مطالعات ژنومی عملکرد و اجزاء آن و صفات مرتبط با تحمل خشکی در گندم نان

به منظور بررسی ژنومی عملکرد و برخی صفات مرفو فیزیولوژیک مرتبط با آن در شرایط تنش و بدون تنش خشکی و همچنین صفات مرتبط با تحمل به خشکی در گندم، دو سری کامل لاین های جایگزین شده کروموزومی که در سری اول این لاین ها کروموزوم های رقم تایمستین (tim) و در سری دوم کروموزوم های رقم رداجیپشن (red) جایگزین کروموزوم های همولوگ مربوطه از رقم چاینیز اسپرینگ (cs) شده اند، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و در دو شرایط تنش و بدون تنش خشکی در مزرعه و گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد مورد ارزیابی قرار گرفتند. شرایط تنش در گلخانه و مزرعه به ترتیب از مرحله غلاف دهی و طویل شدن ساقه آغاز شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت های معنی داری در بین لاین های جایگزین و والدین آنها و در اکثر آزمایش ها وجود داشت. با مقایسه میانگین بین لاین های جایگزین و والد گیرنده (cs)، لاین هایی که با رقمcs اختلاف معنی دار نشان دادند مشخص گردیدند. این لاین ها با احتمال بیشتری نسبت به سایر لاین ها دارای مکان های ژنی کنترل کننده صفات مورد نظر هستند. نتایج نشان داد که در شرایط بدون تنش کروموزوم های a1،a 7،d 3 ،d 4 و d5 و در شرایط تنش کروموزوم هایa 1، a3، a5، a7، b3، b4، b7 و d4 با احتمال بیشتری نسبت به سایر کروموزوم-ها حامل ژن های موثر بر عملکرد دانه هستند. در صفات مورد بررسی مرتبط با زودرسی نیز کروموزوم هایa 5،d 1، d3 و d5 در هر دو شرایط محیطی و در هر دو سری لاین جایگزین بیشترین تاثیر را بر این صفات داشتند و در ارتباط با صفات فیزیولوژیکی کروموزوم a6 در شرایط بدون تنش و کروموزوم های a2 و d6 در شرایط تنش بیشترین تاثیر را بر روی صفات مذکور داشتند. در این مطالعه مشخص گردید که بین لاین های جایگزین برای صفت میزان تبعیض در جذب ایزوتوپ کربن تنوع وجود داشت. همچنین مشخص گردید کروموزوم b2 رقم tim باعث افزایش معنی دار میزان ? شد. نتایج پژوهش حاضر همچنین نشان داد که تأثیر تنش خشکی بر ژنوم های رقمred در مقایسه با رقم tim کمتر بود. مقایسه بین ژنوم های a،b وd در سری لاین های جایگزین tim/cs نشان داد که ژنوم هایd وa به ترتیب در شرایط مزرعه و گلخانه حساس ترین ژنوم ها نسبت به شرایط تنش بودند. در حالی که در سری red/cs ژنومa متحمل ترین ژنوم به تنش خشکی بود. به طور کلی، در شرایط بدون تنش ، نقش ژنومd و در شرایط تنش نقش ژنوم a در بین سایر ژنوم ها در کنترل صفات مورد بررسی برجسته تر بود. بر مبنای عملکرد دانه در شرایط بدون تنش و تنش خشکی برخی شاخص های تحمل به خشکی از قبیل mp، gmp،tol ، ssi و sti محاسبه گردیدند. نتایج حاصل از بررسی همبستگی بین این شاخص ها و عملکرد در شرایط تنش و بدون تنش نشان داد که شاخص های mp ،gmp و sti برای جدا کردن لاین های با عملکرد بالا و متحمل به خشکی نسبت به سایر شاخص ها مناسب ترند. بررسی نمودار سه بعدی نیز نشان داد که لاین های a3 وb6 هر دو سری لاین جایگزین در شرایط مزرعه در گروه a قرار گرفتند. لذا کروموزوم های a3 و b6 با احتمال بیشتری نسبت به سایر لاین ها حامل ژن های موثر بر عملکرد بالا و تحمل به خشکی می باشند. بررسی مولکولی نیز نشان داد که از42 آغازگر ssr مورد استفاده تنها 8 آغازگر قادر به ایجاد چند شکلی بین والدین بودند و این آغازگرها توانستند صحت و درستی انتقال کروموزوم های جایگزین مربوطه را تأیید نمایند.