تجزیه ژنتیکی صفات مرتبط با برگ پرچم در جو (Hordeum vulgare L.) تحت شرایط نرمال و تنش خشکی

مقدمه: جو (Hordeum vulgare L.) به عنوان چهارمین غله مهم در جهان شناخته می شود. تنش خشکی نیز یکی از عوامل اصلی کاهش رشد و عملکرد جو است و عملکرد دانه با ویژگی های مورفولوژیکی برگ پرچم به طور مستقیم ارتباط دارد.مواد و روش ها: به منظور شناسایی نواحی ژنومی اصلی و اپیستاتیک و بررسی اثر متقابل آن ها با محیط برای صفات مورفولوژیک مرتبط با برگ پرچم از جمله طول، عرض، سطح و طول غلاف برگ پرچم، آزمایشی با ۱۳۶ لاین دابل هاپلوئید جو به همراه والدین آن ها ‘Nure’ و  ‘Tremois’در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار تحت دو شرایط نرمال و تنش خشکی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی زابل در سال زراعی ۹۵-۱۳۹۴ اجرا شد. برای تجزیه QTL، نقشه ژنتیکی جمعیت مورد نظر شامل ۵۴۳ نشانگر (DArT، SSR، SNP و AFLP) بود. در این مطالعه، تجزیه QTL تک مکانی و دو مکانی به ترتیب با استفاده از روش های نقشه یابی فاصله­ای مرکب (CIM) و مدل ترکیبی بر اساس مکان­یابی فاصله­ای مرکب (MCIM) انجام گرفت.یافته ها: بر اساس تجزیه تک مکانی، پنج QTL شامل سه QTL قوی Q۱FLW-۱H.SZ، Q۱SHFLL-۱H.NZ و Q۲SHFLL-۱H.NZ در فاصله های نشانگری bPb-۶۳۴۳-bPb-۸۰۸۱، bPb-۱۴۱۹-bPb-۹۱۸۰ و bPb-۹۱۰۸-bPb-۶۳۴۳ و دو QTL پیشنهادی روی کروموزوم های ۱H و ۵H برای صفات عرض برگ پرچم (FLW, cm) و طول غلاف برگ پرچم (SHFLL, cm) مشخص شدند. بر اساس تجزیه دو مکانی، هشت QTL افزایشی (M-QTL) و ۱۵ جفت QTL اپستازی (E-QTL) برای صفات مختلف شناسایی شدند که در این بین، دو جفت QTL اپستازی برای صفت FLW، اثرات متقابل QTL در محیط معنی داری (AAEI) را نشان دادند. همهM-QTLهای شناسایی شده برای صفات مرتبط با برگ پرچم در دو محیط، بدون اثرات متقابل افزایشی × محیط(AEI) ، به عنوانQTLهای پایدار شناسایی شدند و بیشترین تعدادQTLهای پایدار مربوط به کروموزوم ۱H بود. در این مطالعه، QTLهای مربوط به تحمل خشکی در همه کروموزوم های جو به جز کروموزوم ۲H شناسایی شدند..نتیجه گیری: اکثرQTL های مرتبط با صفات مورد بررسی در جمعیت Nure/Tremois در مطالعه حاضر قبلا گزارش نشده اند و جدید هستند. QTLهای قوی و پایدار کنترل کننده صفات مرتبط با برگ پرچم در این مطالعه، همراه با نشانگرهای پیوسته به این QTLها، پس از تایید و اعتبارسنجی در شرایط محیطی و زمینه های ژنتیکی مختلف، می توانند در برنامه های به نژادی انتخاب به کمک نشانگر (MAS) و هرم سازی ژن برای ایجاد ارقام جو پر محصول و متحمل به خشکی مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، یافته های این پژوهش، درک روابط ژنتیکی بین صفات مرتبط با برگ پرچم را در سطح مولکولی تسریع می کند.

کلیدواژه ها:

اثرات اپیستازی ، اثر متقابل QTL × محیط ، تحمل به خشکی ، جو ، QTL افزایشی