بررسی تنوع ژنتیکی مقاومت به شوری در گندم با استفاده از نشانگرهای مولکولی

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و گروه بندی ارقام گندم از نظر مقاومت به شوری، 50 رقم گندم تحت تنش شوری (200 میلی مول nacl) در مرحله گیاهچه در محیط کشت هواکشت مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین برای مقایسه واکنش ارقام در محیط های تنش و بدون تنش، 17 رقم گندم به تصادف از جمعیت مذکور انتخاب و در طرح تجزیه مرکب بررسی شدند. نتایج جدول تجزیه واریانس حاکی از تغییر مقادیر این پارامتر ها در ارقام مورد بررسی در سطوح تنش مورد مطالعه بود. تجزیه واریانس نشان داد که پارامترهای بیوشیمیایی در ارقام مورد مطالعه متغیر بوده و تنوع قابل ملاحظه ای مشاهده شد. با توجه به تنوع ژنتیکی زیاد و شرایط کنترل شده آزمایش، برآورد پارامترهای ژنتیکی شامل بازده ژنتیکی و وراثت پذیری به ویژه در مورد گلوتاتیون پراکسیداز، پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید قابل توجه بود که مبین امکان گزینش ارقام گندم از نظر این پارامترها می باشد. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که بین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان مانند سوپراکسیددیسموتاز و نشانگرهای تنش اکسیداتیو رابطه منفی وجود داشت. تجزیه خوشه ای، ارقام را در 4 گروه مجزا قرار داد. ارقام گروه های 2 و 4 مانند مصر449 و کرج3، به دلیل افزایش معنی دار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان از میانگین کل و یا کاهش شاخص های تنش اکسیداتیو از میانگین کل جزء ارقام مقاوم و ارقام گروه های 3 و 1 مانند امید و مصر557 جزء ارقام حساس قرار گرفتند. دو عامل حاصل از تجزیه به عامل ها، 3/69 درصد از تغییرات کل را توجیه کردند. مقادیر ضرایب این دو عامل نشان داد که عامل اول دارای ضرایب عاملی بزرگ و مثبت برای گلوتاتیون پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و ضرایب عاملی منفی برای پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید بود. در عامل دوم، کاتالاز، مالون دی آلدئید و پراکسید هیدروژن دارای مقادیر مثبت و بزرگ بودند. از این رو عامل اول، عامل مقاومت و عامل دوم، عامل حساسیت در برابر تنش شوری نام گرفتند. بر اساس این دو عامل ارقام به گروه هایی مشابه با گروه بندی تجزیه خوشه ای تقسیم شدند. تجزیه rapd با استفاده از 10 آغازگر، 73 نوار چند شکل در ارقام مورد مطالعه تولید کرد. میانگین pic وmi برای کلیه آغازگرها به ترتیب 309/0 و 323/2 بدست آمد. میانگین تنوع ژنتیکی بر اساس شاخص نی(298/0) و شانون (45/0) حاکی از وجود تنوع ژنتیکی در بین ارقام مورد مطالعه بود. تجزیه خوشه ای ارقام با استفاده از داده های rapd، ارقام را به چهار گروه منتسب کرد. در این گروه بندی ارقام خارجی از ارقام داخلی تفکیک شدند. این گروه بندی با گروه بندی حاصل از پارامترهای بیوشیمیایی انطباق نداشت. رابطه بین نشانگرهای rapd و پارامترهای بیوشیمیایی مورد مطالعه از طریق تجزیه رگرسیون چندگانه بررسی شد. پروتئین بیشترین (92/0 درصد) و کاتالاز کمترین (19/0 درصد) میزان تغییرات تبیین شده را دارا بود. در کل می توان از نشانگرهای مثبت مرتبط با پارامترهای گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز مانند p4r2، p20r4 و p54r3 برای پیش-بینی ارقام مقاوم به شوری در مرحله گیاهچه استفاده نمود. همچنین با استفاده از نشانگرهای مثبت مرتبط با مالون دی آلدئید و پراکسید هیدروژن مانند p18r4 و p23r1 حساسیت به شوری را در ارقام پیش بینی کرد. در مجموع، نتایج این مطالعه نشان داد که rapd یک تکنیک مولکولی توانمند برای بررسی تنوع ژنتیکی بین ارقام گندم است و همراه با نشانگرهای بیوشیمیایی اطلاعات ارزشمندی را در این گیاه فراهم می کند.