بخشی از مقاله
چکیده
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محیطی است که تولید محصولات کشاورزی و برنج را تهدید میکند. برنج یکی از مهمترین گیاهان زراعی می باشد که به شوری حساس میباشد و در مراحل مختلف رشد واکنش متفاوتی به شوری دارد. به طوری که در مراحل جوانه زنی، ساقه دهی و رسیدگی متحمل ولی در مراحل گیاهچه و گلدهی حساس می باشد. این تحقیق به منظور آنالیز ژنتیکی تحمل به شوری در برنج با استفاده از تجزیه دای آلل کامل با 7 والد در موسسه تحقیقات بین المللی برنج انجام گردید. والدین شامل IR4630-22-2-5-1-3, FL478 - IR66946-3R-178-1-1 - , Pusa Basmati1 - PB1 - , CSR28, IR64, IR70023-4B-R-12-3-1,و Sadri - IRGC acc. 32329 - بودند. در مرحله دوم تحقیق 232 گیاه از جمعیت F2 حاصل از تلاقی Sadri ×FL478 و 123 نشانگر SSR چند شکل برای نقشه یابی ژنهای کمی مرتبط با تنش شوری استفاده گردید. تنش شوری در مرحله رویشی در گلخانه 12 dSm-1 و برای مرحله زایشی در مزرعه 6 dSm-1؛8 اعمال گردید. نتایج تجزیه دای آلل نشان داد که اثر ترکیب پذیری عمومی - GCA - و خصوصی - SCA - برای همه صفات معنی دار است. بر اساس این نتایج والد FL478 بالاترین ترکیب پذیری عمومی را برای صفات مرتبط با تحمل شوری مانند وزن ساقهچه و نسبت K-Na در مرحله رویشی و والد Sadri بالاترین ترکیب پذیری عمومی را برای صفات مرتبط با تحمل به شوری در مرحله زایشی مانند عملکرد بذر را داشت. نسبت GCA - SCA برای بیشتر صفات حاکی از وجود هر دو واریانس غالبیت و افزایشی بود. برای نقشه یابی ژنهای کمی از نرم افزار Qgene و روش CIM استفاده گردید. بر اساس نتایج نقشه یابی ژنهای کمی مرتبط با تنش شوری تعداد QTL 35 برای عملکرد و اجزای آن بر روی 9 کروموزوم به جز کرموزومهای 11 و 12 به دست آمد. هشت QTL نقشه یابی شده بیش از 10 درصد از واریانس فنوتیپی صفت مرتبط را کنترل می کردند که می توانند کاندید خوبی برای نقشه یابی دقیق باشند و در به نژادی برنج برای تنش شوری مورد استفاده قرار گیرند و همچنین در شناسایی ژنهای درگیر در تنش شوری به کار روند.
مقدمه
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محیطی است که تولید محصولات کشاورزی و برنج را تهدید میکند. بیش از 800 میلیون هکتار از زمین های دنیا تحت تاثیر شوری هستند. در ایران 34 میلیون هکتار از کل زمین ها و 3/5 میلیون هکتار از زمینهای کشاورزی تحت تاثیر تنش شوری میباشند. از طرفی به دلیل افزایش تنش شوری در هر دقیقه حداقل سه هکتار زمین کشاورزی از دست میرود که در حال حاضر با تغییرات آب و هوایی این روند تسریع شده است. بنابراین در این شرایط بایستی نسبت یه اصلاح گیاهان برای شرایط شور اقدام نمود. برنج یکی از مهمترین گیاهان زراعی می باشد که به شوری حساس میباشد و در مراحل مختلف رشد واکنش متفاوتی به شوری دارد. به طوری که در مراحل جوانه زنی، ساقه دهی و رسیدگی متحمل ولی در مراحل گیاهچه و گلدهی حساس می باشد. این تحقیق به منظور آنالیز ژنتیکی تحمل به شوری در برنج با استفاده از تجزیه دای آلل کامل با 7 والد در موسسه تحقیقات بین المللی برنج انجام گردید.
مواد و روشها
در این تحقیق 7 لاین برنج برای تجزیه دای آلل مورد استفاده قرار گرفتند. این والدین شامل IR4630 -22-2-5-1-3, FL478 - IR66946-3R-178-1-1 - , Pusa Basmati1 - PB1 - , CSR28, IR64, IR70023-4B-R-12-3-1, و Sadri - IRGC acc. 32329 - بودند. این لاین ها به صورت دالآلل کامل تلاقی داده شدند و بذور نسل اول جمع آوری گردید. بذور حاصل از 42 تلاقی به همراه هفت والد در گلخانه و مزرعه در شرایط شوری و نرمال به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفتند. تنش شوری در مرحله رویشی در گلخانه 12 dSm-1 - شکل- - 1 و برای مرحله زایشی در مزرعه 6 dSm-1؛8 اعمال گردید - شکل-. - 2 در مرحله دوم تحقیق 232 گیاه از جمعیت F2 حاصل از تلاقی Sadri ×FL478 و 123 نشانگر SSR چند شکل برای نقشه یابی ژنهای کمی مرتبط با تنش شوری استفاده گردید.
شکل :1 ارزیابی نتاج دایالل در مرحله گیاهچه در شرایط تنش شوری در گلخانه
شکل :2 ارزیابی نتاج دایالل در شرایط تنش شوری در مزرعه
نتایج
نتایج تجزیه دای آلل نشان داد که اثر ترکیب پذیری عمومی - GCA - و خصوصی - SCA - برای همه صفات معنی دار است. بر اساس این نتایج والد FL478 بالاترین ترکیب پذیری عمومی را برای صفات مرتبط با تحمل شوری مانند وزن ساقهچه و نسبت K-Na در مرحله رویشی - شکل- - 3 و والد Sadri بالاترین ترکیب پذیری عمومی را برای صفات مرتبط با تحمل به شوری در مرحله زایشی مانند عملکرد بذر را داشت. نسبت GCA- SCA برای بیشتر صفات حاکی از وجود هر دو واریانس غالبیت و افزایشی بود. برای نقشه یابی ژنهای کمی از نرم افزار Qgene و روش CIM استفاده گردید. بر اساس نتایج نقشه یابی ژنهای کمی مرتبط با تنش شوری تعداد QTL 35 برای عملکرد و اجزای آن بر روی 9 کروموزوم به جز کرموزومهای 11 و 12 به دست آمد - شکل-. - 4
