ارزیابی تنوع ژنتیکی و شناسایی qtlهای کنترل کننده تجمع کلر در برگ توتون های شرقی

توتون (nicotiana tabacum l.) از جمله گیاهان صنعتی مهمی است که در اقتصاد بسیاری از کشور ها اهمیت دارد. علاوه بر برگ به عنوان بخش اقتصادی مهم آن، بذر توتون حاوی 38% روغن غیرخوراکی می باشد که می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای سوخت های دیزلی مورد استفاده قرار گیرد. ایران به علت شرایط اقلیمی خاص و مناسب از دیرباز به عنوان یکی از مناطق مستعد جهت کشت انواع توتون محسوب شده و ژرم پلاسم غنی توتون به ویژه توتون شرقی در ایران وجود دارد. این توتون یک گروه از واریته های آفتاب خشک با برگ های کوچک و ترکیبات آروماتیک فراوان می باشند که اطلاعات کمی در مورد تنوع آن وجود دارد. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی ژرم پلاسم توتون شرقی موجود در کشور از نظر صفات مورفولوژیک، تعداد 100 ژنوتیپ توتون شرقی خارجی و داخلی موجود در بانک ژن مرکز تحقیقات توتون ارومیه در قالب طرح لاتیس ساده با 2 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. تعداد 8 صفت شامل ارتفاع و قطر ساقه، تعداد برگ در بوته، طول و عرض برگ، وزن تر و خشک برگ و روز تا 50% گلدهی مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزیه واریانس تفاوت بسیار معنی داری بین ژنوتیپ ها را از لحاظ تمامی صفات نشان داد که حاکی از وجود تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ های مورد مطالعه است. نتایج همبستگی نشان داد که صفت وزن برگ خشک به عنوان عملکرد دارای ارتباط مثبت معنی دار با سایر صفات می باشد. با استفاده از تجزیه مسیر، صفات مورد مطالعه بر اساس اهمیتی که در متغیر تابع (وزن برگ خشک) داشتند در 3 سطح اهمیت قرار گرفتند. تجزیه به مولفه های اصلی، متغیرها را به 5 مولفه با واریانس تجمعی 96% کاهش داد. در مولفه اول تمامی صفات (به جز ارتفاع ساقه) دارای همبستگی مثبت و معنی دار با آن بودند. با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش متوسط گروه ها، ژنوتیپ ها در 4 گروه متفاوت قرار گرفتند. بیشترین فاصله بین ژنوتیپ های دو گروه 2 و 3 بود. مقایسه میانگین های صفات در گروه های حاصل از تجزیه خوشه ای بیانگر این بود که ژنوتیپ های موجود در گروه چهارم (trimph و ohdaruma) از نظر اکثر صفات دارای مقادیر حداکثر بوده و بنابراین می توانند در برنامه های اصلاحی به عنوان والد در تلاقی ها استفاده شوند. یکی از فاکتورهای مهمی که قابل استفاده بودن توتون را تعیین می نماید قابلیت سوختن برگ های آن می باشد. مقدار کلر موجود در برگ یکی از عوامل مهم در کیفیت سوختن برگ می باشد. نتایج نشان داده که زیاد بودن کلر (بیش از 2% وزن خشک برگ) دارای اثرات نامطلوب در کیفیت سوختن برگ می باشد. با توجه به کمی بودن صفت انباشت کلر در برگ، شناسایی qtl های مربوط به مقدار تجمع کلر در برگ می تواند گامی مهم در جهت شناخت ماهیت تنوع کمی آن و انتخاب استراتژی اصلاحی برای بهبود این صفت پیچیده باشد. بدین منظور دو ژنوتیپ توتون شرقی شامل basma seres 31 (با تجمع متوسط کلر؛ والد ماده) و spt 406 (با تجمع کم کلر؛ والد نر) که از نظر اکثر صفات زراعی نیز در نقطه مقابل همدیگر بودند، با یکدیگر تلاقی داده شده و تعداد 100 بوته از جمعیت 2f حاصل از تلاقی آنها به عنوان جمعیت تهیه نقشه برای شناسایی مکان های ژنی دخیل در تجمع کلر در برگ مورد استفاده قرار گرفتند. برای تهیه نقشه پیوستگی، از دو نشانگر ssr و issr استفاده گردید. آزمون چندشکلی آغازگرها در بین دو والد نشان داد که از مجموع 162 جفت آغازگر ssr، 34 جفت از آنها و از مجموع 80 عدد آغازگر issr، 20 عدد از آنها در بین والدین چندشکل بودند. نتایج آزمون به منظور شناسایی نشانگرهای دارای انحراف از نسبت های مورد انتظار مندلی نشان داد که 23 نشانگر ssr و 29 نشانگر issr دارای توزیع مندلی بودند. نقشه پیوستگی حاصل دارای 7 گروه پیوستگی بود که cm 8/570 از ژنوم توتون را تحت پوشش قرار می داد. فاصله هر دو نشانگر مجاور از یکدیگر به طور متوسط cm 78/16 برآورد شد. روش های تجزیه qtl از قبیل تجزیه تک نشانگری، مکان یابی فاصله ای ساده و مرکب به منظور شناسایی qtl ها قرار گرفتند. با استفاده از روش تجزیه تک نشانگری، نشانگر pt30346 دارای ارتباط معنی دار با مقدار تجمع کلر در برگ بود. با استفاده از هر یک از روش های مکان یابی فاصله ای ساده و مرکب یک qtl شناسایی شد. qtl شناسایی شده از طریق روش مکان یابی فاصله ای ساده (chlim)، در گروه پیوستگی 5 و qtl شناسایی شده از طریق روش مکان یابی فاصله ای مرکب (chlcim)، در گروه پیوستگی 2 قرار داشتند و به ترتیب 40% و 7% تغییرات فنوتیپی صفت را کنترل می نمودند.