فوزاریوم سنبله یکی از مخرب ترین بیماری های گندم در کل دنیا محسوب می شود. این بیماری علاوه بر کاهش عملکرد محصول کیفیت آن را نیز کاهش می دهد. طی دهه های گذشته در ایران نیز شیوع این بیماری باعث کاهش سطح زیرکشت ارقام پرعملکرد تجن و فلات در منطقه شمال ایران شده است. یکی از موثرترین راه های کاهش اثرات این بیماری استفاده از ارقام متحمل می باشد. به منظور افزایش مقاومت ارقام پرعملکرد تجن و فلات آزمایشی طی سال های 1390-1387 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان و مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. با توجه به اینکه تشخیص تنوعی که از نظر میزان شباهت به والد در نسل های در حال تفکیک وجود دارد با استفاده از روش های ارزیابی فنوتیپی مشکل می باشد، استفاده از نشانگرهای مولکولی در امر انتخاب می تواند باعث افزایش کارایی انتخاب و کاهش طول دوره اصلاحی و در بلند مدت صرفه جویی در هزینه ها گردد. در این تحقیق سعی بر این بود که مقاومت به فوزاریوم از لاین های پیشرفته (f6) مقاوم که در شجره خود از ارقام تجن و فلات بهره می بردند، با روش تلاقی برگشتی به آنها منتقل شوند و با استفاده از نشانگرهای مولکولی ریخته ارثی والد تکراری بازیابی شود. در سال زراعی 88-1387 نسل پایه f5 از نظر وجود تنوع ژنتیکی مورد بررسی قرار گرفت ومشخص شد که در این نسل تنوع محسوسی از نظر سهم ژنوم والد تکراری وجود دارد. بنابراین در سال بعد بوته های نسل f6 از نظر میزان مقاومت به بیماری و شباهت ژنتیکی با والد مورد نظر ارزیابی شدند تا بتوان بوته های مناسب را انتخاب نمود و با والد تکراری تلاقی برگشتی داد. شاخص های مربوط به مقاومت های نوع اول، دوم و سوم برای بوته های مختلف این نسل برآورد گردید. نتایج نشان داد که بوته های مختلف از نظر میزان مقاومت تفاوت دارند. میزان شباهت ژنتیکی افراد این نسل با والد مربوطه نیز دامنه تغییرات وسیعی نشان داد. در جمعیت مربوط به رقم تلاقی فلات میانگین شباهت به والد تکراری 65 درصد برآورد گردید که از 38 تا 85 درصد متغیر بود. در جمعیت مربوط به تلاقی تجن این مقدار برابر 75 درصد بود و از 62 تا 90 درصد پراکندگی نشان داد. با توجه به سطح مقاومت و همچنین شباهت ژنتیکی با والد مربوطه، بوته های با میزان مقاومت و شباهت ژنتیکی بالاتر شناسایی و بذرهای حاصل از تلاقی برگشتی آنها با والد تکراری (تجن یا فلات) به عنوان والدین نسل بعد انتخاب شدند. بذرهای حاصل در تابستان 1389 کشت شده و از خودگشنی آنها نسل bc1f2 ایجاد شد. افراد این نسل در زمستان- بهار 1389 کشت شده و از نظر میزان مقاومت به بیماری و شباهت ژنتیکی با والد تکراری مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افراد این نسل نیز از نظر هر دو جنبه دارای تنوع بودند. شباهت به فلات در این نسل از 62 تا 7/83 درصد متغیر بود و میانگین شباهت به فلات به 5/73 درصد افزایش یافت؛ درحالی که شباهت به تجن از 57 تا 89 درصد متغیر بود و متوسط شباهت به تجن 68 درصد برآورد گردید که نسبت به نسل قبل 7 درصد کاهش نشان داده است. این کاهش شباهت می تواند به این دلیل که در نسل های قبل انتخاب فنوتیپی در جهت صفات مختلف بوده و همچنین انتخابی در جهت بازیابی ژنوم والد مربوطه انجام نمی شده، باشد. در این نسل نیز با توجه به میزان مقاومت و شباهت به والد تکراری، بوته های انتخاب شده که دارای مقاومت و شباهت بیشتر با والد تکراری بودند، تلاقی برگشتی داده شدند.

در این تحقیق ارتباط شش ژن شامل hd1، hd3a، hd5، hd6، ehd1 و ehd3 با زمان خوشه دهی برنج مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 45 رقم برنج محلی و اصلاح شده در شرایط آب و هوایی گرگان مورد ارزیابی فنوتیپی قرار گرفتند و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن های فوق در واکنش زنجیره ای پلیمراز (pcr) تعیین ژنوتیپ شدند. نتایج نشان داد که ارقام محلی به طور متوسط 9 روز زودرس تر از ارقام اصلاح شده بودند و تفاوت زمان خوشه دهی آنها معنی دار بود. آغازگرهای اختصاصی همه ژن های فوق چندشکلی بین ارقام مورد مطالعه را آشکار نمودند. تجزیه ارتباط در جمعیت مورد مطالعه نشان داد که ژن های hd1، hd3a و ehd1 تاثیر بیشتری بر زمان خوشه دهی داشتند، به طوریکه به ترتیب 18/2، 16/1 و 12/1 درصد از واریانس فنوتیپی را توجیه نمودند. اثر افزایشی دو ژن hd1 و hd3a در جهت زودرسی به ترتیب 3/9-، 5/1- روز و اثر افزایشی ژن ehd1 در جهت دیررسی معادل 3/4 روز برآورد شد. سه ژن دیگر (hd5، hd6 و ehd3) تاثیر کمی بر زمان خوشه¬دهی داشتند، به طوریکه به ترتیب 4/8، 5/5 و 5/4 درصد از تغییرات زمان خوشه دهی را توجیه نمودند و اثر افزایشی آن¬ها در جهت زودرسی یا دیررسی معادل 2/6، 2/4- و 2/2 روز برآورد شد. تجزیه ارتباط پس از تفکیک جمعیت به دو گروه ارقام اصلاح شده و محلی نشان داد که اثر ژن های hd1، hd3a و hd6 در گروه ارقام اصلاح شده (به ترتیب 24/1، 26/5 و 17/6 درصد) و اثر ژن hd5 در گروه ارقام محلی (16/2 درصد) قوی تر بود، اما اثر بقیه ژن ها در دو گروه فوق ناچیز بود. بر اساس نتایج این تحقیق می توان نتیجه گیری نمود که اصلاح ارقامی با آلل های زودرس کننده ژن های hd1، hd3a و ehd1 امکان پذیر می باشد.