده شد. بدین منظور افراد تصادفی جامعه BC3F4 در سطوح شوری 12 و 16و 18 دسی¬زیمنس بر متر فنوتیپ¬یابی و ژنوتیپ¬یابی شدند و QTL کنترل کننده تغییرات تحمل به شوری در سطوح شوری 12 و 16 دسی¬زیمنس بر متر در مکانی تقریباً یکسان مشاهده شد. این مکانهای ژنی به ترتیب 18 و 24 درصد از تغییرات امتیاز تحمل به شوری را توجیه کردند. بر اساس یافته¬های این پژوهش، مکان احتمالی Saltol در فاصله¬ای به طول حدود 2/1 سانتی¬مورگان در روی کروموزوم 1 تعیین شد که بر اساس مطابقت با نقشه فیزیکی برنج این محدوده در حدود 350 کیلوباز می-باشد و در فاصله نشانگری RM8094،RM3412 وCP6224 می¬باشد. بنابراین گزینش به کمک این نشانگرها برای اصلاح ژنوتیپ¬های ایرانی برای تحمل به شوری امکان پذیر است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.22520783.1390.1.1.5.8

موضوعات

اصلاح نباتات مولکولی

عنوان مقاله [English]

Fine mapping of major effect QTL responsible for salinity tolerance (Saltol) in rice

نویسندگان [English]

Ghasem Mohammadi-Nejad ¹
Rakesh Singh ²
AbdolMajid Rezaie ³
Ahmad Arzani ⁴
Babak Nakhoda ⁵
Mohammad Hossein Fotokian ⁶
Ali Moumeni ⁷
Glenn Gregorio ⁸

¹ Head, Institute

² Scientist, International Rice Research Institute

³ Esfahan University

⁴ University of Esfahan

⁶ Head, Institute of medicinal plants, Shahed University

⁷ Deputy, Rice Research Institute of Iran

⁸ International Rice Research Institute

چکیده [English]

This research was conducted to validate and fine map the region attributed to salinity tolerance on chromosome1 in rice (Saltol) at International Rice Research Institute (IRRI) during 2005 to 2007. A major effect QTL (Saltol) which is responsible for Na+ and K+ uptake and their ratio was identified using F8 recombinant inbred lines (RILs) of Pokkali/ IR29 cross on chromosome 1. This QTL explained around 64.3 to 80.2% of the phenotypic variation for the mentioned traits. Fine mapping was done using 10 SSR and EST-SSR markers and near isogenic lines (BC3F4), derived from IR29 × Pokkali that were produced for this trait. Random BC3F4 individuals were genotyped and phenotyped under two different electrical conductivities at seedling stage. QTL responsible for salinity tolerance at both ECs, were found in the same place in Saltol region, which explained 18 and 24% of the phenotypic variation for SES scores, respectively. According to the present results, possible location of Saltol was found in the interval around 1.2 cM on chromosome 1 that could physical map. It was around 350Kb. This QTL was mapped at the intervals of RM8094, RM3412 and CP6224. Therefore, molecular breeding for salinity tolerance in Iranian genotypes could be done using the mentioned markers.

کلیدواژه‌ها [English]