ترسیم نقشه ژنتیکی و تعیین نشانگرهای مولکولی ‭AFLP ‬و ‭SSR ‬کنترل کننده مقاومت به سرما در جو

با توجه به وجود تنش سرما در دیمزارها، معرفی ارقام جو متحمل با روشهای کلاسیک تجزیه صفات کمی امکان پذیر می باشد ولی مدت زمان طولانی لازم برای انجام چنین روش هایی و نیز گاها گزینش ژنوتیپ های مطلوب بدون اطلاع از ساختار ژنتیکی آنها، اصلاح گران نباتات را در تصمیم گیری دچار مشکل کرده است. امروزه ابداع و توسعه ابزارهای مولکولی جدید، مکان یابی ژن های کنترل کننده صفات کمی نظیر تحمل به سرما را امکان پذیر و تسریع کرده است. از اینرو، برای مطالعه تنوع ژنتیکی و نیز شناسایی صفات موثر در تحمل به سرما و نواحی ژنومی مرتبط با این صفات درجو، تعداد ‮‭144‬ ژنوتیپ جو مشتمل بر ارقام محلی، اصلاح شده و لاین های بومی جو دریافتی از بانک ژن تحت شرایط مزرعه ای بررسی شدند. در مزرعه، آزمایش در قالب طرح لاتیس مربع با 2 تکرار اجرا شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، بین ژنوتیپ ها برای تمامی صفات مورفوفیزیولوژیک اختلاف آماری معنی داری وجود داشت. ضمنا دامنه تغییرات تمامی صفات مورفوفیزیولوژیک بسیار زیاد بود که نشانگر وجود تنوع ژنتیکی بسیار خوب مابین ژنوتیپ ها برای صفات مورد مطالعه می باشد. صفاتی نظیر ‭LT‬‮‭50‬، درصد پوشش سبز، شاخص زراعی، بیوماس، شاخص برداشت، و وزن دانه، روز تا رسیدگی، و طول دوره پر شدن دانه نشان دادند که می توان از این صفات برای انتخاب ژنوتیپ های متحمل به تنش سرما استفاده کرد. بعلاوه، با توجه به زیاد بودن میزان ضریب تغییرات ژنتیکی صفاتی نظیر میزان تجمع کربوهیدرات های محلول در آب، درصد پوشش سبز، و وزن دانه پتانسیل انتخاب برای این صفت بالا خواهد بود. همچنین در مطالعه حاضر، تنوع و ساختار ژنتیکی توده های بومی، ارقام تجاری و لاین های اصلاحی جو با استفاده از ‮‭61‬ جفت آغازگر ‭SSR ‬بررسی شد. با استفاده ‮‭51‬ جفت آغازگر چندشکل، ‮‭236‬ آلل با دامنه 2 تا ‮‭15‬ و میانگین ‮‭4/3‬ آلل به ازای هر جایگاه در ژنوتیپ های مورد بررسی تکثیر شد. متوسط میزان اطلاعات چندشکلی (‮‭47/0 , (PIC ‬با دامنه ‮‭0/1‬ تا ‮‭0/89‬ به ترتیب برای نشانگرهای ‭EBMAC‬‮‭659‬ و ‭BMAC‬‮‭0032‬ بدست آمد. تنوع ژنی بین ‮‭0/1‬ ‭(EBMAC‬‮‭659‬) تا ‮‭0/9‬ ‭(BMAC‬‮‭0032‬) با میانگین ‮‭0/52‬ متغیر بود. تجزیه واریانس مولکولی نشان دهنده سهم بیشتر واریانس درون گروهی (%‮‭94‬) در تبیین واریانس مولکولی کل بود. در بین گروه های مورد بررسی، بیشترین واریانس درون گروهی برای ارقام تجاری و لاین های اصلاحی (‮‭41‬) و کمترین واریانس (‮‭31‬) ژنوتیپ های بومی مصر مشاهده شد. حداکثر و حداقل شاخص های شانون و تنوع ژنی به ترتیب به ژنوتیپ های بومی ایران و مصر تعلق داشت. تجزیه خوشه ای با استفاده از الگوریتم ‭Neighbor-Joining ‬و ضریب فاصله ‭Jukes-Cantor ‬ژنوتیپ ها را به پنج گروه منتسب کرد. در این گروه بندی، ژنوتیپ های بومی ایران در دو گروه و ژنوتیپ های بومی چین در اکثر گروه ها پراکنده شدند. در تجزیه به بردارهای اصلی، سه بردار اصلی اول در مجموع %‮‭70‬ از تغییرات مولکولی بین ژنوتیپ ها را تبیین کردند. بطور خلاصه، مطالعات مزرعه ای و آزمایشگاهی توانستند تنوع وسیعی را برای ژنوتیپ های جو مورد مطالعه نشان دهند که از این پتانسیل می توان در برنامه های اصلاح جو در شرایط سردسیر دیم استفاده کرد. واژه های کلیدی: تنوع ژنتیکی، مارکرهای مولکولی، تنش سرما، جو زراعی