ارزیابی تنوع ژنتیکی و مقاومت به خشکی در گندم نان (triticum aestivum) با استفاده از خصوصیات زراعی، فیزیولوژیکی و مولکولی

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 30 ژنوتیپ مختلف گندم نان، تحقیق حاضر در سال زراعی 1390-1389 در دو بخش زراعی و مولکولی در مزرعه تحقیقاتی و آزمایشگاه بیوتکنولوژی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی اجرا شد. ارزیابی صفات زراعی و مورفولوژیکی و مقاومت به خشکی بر اساس طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و در دو شرایط تنش و بدون تنش آبی انجام گردید. تنوع ژنتیکی علاوه بر صفات زراعی، فیزیولوژیک، مورفولوژیک با استفاده از نشانگرهای مولکولی issr و rapd نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین، اختلافات بین ژنوتیپ را آشکار کرد، همچنین نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که بین دو شرایط تنش آبی و شرایط بدون تنش تفاوت وجود دارد. بر اساس نتایج تجزیه همبستگی و تجزیه رگرسیون گام به گام در شرایط بدون تنش، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه همبستگی بالایی با عملکرد داشتند و می توانند به عنوان شاخص جهت گزینش ارقام با عملکرد بالا مدنظر قرار گیرند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه علیت در هر دو شرایط تنش و بدون تنش سه صفت مهم تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و تعداد سنبله در متر مربع در سطح اولیه بیشترین اثر مستقیم را بر عملکرد دانه داشتند بنابراین ویژگی مهم تعداد دانه در سنبله در شرایط بدون تنش و تعداد سنبله در متر مربع در شرایط تنش به علت داشتن اثرات مستقیم بالا می توانند معیارهای خوبی برای گزینش جهت نیل به عملکرد بالاتر باشد. تجزیه خوشه ای با استفاده از روش وارد، بر مبنای عملکرد و اجزای عملکرد، خصوصیات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و فنولوژیک ژنوتیپ ها را در سه گروه جداگانه قرار داد. گروه بندی حاصله بوسیله تجزیه تابع تشخیص مورد تایید قرار گرفت. با انجام تجزیه به مولفه های اصلی، هشت مولفه شناسایی شد که در شرایط بدون تنش بیش از 87 درصد و در شرایط تنش آبی 84 درصد تنوع کل داده ها را تبیین کردند. همچنین تجزیه به عامل ها 24 صفت مورد ارزیابی را به هشت عامل مستقل از هم کاهش داد که در مجموع 15/87 درصد از تغییرات کل را در شرایط بدون تنش و در شرایط تنش 66/84 درصد از تغییرات کل را توجیه کرد. از 23 آغازگر issr مورد استفاده در این تحقیق، 18 آغازگر نوارهای مختلفی را تکثیر کردند. از 224 نوارامتیاز داده شده، 213 نوار چندشکل بوده و درصد چندشکلی کل 08/95 درصد برآورد شد. همین طور از 20 آغازگر rapd مورد استفاده در این مطالعه، 17 آغازگر نوارهای مختلفی را تکثیر کردند. از 232 نوار امتیاز داده شده، 225 نوار چند شکل بوده و درصد چند شکلی کل 98/96 درصد برآورد شد. تجزیه خوشه ای بر اساس داده های حاصل از نشانگر issr، ژنوتیپ ها را در چهار گروه جداگانه و بر اساس داده های حاصل از نشانگر rapd نیز ژنوتیپ ها را در چهار گروه جداگانه قرار داد که با نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی در مورد هر دو نشانگر مطابقت داشت. آزمون مانتل بین داده های فنوتیپی در شرایط تنش و داده های فنوتیپی در شرایط بدون تنش با داده های نشانگر issr هیچ همبستگی معنی داری نشان نداد که این موضوع می تواند حاکی از عدم تطابق داده های مولکولی و زراعی، بدلیل کم بودن تعداد نشانگرهای مورد استفاده و تعداد توالی های تکراری در ژنوم گندم های مورد بررسی باشد. همچنین داده های فنوتیپی شرایط بدون تنش با داده های نشانگر rapd همبستگی معنی دار نشان نداد ولی داده های شرایط تنش با نشانگرrapd همبستگی معنی دار داشت. بین داده های نشانگرهایrapd و issr همبستگی معنی داری مشاهده شد. کلید واژه: تنوع ژنتیکی، خشکی، صفات مورفولوژیک و زراعی و نشانگر dna