شناسایی نشانگرهای مولکولی ریزماهواره مرتبط با صفات تحمل به خشکی در گندم دوروم

در این مطالعه تأثیر تنش خشکی بر برخی از خصوصیات مهم مورفوفیزیولوژیک و تعیین نشانگرهای مولکولی ریزماهواره (ssr) مرتبط با صفات تحمل خشکی در 151 فامیل f3 و f4 گندم دوروم حاصل از تلاقی دو والد oste-gata به عنوان والد متحمل و massara-1 به عنوان والد حساس بررسی گردید. جهت ارزیابی فامیل ها از طرح بلوک های کامل تصادفی و بطور جداگانه در شرایط محیطی عدم تنش و تنش رطوبتی و درطی سال های زراعی 1382 و 1383 استفاده گردید. تنش خشکی در زمان سنبله دهی و بر اساس 140 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس a صورت گرفت. صفات مختلف مورد ارزیابی در هریک از نسل ها و شرایط محیطی شامل ارتفاع بوته، طول سنبله، طول پدانکل، طول ریشک، طول و عرض برگ پرچم، روز تا سنبله دهی، روز تا گرده افشانی، روز تا رسیدگی، دوره پرشدن دانه، وزن سنبله در بوته، وزن هزار دانه، وزن دانه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در متر مربع، وزن حجمی، سرعت پرشدن دانه، شاخص برداشت سنبله، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، محتوای نسبی آب برگ (rwc)، محتوای آب برگ (lwc)، مقدار آب برگ های جدا شده (elwr) و محتوای پروتئین دانه بودند. نتایج این مطالعه نشان داد که با اعمال تنش رطوبتی، میانگین صفات مختلف مرتبط با رشد زایشی گیاه از جمله عملکرد دانه و اجزای آن، شاخص برداشت، روز تا رسیدگی، rwc و lwc کاهش و محتوای پروتئین دانه افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس و تجزیه واریانس مرکب موید وجود تفاوت معنی دار در بین فامیل ها و آثار متقابل ژنوتیپ×محیط معنی دار برای اکثر صفات بود. ضرایب همبستگی صفات نشان داد که عملکرد دانه در هر دو شرایط محیطی تنش و بدون تنش و برای هر دو نسل f3 و f4 با هر کدام از صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل، اجزای عملکرد و صفات فیزیولوژیک همبستگی معنی داری داشت. نتایج تجزیه و تحلیل چند متغیره نشان داد که از بین اجزای عملکرد دانه، وزن دانه در سنبله در شرایط تنش بخش قابل توجهی از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کرده و طول پدانکل نیز در عملکرد دانه موثر بوده است. همچنین مشخص شد که ژنوتیپ های مختلف در مقابله با تنش های رطوبتی از مکانیسم های مختلف استفاده کرده و از طریق پابلندی و استفاده از ذخایر موجود در ساقه، افزایش طول دوره پر شدن دانه، کوتاهی مرحله رشد رویشی و استفاده از خصوصیات فیزیولوژیک از افت عملکرد ناشی از تنش خشکی جلوگیری کرده اند. شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با صفات مورد مطالعه و qtlهای کنترل کننده آنها به دو روش نقشه یابی تک نشانگری و مکان یابی فاصله ای مرکب با استفاده از 23 نشانگر ssr در این جمعیت انجام گردید. نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام منجر به شناسایی و پیشنهاد مکان های احتمالی حضور qtlهای مرتبط با صفات مختلف گردید که بعضی از این مکان ها با روش مکان یابی فاصله ای مرکب تأیید شدند. نشانگرهای xbarc45-2b و xbarc124-2b ارتباط بسیار معنی داری را با ارتفاع بوته در هر دو شرایط محیطی تنش و بدون تنش نشان دادند. نشانگر -7b22xcfd برای طول سنبله، نشانگر -3b101xbarc برای طول پدانکل، نشانگر-2b148xgwm برای طول برگ پرچم، نشانگر -7b22xcfd برای وزن هزار دانه، نشانگر xwmc166-7b برای عملکرد دانه و نشانگر -2b148xgwm برای شاخص برداشت در شرایط تنش رطوبتی شناسایی گردیدند. برای صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل و طول سنبله یک qtl بزرگ اثر مشترک در نزدیکی نشانگر xbarc124-2b به ترتیب با حداکثر توجیه حدود 49، 37و 31 درصد از واریانس فنوتیپی شناسایی گردید. qtl مذکور در هر دو شرایط محیطی تنش و عدم تنش رطوبتی ملاحظه گردید. qtlهای دیگری نیز بر روی کروموزوم های a6 و b3 برای طول پدانکل و b3، b1 و b5 برای طول سنبله پیشنهاد گردید. تنها qtl بزرگ اثر تظاهر یافته برای طول ریشک در نزدیکی نشانگر xbarc124 و با توجیه حدود 13 درصد از واریانس فنویتپی این صفت در نسل f3 قرار داشت. برای صفت طول برگ پرچم دو qtl بزرگ اثر با توجیه حدود 24 و 18 درصد از واریانس این صفت در نزدیکی نشانگرهای11-1b xgwm و xgwm299-3b در شرایط بدون تنش شنایایی گردید. مهمترین qtl شناسایی شده برای عرض برگ پرچم در نزدیکی نشانگر 2-7b2xcfd و برای هر دو شرایط تنش و عدم تنش رطوبتی قرار داشت. اگرچه تجزیه رگرسیون گام به گام qtlهایی را برای روز تا سنبله دهی بر روی کروموزوم های b2، a7و b4، روز تا گرده افشانی برروی کروموزوم های a7 و b3 و روز تا رسیدگی بر روی کروموزوم a6 پیش بینی نمود ، اما مکان یابی فاصله ای مرکب qtlهای کوچک اثری را بر روی کروموزوم های b2 و b3 و در مجاورت نشانگرهای 124xbarc ،101 xbarc و 389 xgwm شناسایی کرد. نشانگر 45xbarc با عملکرد بیولوژیک ، نشانگرهای 22xcfd و 2114xcfa با شاخص برداشت و وزن هزار دانه ، نشانگرهای 181xgwm ، 405xwmc و 148xgwm با شاخص برداشت سنبله و نشانگر 166xwmc با وزن دانه در سنبله ارتباط بسیار معنی داری را نشان داده و در حدود 20 درصد از واریانس فنوتیپی هر کدام از صفات مذکور را توجیه نمودند. برای صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در متر مربع، وزن سنبله، وزن حجمی و محتوای پروتئین دانه در هر دو روش تجزیه تک نشانگری و مکان یابی فاصله ای مرکب qtlهای احتمالی قابل توجهی شناسایی نگردید. qtlهای مرتبط با صفات فیزیولوژیک rwc و lwc و elwr در کلیه موارد کوچک اثر بوده و بر روی کروموزوم های b1، b2، b3، b4 و b6 شناسایی شدند. از بین کلیه qtlهای شناسایی شده، تنها qtlهای موجود روی کروموزوم b2 و مرتبط با صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل و طول سنبله جهت اهداف انتخاب به کمک نشانگر(mas) معرفی می شوند.