تعیین مکان های ژنی کنترل کننده عملکرد دانه و اجزا آن و صفات تعیین کننده کیفیت پخت در برنج

در این بررسی از جمعیت های نسل bc2f4 حاصل تلاقی های، هاشمی/ir67418-110-3222 (هاشمی/ir-22) شامل 144 لاین و هاشمی/ ندا شمال 115 لاین، که در آن ها هاشمی والد تکرار شونده بود، طی دو سال برای تعیین qtlهای کنترل کننده عملکرد دانه و اجزا آن و صفات تعیین کننده کیفیت پخت در برنج و نقش اپیستازی و اثر متقابل qtl در محیط استفاده گردید. نتایج نشان داد که در جمعیت هاشمی/ ir-22و هاشمی/ ندا به ترتیب61 و 65 جفت نشانگر چند شکل 5/1003 و 5/1210 سانتی مورگان از ژنوم برنج را پوشش می د ادند و فاصله متوسط هر دو نشانگر مجاور به ترتیب 4/16 و 6/18 سانتی مورگان بود. شناسایی qtlها و برآورد اثرات اپیستازی و اثر متقابل با محیط به دو روش مکان یابی فاصله ای مرکب و mcmc انجام شد. برای هر صفت بین 1 تا 5 مکان ژنی شناسایی شد و این مکان های ژنی حداقل 2/1 و حداکثر 69 درصد از تنوع فنوتیپی صفت را در جمعیت پوشش می دادند. بیشترین اثرات اپیستازی برای عملکرد شناسایی شد. برای عملکرد و اجزا آن درهر دو جمعیتqtl هایی روی کروموزم های 1،6، 7، 8 و 10 شناسایی شدند. در جمعیت هاشمی/ir-22، مکان های ژنی دارای اثرات اصلی در کنترل طول و عرض برگ پرچم، تعداد پنجه و عملکرد دارای اثرات متقابل معنی دار با محیط بودند. اثرات اپیستازی برآورد شده در صفات وزن صد دانه، تعداد دانه پر در خوشه، عملکرد، تعداد پنجه و عرض برگ پرچم نیز دارای اثرات متقابل معنی دار با محیط بودند. در جمعیت هاشمی/ ندا همه صفات زراعی به جز عملکرد اثرات اصلی qtlها دارای اثر متقابل معنی دار با محیط بوده و اثرات اپیستازی این صفات نیز تحت تاثیر محیط بود. مکان های ژنی که به صورت کلاستر همزمان این صفات را تحت تاثیر قرار می دادند، در هر دو جمعیت عمدتاً روی کروموزم های 6 و 7 و 8 قرار داشتند و دارای بیشترین اثرات افزایشی در کنترل صفات مربوط به عملکرد بودند. در هر دو جمعیت کلاستر های ژنی روی کروموزم های 2، 3، 4 و 5 صفات مرتبط با کیفیت ظاهری دانه را تحت تاثیر قرار می دادند. در جمعیت هاشمی/ir-22 برای درصد پوسته و در جمعیت هاشمی/ ندا برای طول دانه اثرات متقابل اپیستازی مشاهده نشد. در هر دو جمعیت برای صفات مرتبط با کیفیت پخت نظیر مقدار آمیلوز، درجه حرارت ژلاتینی شدن و غلظت ژل و خصوصیات مرتبط با چسبندگی نشاسته qtlهایی روی کروموزم های 6، 7 و 8 به هر دو روش mcmc و فاصله ای مرکب شناسایی شدند. qtlهای مجاور نشانگر rm225 روی کروموزم 6 در هر دو جمعیت مشترک بوده و صفات مرتبط با کیفیت پخت را تحت تاثیر قرار می دادند. عدم تکرارپذیری qtlهای یکسان در دو جمعیت برای برخی صفات را می توان ناشی از نقش زمینه ژنتیکی و به عبارتی بالا بودن تفاوت ژنتیکی دو والد غیرتکرار شونده دانست. از طرفی به دلیل وجود والد مادری هاشمی مشترک، برخی مکان های ژنی مجاور نشانگر های مشابه برای برخی صفات در هر دو جمعیت شناسایی شدند. در اکثر موارد نیز qtlهای صفات مختلف به خصوص صفات مرتبط با کیفیت روی کروموزم های مشابه در هر دو جمعیت شناسایی شدند. برخی از مکان های ژنی نیز اگر چه دارای اثرات اصلی معنی دار نبودند ولی در اثرات متقابل اپیستازی ظاهر شده و تاثیرات خود را از این طریق بر بیان ژن گذاشتند. برخی از کلاستر های ژنی همزمان صفات زراعی و مرتبط با کیفیت را تحت تاثیر قرار می دادند. در نهایت از این نتایج و qtlهای شناسایی شده برای صفات زراعی و کیفیت پخت در هر دو جمعیت و با در نظر گرفتن نقش اثرات اپیستازی و محیطی می توان برای پیشبرد نسل های بعدی بهره برد. به نظر می رسد از طریق انتخاب به کمک نشانگر ها برای صفات عملکرد و اجزا آن و صفات تعیین کننده کیفیت پخت بتوان انتخاب همزمان برای این صفات انجام داده و کمیت و کیفیت محصول را بهبود بخشیده و رقم جدید برنج با خصوصیات مناسب معرفی کرد.