بخشی از مقاله
چکیده:
گندم بوسیله حشرات مکنده که عموما سن ها می باشند خسارت می بیند و این خسارت ضرر و زیان مهمی را به کشاورزان و نانوایی ها وارد می کند. سن معمولی گندم مهمترین آفت کلیدي در ایران است. یکی از روش هاي مناسب براي کاهش جمعیت سن گندم در برنامه هاي مدیریت این آفت استفاده از ارقام مقاوم است. به منظور مکان یابی QTL هاي مقاومت به سن گندم وتعیین سهم هر QTL در تبیین تنوع فنوتیپی صفات مرتبط با سن زدگی، 140 خانوادهF2:3 حاصل از تلاقی بین فلات - مقاوم - و لاین 12 - حساس - مورد بررسی قرارگرفتند.
براي بررسی فنوتیپی از صفت در صد سن زدگی به عنوان مهمترین صفت موثر در مقاومت استفاده شد. نقشه پیوستگی شامل 35 نشانگر SSR و 68 نشانگر AFLP بود. تجزیه پیوستگی نشانگرهارا به 27گروه پیوستگی منتسب کرد. طول کل نقشه ژنو می 875/6 سانتی مورگان محاسبه گردید و متوسط فاصله بین نشانگرها 9/12 سانتی مورگان به دست آمد. براي درصد سن زدگی به عنوان مهمترین صفت موثر در مقاومت به سن زدگی، چهار QTL شناسایی شد که در مجموع %44 از تغییرات فنوتیپی صفت را تبیین نمودند.با توجه به نتایج بدست آمده می توان به شناسایی صفات مرتبط با مقاومت به سن گندم با استفاده از تجزیه QTL امیدوار بود.
مقدمه:
سن گندم یا Eurygaster integriceps put. با نام عمومی sunnpest ، sunni pest ،sunn bug ، soun bug غالبا از دانه ها و به مقدار کمی از برگ ها و ساقه ها تغذیه می کند. این حشره سمی را به داخل دانه ها تزریق می کند که باعث یک بوي نامطبوع در آرد می شود و در نتیجه کیفیت پخت آرد را کاهش می دهد - 3 و. - 7 اگر آرد گندم خسارت دیده براي ساخت نان مورد استفاده قرار گیرد خمیر تمایل به آبکی تر شدن و چسبیده شدن را دارد که در نتیجه یک نان با حجم کم و بافت ضعیف تولید می کند.
در غیاب کنترل آلودگی می تواند باعث از دست رفتن 100 درصد محصول شود . - 8 - پیشرفت هاي سریع در زمینه بیوتکنولوژي گیاهی در دو دهه اخیر به طور اساسی منابع ژن هاي حشره کش را توسعه داده و دري براي انتقال این ژن ها از گیاه و منابع غیر گیاهی به گیاه زراعی را باز نموده است - QTL . - 4 هاي شناسایی شده در گیاهان مختلف زراعی بهبود مقاومت را با اصلاح بر اساس نشانگر افزایش داده است . - 6 - این مطالعه به منظور شناسایی QTL هاي دخیل در مقاومت به سن زدگی، تعیین نوع عمل ژن هاي کنترل کننده ،تعیین سهم هر QTL در تنوع فنوتیپی صفت مربوطه صورت گرفت.
مواد و روش ها:
مواد گیاهی مورد استفاده شامل نسل هاي F2 و F3 حاصل از تلاقی رقم فلات به عنوان مقاوم و لاین 12 به عنوان حساس به سن زدگی بود. از نسل F2 براي ارزیابی ژنوتیپی و از نسل F3 براي ارزیابی فنوتیپی استفاده گردید. جهت بررسی چند شکلی والدین از 170 نشانگر SSR و 58 ترکیب آغاز گري AFLP استفاده شد.. در نشانگر AFLP از دو آنزیم برشی MseI و PstI استفاده گردید. 5 ساقه از یک گیاه از یک خط قبل از ظهور پوره هاي سن دوم در مزرعه درون قفس هاي آلومینیومی که در ابتدا انتهاي آن پارچه هاي توري بود قرار گرفت.
در اواخر مرحله شیري شدن و اوایل مرحله خمیري شدن گندم و همزمان با ظهور پوره هاي سن سه در آزمایشگاه تعداد 5 عدد پوره سن 3 در هر قفس رها شد. بعد از رسیدن گندم و تغذیه پوره ها سنبله هاي داخل هر قفس جداگانه برداشت و درصد سن زدگی یادداشت گردید. تهیه نقشه پیوستگی با استفاده از نرم افزار Joint Map با فرض فاصله کمتر از 50 سانتی مورگان و LOD بزرگتر از 3 صورت گرفت. تبدیل نسبت هاي نو ترکیبی به واحد نقشه از طریق تابع کوزامبی انجام گرفت. نقشه یابی QTL با استفاده از نرم افزار QTL Cartographer نسخه 2 صورت پذیرفت. از روش نقشه یابی فاصله اي مرکب براي شناسایی QTL ها و اثرات آنها استفاده شد
نتایج و بحث:
از بین 35 نشانگر SSR و 68 نشانگر AFLP جمعا 96 نشانگر به 27 گروه لینکاژي اختصاص یافتند. طول این گروهها بین 9/42 سانتی مورگان تا 61/16 سانتی مورگان متغیر بود. کوتاه ترین گروه به کروموزوم 7B و بزرگترین گروه به کروموزوم 7D تعلق داشت. طول کل نقشه ژنو می با استفاده از نشانگرهاي مورد نظر 875/6 سانتی مورگان محاسبه گردید. متوسط فاصله بین نشانگرها 9/12 سانتی مورگان به دست آمد. به طور کل در حدود چهار QTL براي صفت درصد سن زدگی شناسایی شد .
اولین QTL به فاصله 1/49 سانتی مورگان از نشانگر Xgwm513 بر روي بازوي بلند کروموزوم 6B؛ دومین QTL به فاصله 1/17 سانتی مورگان از نشانگر Pgat-Maaa بر روي بازوي کوتاه کروموزوم 5D؛ سومین QTL به فاصله 2/02 سانتی مورگان از نشانگر Pca-Maaa بر روي بازوي بلند کروموزوم 3D و در نهایت QTL چهارم به فاصله 1 سانتی مورگان از نشانگر Pta-M17 بر روي بازوي بلند کروموزوم 4B واقع شد. اولین QTL مقدار %5 از تغییرات فنوتیپی؛دومین QTL مقدار %14 از تغییرات فنوتیپی؛ سومین QTL مقدار %10 از تغییرات فنوتیپی و QTL چهارم مقدار %15 از تغییرات فنوتیپی صفت را توجیه نمودند
جدول –1جایگاه کروموزومی ،نوع عمل ژن،LOD و درصد واریانس فنوتیپی توجیه شده توسط QTL هاي صفت در صد سن زدگی در گندم.
این QTL ها در مجموع %44 از تغییرات فنوتیپی صفت را توجیه نمودند. آلل هاي افزاینده صفت در مورد QTL قرار گرفته روي بازوي بلند کروموزوم 3D از والد فلات آمده است؛ در حالی که سه QTL دیگر از لاین 12 به ارث رسیده است. با این تفاسیر آلل هاي کاهنده صفت در مورد سه QTL از والد فلات آمده است.
