بخشی از مقاله
چکیده
گندم مهمترین گیاه زراعی در سراسر جهان به شمار میآید. تعدادی از بیماریهای گندم سبب کاهش چشمگیر محصول و افزایش هزینههای تولید آن میشوند. بیماریهای قارچی زنگ سیاه Puccinia graminis f. sp. tritici ، زنگ قهوهای Puccinia triticina Eriks. و زنگ زرد Puccinia striiformis f. sp. tritici از خسارتزاترین و گستردهترین این بیماریها میباشند.
مهمترین روش کنترل زنگها استفاده از مقاومت ژنتیکی و تولید ارقام مقاوم به زنگها میباشد. شناسایی منابع مقاومت به زنگها و تعیین ژن-های مقاومت موثر موجود در آنها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار محسوب میشود. به منظور شناسایی جایگاههای ژنی Sr25/Lr19، Sr26، Sr36 و Sr38/Lr37/Yr17 در 27 لاین امید بخش گندم مورد مطالعه از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آنها استفاده گردید. نتایج نشان داد که جایگاه ژنی Sr25/Lr19 در لاینهای SEP58 و N-90-7 و جایگاه ژنی Sr38/Lr37/Yr17 در لاینهای N-92-10، N-92-12، M-91-10 و S-91-15 وجود داشتند.
سایر جایگاههای ژنی در هیچ کدام از لاینهای مورد بررسی مشاهده نشدند. بر اساس نتایج این تحقیق اکثر لاینهای امید بخش گندم مورد بررسی فاقد ژنهای مقاومت مورد مطالعه بودند و حضور این ژنهای موثر فقط در تعداد معدودی از لاینها تعیین گردید. بنابراین بایستی با استفاده از لاینهای حاوی ژنهای مقاومت در برنامههای اصلاح گندم، فراوانی حضور این ژنها در ارقام اصلاح شده افزایش یابد. اطلاعات به دست آمده از این تحقیق میتواند کمک موثری در هرمی کردن ژنهای مقاومت به زنگها در زمینه ژنتیکی ارقام و لاینهای گندم در کشور نماید.
مقدمه
گندم Triticum aestivum L. به عنوان مهمترین گیاه زراعی در جهان و ایران همواره مورد توجه بوده و از زمانهای گذشته تا کنون برنامههای اصلاحی بیشماری برای افزایش عملکرد، افزایش پایداری عملکرد، مقاومت به انواع تنشهای زنده و غیر زنده در ژنوتیپهای مطلوب آن صورت پذیرفته است و همچنان نیز ادامه خواهد داشت. بیماریهای گیاهی از ابتدای پیدایش کشاورزی به دلیل صدمه به گیاهان، محدودکننده تولید محصولات کشاورزی به ویژه در گندم بودهاند.
خسارت این گروه تنشها سالانه از لحاظ صرف هزینه و نیروی انسانی قابل توجه است . - Leonard, 2001 - تعدادی از بیماریهای گندم سبب کاهش چشمگیر محصول و افزایش هزینههای تولید آن میشوند. بیماریهای قارچی زنگ سیاه Puccinia graminis f. sp. triticiو زنگ قهوهای Puccinia triticina Eriks. از خسارتزاترین و گستردهترین این بیماریها میباشند. در شرایط همهگیری زنگها میتوانند سبب از بین رفتن کامل محصول گندم یا خسارت قابل توجهی به محصول گندم شوند و به کرات سبب کاهش شدید تولید گندم در مناطق مختلف جهان شدهاند
از اینرو اصلاح ارقام گندم مقاوم به زنگها که مطمئنترین و موثرترین روش مدیریت زنگها میباشد، میتواند تأثیر بسزایی بر اقتصاد کشاورزی جهان داشته باشد. به عنوان مثال ارزش سالیانه کاربرد ارقام مقاوم در کنترل زنگها بین سال-های1972تا1977 درکانادا حدود 219 میلیون دلار برآورد شد
شناسایی منابع مقاومت به زنگها و تعیین ژنهای مقاومت موجود در آنها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار میباشد. برای شناسایی ژنهای مقاومت به زنگها در میزبانهای متنوع نشانگرهای مولکولی به دلیل تکرارپذیری بالا و تاثیر نپذیرفتن از مرحله رشدی گیاه، مفید و قابل اعتمادند. این بررسی با هدف شناسایی مقاومت موثر نسبت به زنگهای گندم در تعدادی از لاینهای امید بخش گندم از نظر وجود یا عدم وجود ژنهای مقاومت با استفاده از مارکرهای مولکولی پیوسته با این ژنها انجام گردید.
مواد و روشها
مواد گیاهی در این تحقیق شامل 36 نمونه لاین امید بخش گندم مربوط به چهار اقلیم - گرم و مرطوب شمال، گرم وخشگ جنوب، معتدل و سرد - کشور بوده که در سالهای آینده تعدادی از آنها امکان معرفی به عنوان رقم زراعی جدید را دارند - مشخصات شجره لاینها در جدول 1 ارایه شده است - توسط چهار نشانگر مولکولی مرتبط با مقاومت به بیماری-های زنگ سیاه، زرد و قهوهای گندم شامل جایگاههای ژنی Sr25/Lr19 - ، Sr26، Sr36 و - Sr38/Lr37/Yr17 مورد بررسی قرار گرفتند. مشخصات هر یک از نشانگرهای مولکولی مرتبط با جایگاههای ژنی در جدول 2 ارایه شده است.
استخراج DNA ژنومی از برگهای سالم و غیر آلوده به روش - Saghai-Maroof et al., 1984 - CTAB انجام گرفت و سنجش کمیت و کیفیت DNAهای استخراج شده با استفاده از اسپکتروفتومتر انجام شد. تکثیر نشانگرهای مورد بررسی از طریق PCR با استفاده از پرایمرهای تخصصی هر یک از ژنها صورت گرفت و در نهایت محصولات تکثیر شده PCR بر روی ژل پلیاکریلامید و یا آگارز تفکیک و با استفاده از محلول اتیدیومبروماید رنگآمیزی و توسط اشعه UV در دستگاه ژل داکیومنت عکس برداریو در نهایت نمرهدهی اللها با مقایسه با ارقام کنترل و مارکر وزنی تعیین شد.
جدول -1 مشخصات لاینهای امیدبخش گندم چهار اقلیم کشور مورد استفاده در این پژوهش
