بخشی از مقاله
چکیده
کیفیت دانه برنج یکی از مهمترین صفات براي اصلاح برنج است. به منظور مکانیابی صفات مرتبط با کیفیت دانه برنج، دو واریته ایندیکا - شاهپسند و - IR28 براي تهیه جمعیت مکان یابی F2:3 تلاقی داده شدند. با توجه به تنوع ژنتیکی مناسب، از جمعیت مذکور براي مکانیابی صفات فیزیکی دانه برنج استفاده شد. با استفاده از نقشه ژنتیکی حاصل از 33 نشانگر ریزماهواره، چهار QTL روي کروموزومهاي یک و شش ردیابی شد. دو QTL بزرگ اثر براي طول برنج سفید و شکل دانه روي کروموزومهاي یک و شش ردیابی شد. نتایج این بررسی میتواند براي توسعه برنجهاي با دانه بلند مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدي: مکانیابی، برنج، QTL، کیفیت
مقدمه
برنج یک غله مهم در تغذیه بیش از نصف جمعیت جهان است . تقاضا براي برنج مرغوب همیشه یک فاکتور مهم در بازار فروش برنج در کشورهاي پیشرفته و همچنین در جهت توسعهي کشورها به عنوان یک منبع اقتصادي مطرح است. اگر چه کیفیت برنج وابسته به بسیاري از صفات دانه برنج است و همچنین به فرهنگها و عادات مختلف وابسته است، در این بین صفات فیزیکی مربوط به دانه برنج از اهمیت خاصی برخوردار است. شکل برنج سفید سالم یک فاکتور تعیین کنندة مهم در قیمت محصول در بازار است که مستقماًی به محصول برنج قهوهاي و برنج آسیاب شده بستگی دارد. مجموع این پارامترها شاخصهاي کیفیت فیزیکی دانه برنج هستند.در ژرم پلاسم برنجهاي ایرانی تنوع قابل توجهی براي ویژگیهایی مانند سایز دانه و شکل آن وجود دارد.این تنوع ژنتیکی براي اصلاح برنجهاي محلی در آینده بسیار مفید است و یک ثروت غیرقابل جایگزین و با ارزش براي کشور از نقطه نظر جهانی است. گسترش نشانگرهاي مولکولی و برنامههاي تحلیلگر آماري ژنتیک دانان برنج را قادر ساخت تا صفات فیزیکی دانه برنج را مورد بررسیهاي بیشتر قرار دهند.
مواد و روشها
براي مکان یابی ژنهاي کنترل کننده صفات فیزیکی دانه برنج، نمونههاي برگی 192 بوته انتخاب و DNA ژنومی آنها براساس روش - 3 - CTAB استخراج گردید. تلاقیها و ارزیابیهاي ژنوتیپی طی سالهاي 1387 تا 1389 انجام شد. آغازگرهاي ریزماهواره با استفاده از نقشههاي ریزماهواره ارایه شده به وسیله چن و همکاران - 1 - ، تمنیخ و همکاران - 5 - و مک کوچ و همکاران - 4 - طوري انتخاب شدند. واکنش زنجیرهاي پلیمراز در ابتدا تنها براي نمونههاي DNA والدینی - شاهپسند و - IR28 با استفاده از 106 جفت آغازگر ریزماهواره انجام شد و پس از تعیین نشانگرهاي چندشکل بین والدین، در مرحله بعد نمونههاي DNA افراد F2 با استفاده از این تعداد آغازگر چند شکل تکثیر شدند و فرآوردههاي حاصل به منظور تعیین ژنوتیپ افراد بر روي ژل پلیاکریلامید واسرشته ساز 6 درصد الکتروفورز شدند. گروههاي پیوستگی اولیه با استفاده از نرم افزار Map ManagerQTX17 ایجاد شد. اندازهگیري هاي فنوتیپی بر روي خانوادههاي F3 انجام گرفت، بدین ترتیب که در بهار 1389 پس از کاشت و آماده شدن نشاءها در خزانه، براي تولید هر خانواده F3، تعداد 20 تک نشاء از آن در یک ردیف در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس کشت شد و صفات طول، عرض و شکل دانه روي 50 دانه از 10 بوته هر فامیل اندازهگیري شد. به منظور شناسایی QTLهاي کنترل کننده صفات، از روش مکانیابی فاصلهاي مرکب اینکلوسیو و نرم افزار QGENE استفاده شد.
نتایج و بحث
با استفاده از نشانگرهاي چند شمل بین والدین، دو گروه پیوستگی تشکیل شد که گر.ه اول شامل نشانگرهاي متعلق به کروموزوم 1 با 16 نشانگر و گروه دوم شامل نشانگرهاي متعلق به کروموزوم 6 با 17 نشانگر بود. میانگین فاصله بین نشانگرهاي مورد بررسی 12/12 برآورد شد - شکل . - 1در مجموع 4 فاصله واجد QTL شناسایی شد که کنترل 2 صفت از بین 3 صفت مورد بررسی را بر عهده داشتند. از این تعداد دو QTL طول برنج سفید و دو QTL شکل دانه را کنترل کردند - جدول . - 1براي طول برنج سفید تنها دو QTL روي کروموزوم 1 و به ترتیب در جهت کاهش و افزایش آن به اندازه -0/372 و 0/521 سانتی متر ردیابی شد. QTL هاي ردیابی شده در مجموع توانستند 19 درصد از تغییرات طول برنج سفید را توجیه نماید. دو QTL کنترل کننده شکل دانه بر روي کروموزوم 6 قرار داشتند و اثر افزایشی آنها از -0/650 تا -1/08 متغیر بود. در QTLهاي ردیابی شده اللهاي شاهپسند باعث کاهش آن گردید. با توجه به توجیه بالاي QTLهاي ردیابی شده براي صفات مورد بررسی پیشنهاد میشود از نشانگرهاي پیوسته به آنها در برنامههاي اصلاحی استفاده کرد.
