مکان یابی ژن های کنترل کننده تحمل به شوری در مرحله گیاهچه در یک جمعیت تلاقی برگشتی پیشرفته برنج

در این بررسی از جمعیت نسل bc2f6 برنج، حاصل از تلاقی ارقام هاشمی/ir67418-110-3222 شامل 142 لاین، طی دو دوره 15 و 30 روزه و دو سطح تنش (بدون تنش و تنش شوری ds/m8) برای تعیین qtlهای کنترل کننده صفات گیاهچه ای در برنج و نقش اپیستازی و اثر متقابل qtl در محیط استفاده گردید. در مقایسه با محیط بدون تنش، تنش شوری موجب کاهش اکثر صفات مورد مطالعه و افزایش صفات نسبت طول ساقه به ریشه و نسبت وزن خشک ساقه به ریشه در دوره 15 روز و نسبت طول ساقه به ریشه غلظت سدیم، کلسیم، نسبت سدیم به پتاسیم و نسبت سدیم به کلسیم در دوره 30 روز شد. نتایج ارزیابی فنوتیپی در هر دو محیط بدون تنش، تنش شوری و تجزیه همزمان دو محیط، طی دو دوره 15 و 30 روز نشان داد که اثر ژنوتیپ برای کلیه صفات به جز محتوای آب برگ (در محیط تنش شوری در دور 30 روز) معنی دار بود. برای تعیین qtlهای کنترل کننده صفات در جمعیت، از نقشه لینکاژی شامل61 جفت نشانگر چند شکل، با پوشش 5/1003 سانتی مورگان از ژنوم برنج و متوسط فاصله دو نشانگر 4/16 سانتی مورگان استفاده شد. 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 یک از صفات مورد بررسی بین 1 تا 5 مکان ژنی شناسایی گردید. این مکان های ژنی حداکثر 79/88 درصد (طول ساقه) از تنوع فنوتیپی صفت را در جمعیت پوشش می دادند. نتایج نقشه یابی qtlهای کنترل کننده صفات مورد مطالعه حاکی از وجود qtlهایی برای صفات طول ساقه، طول ریشه، طول ساقه به ریشه، وزن تر ساقه و ریشه، وزن خشک ساقه و ریشه، وزن خشک ساقه به ریشه، تعداد برگ سبز و کل برگ ها، درصد سبزینگی، غلظت یون های سدیم، پتاسیم، کلسیم، نسبت یون سدیم به پتاسیم و نسبت یون سدیم به کلسیم و شاخص های tol،sti و ssi بود. به روش مکان یابی فاصله ای مرکب برای طول ساقه qtlهایی بر روی کروموزوم های 3، 4، 6، 7 و 8، برای طول ریشه qtlهایی بر روی کروموزوم های 3، 6، 7 و 12، برای طول ساقه به ریشه qtlهایی بر روی کروموزوم های 1، 3، 4 و 6، برای وزن تر ساقه qtlهایی بر روی کروموزوم های 6 و 7، برای وزن تر ریشه qtlهایی بر روی کروموزوم های 3، 7، 8 و 12، برای وزن خشک ساقه qtlهایی بر روی کروموزوم های 6، 7 و 12، برای وزن خشک ریشه qtlهایی بر روی کروموزوم های 3 و 12، برای نسبت وزن خشک ساقه به ریشه qtlهایی بر روی کروموزوم های 2، 3، 4، 6، 7، 8، 10 و 12، برای تعداد برگ سبز qtlهایی بر روی کروموزوم های 4، 6، 7، 8 و 12، برای تعداد کل برگ qtlهایی بر روی کروموزوم های 2، 4، 6، 7 و 12، برای درصد سبزینگی qtlهایی بر روی کروموزوم های 2، 4، 6، 7 و 12، برای محتوای آب برگ qtlهایی بر روی کروموزوم های 1، 2، 6، 7 و 12، برای غلظت سدیم qtlهایی بر روی کروموزوم های 2، 3، 7 و 8، برای غلظت پتاسیم qtlهایی بر روی کروموزوم های 3، 6، 8، 9 و 12، برای غلظت کلسیم qtlهایی بر روی کروموزوم های 1، 3، 5، 7 و 12، برای نسبت سدیم به پتاسیم qtlهایی بر روی کروموزوم های 1، 3، 10 و 12 و برای نسبت سدیم به کلسیم qtlهایی بر روی کروموزوم های 1، 2، 8، 9 و 12 شناسایی گردید. برای شاخص tol، qtlهایی بر روی کروموزوم های 2، 6، 7 و 8، برای شاخصsti، qtlهایی بر روی کروموزوم های 1، 6، 7 و 12 و برای شاخص ssi، qtlهایی بر روی کروموزوم های 2، 4، 5 و 7 شناسایی گردید. با روش mcmc، qtlهایی بر روی کروموزوم شماره 12 برای صفات وزن خشک ساقه به ریشه، تعداد برگ سبز و درصد سبزینگی، برای نسبت سدیم به پتاسیم qtlهایی بر روی کروموزوم های 2 و 5 و برای نسبت سدیم به کلسیم qtlای بر روی کروموزوم شماره یک مکان یابی گردید. بیشترین اثرات اپیستازی برای طول ریشه شناسایی شد. مکان های ژنی دارای اثرات اصلی در کنترل نسبت سدیم به پتاسیم و نسبت سدیم به کلسیم دارای اثرات متقابل معنی دار با محیط بودند. اثرات اپیستازی برآورد شده در صفات درصد سبزینگی، نسبت سدیم به پتاسیم و نسبت سدیم به کلسیم نیز دارای اثرات متقابل معنی دار با محیط بودند. در نهایت از این نتایج و qtlهای شناسایی شده برای صفات گیاهچه ای در هر دو محیط بدون تنش و تنش شوری و هر دو دوره 15 و 30 روزه 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 نشانگرها برای صفات مقاومت به تنش بتوان انتخاب همزمان برای این صفات را انجام داده و رقم جدید برنج با خصوصیات مناسب را معرفی کرد.