طراحی نشانگرهای اختصاصی مرتبط با کیفیت پخت و استفاده از آن ها برای مکان یابی ژن ها در ارقام برنج ایرانی

در این مطالعه، با به کارگیری 168 نمونه از نتاج نسل f2 حاصل از تلاقی دو رقم سپیدرود و غریب، مکان دو ژن مرتبط با کیفیت پخت و خوراک برنج در نقشه ی ژنتیکی حاصل از 102 نشانگر aflp و 107 نشانگر ssr مشخص گردید. برای این منظور با مطالعه ژن های موثر بر تشکیل نشاسته ی آندوسپرم برنج، ژن waxy به دلیل اهمیت بالای آن در سنتز آمیلوز و ژن sbe3 به عنوان یکی از ژن های مهم دخیل در سنتز آمیلوپکتین، انتخاب شدند. برای طراحی نشانگرهایی که قادر به تعیین ژنوتیپ این ژن ها در نتاج f2 باشند، ابتدا با طراحی دو جفت آغازگر برای قطعه ی راهنمای اولین اینترون ژن waxy و ناحیه ی 3?utr ژن sbe3، این قطعات در هر دو والد مورد تکثیر قرار گرفتند. سپس با انجام توالی یابی این قطعات، تفاوت های نوکلئوتیدی بین توالی دو والد شناسایی شد که شامل11 snp و دو ریزماهواره ی n(ct) و aatt در ژن waxy و 4 snp در ژن sbe3 برای طراحی نشانگر اختصاصی در ژن waxy، توالی اولین اینترون در ارقام سپیدرود، غریب و nipponbare همردیف و بر اساس توالی های چندشکل آنزیم برشی مناسب msei تعیین و هضم آنزیمی صورت گرفت که به دلیل ایجاد قطعاتی با طول متفاوت، یک نشانگر caps برای این ژن طراحی شد. سپس قطعه ی راهنمای اولین اینترون این ژن در جمعیت f2 تکثیر و توسط آنزیم برشی msei مورد هضم قرار گرفتند. شناسایی موتیف جدیدی از ssr با توالی aatt سبب ایجاد انگیزه برای طراحی نشانگر ssr برای مکان یابی این ژن در این جمعیت شدکه پس از طراحی نشانگر مربوط مشخص شد از کارایی مناسب برخوردار و قابلیت بررسی نتاج f2 دارد. در ژن sbe3 نیز با توجه به وجود یک snp در توالی actactt/ actagtt، آنزیم برشی spei برای ایجاد یک نشانگر caps انتخاب گردید. پس از به کارگیری این نشانگرها در جمعیت f2 و تعیین ژنوتیپ افراد، نسبت های ژنوتیپی مشاهده شده با نسبت های مورد انتظار 1:2:1 توسط آزمون کای اسکور مورد بررسی قرار گرفتند، که در مورد ژن waxy این نسبت ها دارای تفاوت معنی دار از نسبت مورد انتظار و در ژن sbe3 فاقد تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد بودند. به منظور مکان یابی این ژن ها روی نقشه ی ژنتیکی موجود، این اطلاعات با اطلاعات سایر نشانگرهای به کار برده شده در جمعیت ترکیب و نقشه ی جدیدی که در آن محل این دو ژن مشخص بود تهیه شد. بر همین اساس ژن waxy روی بازوی کوتاه کروموزوم 6 و در مجاورت نشانگر ssr rm549 و ژن sbe3 روی بازوی بلند کروموزوم 2 و مجاور ssr rm262 مکان یابی شدند. بررسی نتایج حاصل از مکان یابی دو ژن waxy و sbe3، با اطلاعات موجود از سایر نقشه های ژنتیکی و فیزیکی سایر مطالعات، صحت نتایج مکان یابی را تأیید نمود.