بکارگیری همزمان بهنژادی سریع و تلاقی برگشتی به کمک نشانگر در توسعه لاین های ایزوژن گندم

هدف: دستیابی به لاین های ایزوژن به دلیل زمان بر بودن، یک محدودیت در برنامه های به نژادی به شمار می رود. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی یک روش به نژادی سریع همزمان با تولید لاین های ایزوژن حاصل از تلاقی برگشتی گندم نان (رقم روشن و کل حیدری) با رقم زودرس استرالیایی اکسکلیبر و به منظور بررسی وضعیت ژنتیکی و تاثیر ژن های بهاره سازی و طول دوره نوری بر زودرسی، عملکرد و اجزا عملکرد، انجام شده است.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، گیاهان زودرس نسل BC۳F۲ حاصل روش تلاقی برگشتی از رقم اکسکلیبر به ارقام روشن و کل حیدری در مطالعات قبلی را با والد تکراری (روشن/ کل حیدری) برای حصول نسل BC۴F۱ تلاقی داده و والدین و نتاج با استفاده از نشانگرهای اختصاصی ژن های بهاره سازی و طول دوره نوری ارزیابی شدند. بذرهای هر نسل، قبل از کشت به مدت ۱۲۰ ساعت در آون (˚۲۹C) خشک و سپس ۷۲ ساعت با تیمار اسید جیبرلیک ۰/۵ پی پی ام در یخچال (˚۴C) نگهداری شدند و سپس در بستر بهینه شده شامل کوکوپیت، کود دامی پوسیده، ماسه و خاک مزرعه کاشته شدند. قفسه های نوری مجهز به ۱۸ عدد لامپ ال ای دی و نیز زمان سنج، چرخه های نوری ۱۶:۸ (تاریکی /روشنایی) را فراهم آوردند. دمای ۲۴-۲۱ درجه سانتی گراد در گلخانه کنترل شد. توسعه نسل هایBC۵F۱ تا BC۵F۴ در شرایط گلخانه با استفاده از این شیوه، به نژادی سریع در یک سال انجام شد. در طول این نسل ها، با استفاده از نشانگرهای اختصاصی، تنها گیاهان هتروزیگوت انتخاب شدند. در نسل BC۵F۵ بر اساس نتایج آزمایش های مولکولی، لاین های هموزیگوت برای آزمون های مزرعه ای نهایی انتخاب شدند.نتایج: در این پژوهش با کمک شیوه به نژادی سریع بهینه شده در گلخانه و توسعه پنج نسل تلاقی برگشتی و چهار نسل خودگشنی، لاین های ایزوژنPpd-D۱b/Ppd-D۱b  و Ppd-D۱a/Ppd-D۱a در زمینه ژنتیکی دو رقم روشن و کل حیدری و نیز لاین های ایزوژن Vrn-B۱a/Vrn-D۱a، Vrn-B۱a/ vrn-D۱، vrn-B۱/ Vrn-D۱a و vrn-B۱/ vrn-D۱ در زمینه ژنتیکی روشن به دست آمدند. نتایج نشان داد انتخاب به کمک نشانگر برای ترکیبی از آلل های بهاره سازی Vrn-B۱ و Vrn-D۱a می تواند تقریبا تعداد روز تا گلدهی را ده روز کاهش دهد، در حالی که در یک برنامه به نژادی تلاقی برگشتی برای گلدهی (انتخاب فنوتیپی) در زمینه ژنتیکی یکسان (روشن)، گلدهی ۱۴ روز زودتر بود. vrn-B۱/Vrn-D۱a لاین ایزوژنی بود که کمترین تعداد روز تا رسیدگی را در هر دو آزمایش داشت. لاین ایزوژن Vrn-B۱a/Vrn -D۱ و Vrn-B۱a /Vrn-D۱a به ترتیب بیشترین تعداد روز تا رسیدگی را در شرایط آبی و دیم به خود اختصاص دادند. انتخاب آلل Ppd-D۱a در تحقیق حاضر به طور غیرمستقیم باعث بهبود گلدهی در زمینه ژنتیکی روشن و کل حیدری به ترتیب ۴/۲۵ و ۶/۰۳ روز شد. با تولید نسل BC۵F۱ در یک بازه زمانی ۶۵ روز از کاشت و ورود ژنوتیپ ها به فاز گلدهی، امکان انجام تلاقی فراهم گردید.نتیجه گیری: انجام تلاقی برگشتی به کمک نشانگر در تمام طول سال در گلخانه ممکن و به گزینش فنوتیپی نیاز نیست. با توجه به بازیابی بخش زیادی از ژنوم والد تکراری با توسعه نسل ها، کوتاه کردن ‫چرخه به نژادی با استفاده از تکنولوژیهای نسل جدید مانند روشهای بهنژادی سریع می تواند باعث افزایش پیشرفت ژنتیکی بدون افزایش قابل توجه اندازه جمعیت گردد.

کلیدواژه ها:

به نژادی کلاسیک ، تکنولوژی های نسل جدید ، محیط کنترل شده