فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

بررسی حضور جایگاه‌های ژنی مرتبط با مقاومت به زنگ زرد، سیاه و قهوه‌ای در ارقام گندم در دست معرفی با استفاده از نشانگرهای مولکولی

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، بخش تحقیقات غلات، کرج

2 کارشناسان آزمایشگاه مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، بخش تحقیقات غلات، کرج

3 کارشناس آزمایشگاه،مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، بخش تحقیقات غلات، کرج

4 استاد، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، بخش تحقیقات غلات، کرج

چکیده

زنگ زرد، قهوه‌ای و سیاه گندم از پر خسارت‌زاترین بیماری‌های گندم در ایران و جهان هستند. استفاده از ارقام مقاوم به این بیماری‌ها، موثرترین و اقتصادی‌ترین روش کنترل آن‌ها می‌باشد. در حال حاضر برای تعداد قابل توجهی از ژن‌های مقاومت به این سه بیماری، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق ارقام گندم نان در دست معرفی چهار اقلیم کشور جهت تشخیص حضور و عدم حضور ژن‌ها و یا جایگاه‌های ژنی مقاومت در مرحله‌ی گیاه کامل و گیاهچه‌ای شامل Lr46/Yr29/Pm39، Lr34/Yr18/Pm38، Lr67/Yr46، Sr2/PBC، Sr24/Lr24، Sr26، Sr31/Yr9/Lr26، L21، Sr38/Yr17/Lr37، Srcad و Lr29 با استفاده از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آن‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جایگاه‌های ژنی Lr46/Yr29/Pm39، Lr34/Yr18/Pm38 هر کدام در 4 لاین، Lr67/Yr46 در 5 لاین، و جایگاه‌های ژنی Sr31/Yr9/Lr26 و Sr38/Yr17/Lr37 نیز هرکدام فقط در یک لاین دیده شدند. سایر جایگاه‌های ژنی در هیچ کدام از لاین‌های مورد بررسی مشاهده نشدند. نتایج به‌دست آمده از این تحقیق نشان می‌دهد که فراوانی حضور این ژن‌ها در ارقام در دست معرفی پایین بوده و بنابراین بایستی در برنامه‌های اصلاح برای مقاومت به این بیماری‌ها از لاین‌های حاوی ژن‌های مقاومت استفاده گردد تا باعث افزایش فراوانی حضور این ژن‌ها در ارقام اصلاح شده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Study on the presence of resistance gene loci to yellow, stem and leaf rust diseases using molecular markers in pre-released wheat lines

نویسندگان [English]

  • Rahim Mehrabi 1
  • Mohsen Sarhangi 2
  • Elham Ala-Hassani 3
  • Habibolah Ghazvini 1
  • Farzad Afshari 4

1 Assistant Professor, Cereal Research Department, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran

2 Laboratory Technicians, Cereal Research Department, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran

3 Laboratory Technicians, Cereal Research Department, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran

4 Professor, Cereal Research Department, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran

چکیده [English]

