نقشه یابی نواحی ژنومی کنترل‌کننده ویژگی‌های زراعی جمعیت لاین‌های هاپلوئید مضاعف جو تحت شرایط نرمال و تنش شوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل

2 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل

3 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

چکیده

به‌منظور شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات اگرومورفولوژیک و نشانگرهای مرتبط با آن‌ها تحت شرایط نرمال و تنش شوری، آزمایشی با 136 لاین هاپلوئید مضاعف جو و والدین آن‌ها (Nure و Tremois) در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار در سال زراعی1400-1399 در مرکز تحقیقات کشاورزی زابل انجام شد. صفات تعداد پنجه در بوته، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، طول ریشک، طول میانگره، تعداد گره، ارتفاع بوته، وزن هزار دانه و عملکرد دانه اندازه‌گیری شدند. تأثیر ژنوتیپ برای همه صفات مورد بررسی معنی‌دار بود و بیشترین همبستگی بین عملکرد دانه با تعداد پنجه و تعداد سنبله در بوته مشاهده شد. تجزیه QTL به روش نقشه‌یابی فاصله‌ای مرکب برای شرایط نرمال و تنش و میانگین آن‌ها به صورت جداگانه انجام گرفت. در مجموع 24 جایگاه واجد QTL شناسایی شد که 8 تا 16 درصد از واریانس فنوتیپی (R2) را توجیه نمودند. بالاترین مقدار LOD برای صفت تعداد دانه در سنبله و روی کروموزوم 2H در شرایط تنش شوری بود. از 7 QTL بزرگ اثر شناسایی شده در این مطالعه، واضح‌ترین QTL مربوط به تعداد سنبله در بوته (Qng2Hma) روی کروموزوم 2H در مجاورت نشانگر E42M38_235-2H بود که 16 درصد از واریانس فنوتیپی را توجیه نمود. تنها یک QTL (Qtgw1H) برای وزن هزار دانه متصل به مارکر WMC1E8 به‌عنوان QTL پایدار شناخته شد. این مناطق ژنومی شناسایی شده پس از اعتبار سنجی در شرایط محیطی و زمینه‌های ژنتیکی متفاوت می-توانند در برنامه‌های به‌نژادی انتخاب به کمک مارکر برای تحمل به شوری در جو مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mapping genomic regions controlling agronomic characteristics of doubled haploid Lines population of barley under normal and salinity stress conditions

نویسندگان [English]

  • Moussa khammari 1
  • Mahmoud Soluki 2
  • Barat Ali Fakheri 2
  • Reza Aghnoum 3
  • Nafiseh Mahdinezhad 2
  • Leila Mehravaran 2
1 PhD student, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Zabol.
2 Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Zabol
3 Field and Horticultural Crops Research Department, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Mashhad, Iran
چکیده [English]

In order to identify genomic regions controlling the agro-morphological characteristics and markers linked to them under normal and salinity stress conditions, an experiment with 136 double haploid lines of barley and their parents (Nure and Tremois) was conducted based on alpha lattice design with two replications at the Agricultural Research Center of Zabol, during 2020-2021 crop year. Agronomic traits including tiller number per plant, spike number per plant, grain number per spike, awn length, internode length, node number, plant height, 1000-grain weight and grain yield were measured. There were significant differences among the genotypes for all studied traits and maximum correlation were observed between grain yield with tiller and spike number per plant. QTL analysis was conducted by composite interval mapping (CIM) method for each of the normal and stress conditions and their averages separately. A total of 24 QTLs for studied traits were detected, which explained 8 to 16% of the phenotypic variance (R2). The highest LOD scores were obtained for the trait of number of grains in spike on chromosome 2H in stress condition. Of the 7 major QTLs identified in this study, the most obvious QTL was for the number of spikes/plant (Qng2Hma) on chromosome 2H linked with marker E42M38_235-2H, which explained 16% of the phenotypic variance. Only a QTL (Qtgw1H) for 1000-grain weight, linked with marker WMC1E8 was identified as stable QTL. These identified genomic regions can be used in marker assisted breeding after validation in various genetic backgrounds and environments for salinity tolerance in Barley.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Grain yield
  • Mapping
  • QTL
  • Salinity stress

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 26 تیر 1402
  • تاریخ دریافت: 21 آذر 1400
  • تاریخ بازنگری: 29 آذر 1400
  • تاریخ پذیرش: 26 تیر 1402