تعیین QTLهای موثر در کارایی کلسیم در مرحله رویشی و دانه جو با استفاده از نشانگرهای ISSR و SSR
پذیرفته شده برای پوستر
عنوان دوره: سیزدهمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران
نویسندگان
1دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد مراغه
2استادیار موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مراغه، ایران
3استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
چکیده
کمبود ماکروالمنت‌هایی نظیر کلسیم (Ca) در خاک‌های برخی مناطق دنیا باعث کاهش عملکرد و ارزش غذایی جو می‌شود. علی‌رغم وجود تنوع ژنتیکی در تحمل به کمبود کلسیم، انتخاب فنوتیپی برای بهبود کارایی کلسیم در مرحله رویشی دشوار بوده ولی می‌توان از مارکر‌های مولکولی برای این منظور استفاده کرد. به منظور درک بهتر اساس ژنتیکی کارایی جذب و تجمع کلسیم در مرحله رویشی (پنج برگی)، یک جمعیت شامل 148 دابلدهاپلوئید(DH) برای غلظت و محتوای کلسیم در مرحله رویشی و دانه در آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار مطالعه گردید. جمعیت دابلدهاپلوئید حاصل تلاقی بین Clipper (با کارایی کم تجمع کلسیم) وSahara3771 (با کارایی بالای تجمع کلسیم) بود. در این تحقیق 30 نشانگر جدید ISSR به 466 جایگاه قبلی روی نقشه پیوستگی جمعیت اضافه گردید. نشانگرها در مجموع 1460 سانتی‌مورگان را پوشش داده و متوسط فاصله دو نشانگر مجاور 3 سانتی‌مورگان بود. تجزیه QTL منجر به شناسایی پنج و سهQTL به ترتیب برای غلظت و محتوای کلسیم بوته شد. هفت QTL برای غلظت کلسیم دانه و چهار QTL برای محتوای کلسیم دانه نیز شناسایی شد، که به ترتیب 62 و 46 درصد از کل تنوع فنوتیپی را تبیین می‌کردند. که QTLواقع بر کروموزوم 5H با 15 درصد بزرگ اثر ترین QTLبرای غلظت کلسیم دانه، و QTLواقع بر کروموزوم 2H با 28 درصد بزرگ اثر ترین QTLبرای محتوای کلسیم دانه بود. شناساییQTL های بزرگ‌اثر در غلظت و محتوای کلسیم بوته و دانه، سودمندی استفاده از مارکر‌های مولکولی در شناسایی نواحی ژنومی موثر در افزایش کارایی کلسیم در مرحله رویشی را نشان می‌دهد که از این پتانسیل برای انتخاب به کمک نشانگر (MAS) در آینده‌ای نزدیک در برنامه‌های اصلاح برای افزایش کارایی کلسیم بهره‌برداری نمود.
کلیدواژه ها
Title
dentification of QTLs for calcium efficiency at the vegetative and seed stages in barley using ISSR and SSR markers
Authors
Abstract
Calcium (Ca) deficiency reduces yield and grain nutritive value in barley grown in some regions of the world. Given that there is considerable genetic variation in tolerance to Ca deficiency, phenotypic selection is difficult and would benefit from the development of molecular markers. With the aim of understanding of genetic basis of Ca efficiency, a doubled-haploid (DH) population derived from a cross between Clipper (low Ca accumulator) and Sahara3771 (high Ca accumulator) was screened for the concentration and content of Ca at the vegetative stage, under controlled condition. The experiment was conducted in RCBD with 3 replications. The new 30 ISSR marker loci were added to a backbone of 466 loci on the Clipper x Sahara DH linkage map. The map spanned 1460 centimorgans (cM) and had a mean density of 2 loci per 3 cM. The QTL analysis led to identification of 5 and 3 QTLs for shoot Ca concentration and content, respectively. Seven QTLs for grain Ca concentration and four QTLs for grain Ca content were also identified, which explained 62 and 46 percent of the total phenotypic variation, respectively. The QTL on chromosome 5H, with 15 % had a largest effect for concentration of Ca. The identifications of QTLs with large effects on shoot and grain Ca concentration and contents illustrate the usefulness of molecular markers in gene mapping and suggest that marker-assisted selection will be feasible in the near future in Ca efficiency breeding programs.