بررسی تنوع آللی مکان ژنی مقاومت به زنگ lr34/yr18 روی تعدادی از ارقام تجاری گندم نان

گندم اولین ومهم ترین گیاه زراعی دنیا محسوب شده که غذای اصلی بیش از یک سوم مردم جهان را تشکیل می دهد. گندم هم ازنظر دارا بودن بالاترین میزان سطح کشت و هم به عنوان اصلی ترین غذای کشور و مهم ترین منبع تأمین کالری و پروتئین موردنیاز مردم دارای اهمیت فراوان است. در سرتاسر جهان آفات و بیماری ها (به ویژه زنگ ها) ازجمله عواملی هستند که باعث کاهش عملکرد گندم شده و خسارات هنگفتی را موجب می شوند. زنگ قهوه ای با عامل،puccinia triticinaeriks.(syn.p. reconditarob. ex desm. f. sp. triticieriks. &henn)، در بین زنگ های سه گانه گندم انتشار بیشتری دارد. ازاین رو با توجه به اهمیت زنگ قهوه ای در ایران و سایر نقاط دنیا شناسایی و معرفی ارقام مقاوم ضروری به نظر می رسد که دراین بین مقاوم-سازی ژنتیکی مهم ترین و اقتصادی ترین روش مبارزه با زنگ ها بشمار می رود. تاکنون نزدیک به 70 ژن مقاومت به زنگ قهوه ای شناسایی شده است که از آن میان تنها ژن هایlr34،lr46،lr67 و sr2 که به ترتیب با ژن های مقاومت به زنگ زرد yr18،yr29، yr46و yr30پیوستگی ژنتیکی کامل دارند، به عنوان ژن های مقاومت تدریجی دسته بندی شده اند. طبق مطالعات مکان ژنیlr34/yr18 باعث ایجاد مقاومت در مرحله گیاه بالغ(apr) می شوند. مهم ترین هدف از انجام این تحقیق استفاده همزمان از آزمون تیپ آلودگی و نشانگرهای مولکولی پیوسته به ژن lr34 به منظور بررسی وجود یا نبود ژن مقاوم به زنگ قهوه ای lr34در بین تعدادی از مهم ترین لاین ها و ارقام تجاری گندم بوده است. در این مطالعه وجود ژن مقاومت به زنگ قهوه ای lr34با استفاده از سه نشانگر cssfr5، caispb1 و casnp4 و ارزیابی های فنوتیپی بر روی 102 ژنوتیپ موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حدود 16% ژنوتیپ های آزمایش شده دارای آلل مقاوم ژن lr34 می باشند. از بین سه نشانگر استفاده شده، نشانگر cssfr5مرتبط ترین و اختصاصی ترین نشانگر با ژن lr34 و نشانگر caisbp1 کاربر پسندترین و تکرار پذیرترین نشانگر می باشد. تجزیه تحلیل های انجام گرفته با نرم افزارهای آماری نشان دادند که این سه نشانگر نیز به خوبی توانسته اند ژنو تیپ ها را ازنظر وجود آلل مقاوم ژن lr34 از یکدیگر به خوبی تفکیک و هاپلوتیپ بندی کنند. همچنین به نظر می رسد که دو جهش موجود در اگزون 11 و 12 مهم ترین جهش های ایجادشده در این ژن می باشند ولی snp موجود در اگزون 12 این ژن مهم ترین و تنها جهش افتراقی بین دو هاپلوتیپ حساس و مقاوم ژن lr34 است و نتیجه قطعی نیاز به آزمایشات کامل تر در آینده دارد. علاوه بر آن نتایج هم ردیفی lr34 با دیگرگونه های زراعی نشان داد، مشابه آلل lr34- در دو گونه برنج و سورگوم به ترتیب با 88% و 75% مشابهت وجود دارد که این نشان از قدیمی تر بودن الل lr34- نسبت به lr34+ دارد. همچنین به نظر می رسد بیشتر گونه های زراعی ارتولوگ با گندم ژن lr34 را ازدست داده اند درحالی که گندم، برنج و سورگوم این ژن را حفظ کرده. این نشان می دهد که lr34 یک مزیت انتخابی در طول زمان است و از دست دادن آن برای گیاه مضر نمی باشد. علاوه بر آن نتایج حاصل از آللیسم قطعه ای از این ژن نیز با روش pbr و استفاده از 5 آنزیم برشی تنوعی در بین 16 ژنوتیپ مقاوم تأییدشده با نشانگر های مولکولی نشان نداد. البته احتمال شناسایی آلل جدید با این روش نسبت به دیگر روش های شناسایی snp ها به خصوص تعیین توالی به مراتب کمتر و زمان بر می باشد و مستلزم استفاده از تعداد زیادی آنزیم محدودکننده، ترجیحاً چهار باز بر و طول قطعه تکثیری بیشتری می باشد تا شانس پیدا کردن یک جهش یا آلل جدید زیادتر شود.