شناسایی نشانگرهای ریزماهواره پیوسته با نواحی ژنومی کنترل کننده پرولین و فروکتان در ارقام گندم نان (Triticum aestivum L.) تحت تنش سرما

هدف: تنش سرمایی به عنوان یکی از محدودکننده ترین عوامل تولید گندم (Triticum aestivum L.)، به طور قابل توجهی عملکرد این محصول استراتژیک را کاهش می دهد. در این راستا، شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با ژن های دخیل در کنترل صفات مرتبط با مکانیسم های تحمل به تنش سرمایی، از جمله تجمع متابولیت های محافظتی نظیر پرولین و فروکتان، از اهمیت بسزایی برخوردار است. مطالعه حاضر با هدف بررسی ساختار ژنتیکی جمعیت و انجام تجزیه ارتباط نشانگرهای تکرار ساده توالی (SSR) با صفات فیزیولوژیک مرتبط با تحمل به تنش سرمایی در مجموعه ای متنوع از ژنوتیپ های گندم نان انجام گرفت. این پژوهش در پی آن است تا با شناسایی ارتباطات معنی دار بین نشانگرهای SSR و صفات مرتبط با تحمل به سرما، گامی موثر در راستای توسعه نشانگرهای کاربردی برای برنامه های به نژادی گندم و تولید ارقام مقاوم به تنش های دمای پایین بردارد.مواد و روش ها: بذور جوانه زده ۷۰ ژنوتیپ گندم نان پس از گذراندن دوره بهاره سازی، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلدان در گلخانه کشت شدند. در مرحله آغازین خوشه دهی (Zadoks GS۴۱-۴۹)، گیاهان به طور جداگانه تحت سطوح دمایی نرمال (۸+ درجه سانتی گراد) و تنش سرمایی (۲- درجه سانتی گراد) قرار گرفتند. پس از اعمال تیمارها، میزان پرولین و فروکتان در بافت های گیاهی ژنوتیپ های مختلف مورد ارزیابی کمی قرار گرفت. به منظور تعیین ساختار ژنتیکی جمعیت و شناسایی احتمالی ژنوتیپ های مختلط، تجزیه و تحلیل داده های نشانگرهای SSR با استفاده از نرم افزار Structure V.۲.۳.۴ و روش Bayesian انجام شد. در نهایت، میزان عدم تعادل پیوستگی (Linkage disequilibrium) و تجزیه ارتباطی (Association analysis) بین نشانگرهای SSR و صفات فیزیولوژیک مورد مطالعه (محتوای پرولین و فروکتان تحت شرایط تنش و نرمال) با استفاده از مدل خطی مخلوط (Mixed linear model) در نرم افزار TASSEL ۲.۱ محاسبه گردید.نتایج: بین ژنوتیپ ها و سطوح مختلف دما اختلاف معنیدار از لحاظ میزان پرولین و فروکتان مشاهده شد. تجزیه ساختار جمعیت بر اساس داده های ۲۴ نشانگرSSR نشان داد ۷۰ ژنوتیپ در سه زیرگروه؛ گروه اول شامل ۲۰ ژنوتیپ، گروه دوم شامل ۲۷ ژنوتیپ و گروه سوم شامل ۲۳ ژنوتیپ تقسیم شدند. ۹۱/۰ درصد از جفت مکان های SSR ممکن در عدم تعادل پیوستگی مطلق بودند. نتایج تجزیه ارتباطی نشان داد که هشت مکان SSR ارتباط بسیار معنی داری با میزان پرولین و فروکتان دارند. در این میان، Xgwm۴۴ قوی ترین ارتباط را با صفت پرولین در شرایط تنش نشان داد. نتیجه گیری: نتیجه گیری: نشانگرهای SSR، به ویژه Xgwm۴۴ وXgwm۳۱۹، دارای ارزش بالایی برای کاربرد در انتخاب به کمک نشانگر در به نژادی گندم هستند.

کلیدواژه ها:

پرولین ، تنش سرما ، ساختار جمعیت ، فروکتان ، عدم تعادل پیوستگی