Yellow, leaf and stem rusts are among the most devastating diseases of wheat in Iran and worldwide. The use of resistant cultivars is the most effective and economic approach to control these diseases. To date, a significant number of molecular markers linked to the resistance loci to these diseases have been identified. In this study, pre-released wheat lines of four major wheat climate zones of Iran were evaluated for the presence or absence of molecular markers linked to 11 resistance loci including Lr46/Yr29/Pm39, Lr34/Yr18/Pm38, Lr67/Yr46, Sr2/PBC, Sr24/Lr24, Sr26, Sr31/Yr9/Lr26, L21, Sr38/Yr17/Lr37, SrCad and Lr29. The results showed that Lr46/Yr29/Pm39, Lr34/Yr18/Pm38 and Lr67/Yr46 loci existed in four and five genotypes, respectively, while Sr31/Yr9/Lr26 and Sr38/Yr17/Lr37 loci existed only in one genotype. The remaining genotypes did not possess markers linked to resistance loci tested in this study. The results showed that the frequency of presence of these loci in pre-released lines is low and, thus, lines possessing the resistance loci should be incorporated in wheat breeding programs in order to increase the frequency of the resistance genes in new cultivars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • Stem rust
  • Yellow rust
  • Leaf rust
  • Molecular markers
مراجع
Abdel Hak TM, EL-Sherif NA, Bassiouny AA, Shafik II, EL-Dauadi Y (1980) Control of wheat leaf rust by systemic fungicides. In: Proceedings of the Fifth European and Mediterranean Cereal Rusts Conference, Bari, Italy.##Dakori A, Brent D, Callum M, Andrzej Z, Cloutier S (2010) Fine-mapping of the leaf rust Lr34 locus in Triticum aestivum (L.) and characterization of large germplasm collections support the ABC transporter as essential for gene function. Theor. Appl. Genet. 121: 373–384.##Dyck PL (1987) The association of a gene for leaf rust resistance with the chromosome 7D suppressor of stem rust resistance in common wheat. Genome 29: 467–469.##Helguera M, Khan IA, Kolmer J, Lijavetzky D, Zhong-qi L, Dubcovsky J (2003) PCR assays for the Lr37-Yr17- Sr38 cluster of rust resistance genes and their use to develop isogenic hard red spring wheat lines. Crop Sci. 43: 1839-1847.##Hiebert CW, Thomas JB, McCallum BD, Humphreys DG, DePauw RM, Hayden MJ, Mago R, Schnippenkoetter W and Spielmeyer W (2010) An introgression on wheat chromosome 4DL in RL6077 (Thatcher*6/PI 250413) confers adult plant resistance to stripe rust and leaf rust (Lr67). Theor. Appl. Genet. 121:1083–1091.##Huerta-Espino J (1992) Analysis of wheat leaf rust and stem rust virulence on a worldwide basis. PhD Thesis, University of Minnesota, USA.##Hussain M, Hassan SF, Kirmani MA (1980) Virulence in Puccenia recondita f.sp. tritici in Pakistan during 1978 and 1979. In: Proceedings of the Fifth European European and Mediterranean Cereal Rusts Conference. Bari, Italy.##Kerber ER, Dyck PL (1969) Inheritance in hexaploid wheat of leaf rust resistance and other characters derived from Aegilops squarrosa. Can. J. Genet. and Cytol. 11:639-647.##Knott DR (1961) The inheritance of rust resistance. VI. The transfer of stem rust resistance from Agropyron elongatum to common wheat. Can. J. Plant. Sci. 41: 109-123.##Krattinger SG, Lagudah ES, Spielmeyer W, Singh RP, Huerta EJ, McFadden H, Bossolini E, Selter LL, Keller B (2009) A putative ABC transporter confers durable resistance to multiple fungal pathogens in wheat. Science 323: 1360-1363.##Lagudah ES, Krattinger SG, Herrera-Foessel S, Singh RP, Huerta-Espino J, Spielmeyer W, Brown-Guedira G, Selter LL, Keller B (2009) Gene-specific markers for the wheat gene Lr34/Yr18/Pm38 which confers resistance to multiple fungal pathogens. Theor. Appl. Genet. 119:889–898.##Lillemo M1, Asalf B, Singh RP, Huerta-Espino J, Chen XM, He ZH, Bjørnstad A (2008) The adult plant rust resistance loci Lr34/Yr18 and Lr46/Yr29 are important determinants of partial resistance to powdery mildew in bread wheat line Saar. Theor. Appl. Genet. 116:1155-66.##Liu S, Yu L, Singh RP, Jin Y, Sorrells ME, Anderson JA (2009) Diagnostic and co-dominant PCR markers for wheat stem rust resistance genes Sr25 and Sr26. Theor. Appl. Genet. 120: 691-697.##Mago R, Brown-Guedira G, Dreisigacker S, Breen J, Jin Y, Singh R, Appels R, Lagudah ES, Ellis J, Spielmeyer W (2010) An accurate DNA marker assay for stem rust resistance gene. Theor. Appl. Genet. 122: 735-744.##McIntosh RA, Wellings CR, Park RF. (1995) Wheat Rusts, an Atlas of Resistance Genes. CSIRO, Melbourne, Australia.##Mohammadi M, Torkamaneh D, Patpour M (2013) Seedling stage resistance of Iranian breed wheat germplasm to race Ug99 of Puccinia graminis f.sp. tritici. Plant Dis. 97: 387-392.##Nazari K, Mafi M, Yahyaoui A, Singh RP, Park RF (2009) Detection of wheat stem rust (Puccinia graminis f. sp. tritici) race TTKSK (Ug99) in Iran. Plant Dis. 93: 317.##Saghai-Maroof MA, Soliman KM, Jorgensen RA, Allard, RW (1984) Ribosomal DNA spacer-length polymorphisms in barley: Mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81: 8014-8019.##Seah S, Spielmeyer W, Jahier J, Sivasithamparam K, Lagudah ES (2000) Resistance gene analogs within an introgressed chromosomal segment derived from Triticum ventricosum that confers resistance to nematode and rust pathogens in wheat. Mol. Plant-Microbe Interact. 13: 334-341.##Singh RP, Huerta-Espino J, Pfeiffer W. Figueroa-Lopez P (2004) Occurrence and impact of a new leaf rust race on durum wheat in northwestern Mexico from 2001 to 2003. Plant Dis. 88: 703–708.##Singh RP (1992) Genetic association of leaf rust resistance gene Lr34 with adult plant resistance to stripe rust in bread wheat. Phytopathology 82: 835–838.##Singh RP, Mujeeb-Kazi A and Huerta-Espino J (1998) Lr46: A gene conferring slow-rusting resistance to leaf rust in wheat. Phytopathology, 88 (9): 890-894.##Smith EL, Schlehuber AM, Young HC Jr, Edwards LH (1968) Registration of agent wheat. Crop Sci. 8: 511-512.##Spielmeyer W, McIntosh RA, Kolmer J, Lagudah ES (2005) Powdery mildew resistance and Lr34/Yr18 genes for durable resistance to leaf and stripe rust co-segregate at a locus on the short arm of chromosome 7D of wheat. Theor. Appl. Genet. 11: 731–735.##Spielmeyer W, Sharp PJ, Lagudah ES (2003) Identification and validation of markers linked to broadspectrum stem rust resistance gene Sr2 in wheat (Triticum aestivum L.) Crop Sci. 43: 333-336.##Torabi M, Mardoukhi V, Nazari K, Afshari F, Forootan AR, Ramai MA, Golzar H, Kashani AS (1995) Effectiveness of wheat yellow rust resistance genes in different parts of Iran. Cereal Rusts Powd. Mild. Bull. 23: 9-12.##William M, Singh R, Huerta J, Ortiz I, Hoisington D (2003) Molecular marker mapping of leaf rust resistance gene Lr46 and its association with strip rust resistance gene Yr29 in wheat. Genet. Resist. 93: 153-159.##
فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی
دوره 3، شماره 3 - شماره پیاپی 7
مهر 1393
صفحه 49-58
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار