ارزیابی برخی هیبریدهای برنج حاصل از نرعقیمی ژنتیکی سیتوپلاسمی از نظر خصوصیات زراعی و فیزیکوشیمیایی

مقدمه: توسعه فناوری نرعقیمی سیتوپلاسمی و شناسایی لاین های برگرداننده باروری کارآمد، از ارکان اساسی در به نژادی هیبریدهای پرمحصول و باکیفیت برنج به شمار می رود. در ایران، با وجود بومی سازی لاین های نرعقیم، محدودیت در لاین های برگرداننده باروری موثر، عدم همزمانی گلدهی والدین و کیفیت پخت نامطلوب از مهم ترین عوامل محدودکننده گسترش برنج هیبرید محسوب می شوند. بر این اساس، هدف این پژوهش، ارزیابی تعدادی از هیبریدهای بومی حاصل از نرعقیمی سیتوپلاسمی از نظر خصوصیات زراعی، فیزیکوشیمیایی و مولکولی، برای شناسایی ترکیب های برتر و لاین های برگرداننده باروری مناسب جهت بهره برداری در برنامه های به نژادی برنج هیبرید بود.مواد و روش‎ ها: شش لاین نرعقیم سیتوپلاسمی شامل چهار لاین خارجی و دو لاین بومی (نداA و نعمتA) به عنوان والد مادری و پنج لاین برگرداننده باروری به همراه یک لاین موتانت پیشرفته از رقم پژوهش (نسل نهم موتاسیون القایی با اشعه گاما) به عنوان والد پدری مورد استفاده قرار گرفتند. در سال ۱۳۹۸ تلاقی بین والدینی که از نظر گلدهی هم زمان بودند انجام شد. در سال ۱۳۹۹ تعداد ۷ هیبرید حاصل، به همراه دو رقم شاهد (نعمت و هاشمی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری کشت گردید. صفات زراعی، درصد عقیمی گرده، درصد باروری خوشه و عملکرد دانه اندازه گیری گردید. برای شناسایی ژن برگرداننده باروری Rf۳ در لاین های برگرداننده و هیبریدهای مربوطه، از نشانگرهای مولکولی RM۴۹۰ و RM۳۱۴۸ استفاده گردید. درصد آمیلوز، درجه حرارت ژلاتینی شدن، میزان ری آمدن برنج پخته و راندمان تبدیل در آزمایشگاه کنترل کیفیت اندازه گیری شدند.نتایج: نتایج نشان داد درصد باروری دانه گرده تمامی هیبریدها بیش از ۹۰ درصد بوده است، بر این اساس، ژنوتیپ های IR۵۰، IR۶۷۹۲۴R، P۱۵-۳، IR ۵۶،  IR۴۶Rو NSIC RC ۳۵۲ بعنوان والدین پدری، برگرداننده باروری تشخیص داده شدند. بیشترین تعداد پنجه بارور و بلندترین خوشه در تلاقی ندا A و رقم IR۵۰ مشاهده گردید. همچنین، بالاترین عملکرد دانه به هیبریدهای /IR۵۰ نداA، /IR۵۶ نعمت A و IR ۶۸۸۹۹A/IR۵۶ اختصاص داشت که با عملکردی بیش از ۱۰۰۰ گرم شلتوک در متر مربع، از صفاتی نظیر تعداد دانه پر در خوشه، طول خوشه، باروری دانه گرده و خوشه بالا تاثیر پذیرفته بودند. بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی نشان داد که میزان آمیلوز در هیبریدها در دامنه ۷۹/۲۱ تا ۶۵/۲۸ درصد متغیر بود، در حالیکه رقم هاشمی دارای ۴۵/۲۲ درصد آمیلوز بود. هیبرید /IR۵۰ ندا A بیشترین درصد برنج قهوه ای (۹۸/۷۷)، راندمان تبدیل (۴۵/۶۵ درصد) و درصد برنج سالم (۹۱/۵۱ درصد) را دارا بود. نتایج مولکولی نیز تایید نمود که ژنوتیپ های IR۵۰، IR۶۷۹۲۴R، P۱۵-۳، IR۴۶R و NSIC RC ۳۵۲ از نظر هر دو نشانگر RM۴۹۰ و RM۳۱۴۸ دارای ژن Rf۳ می باشند.نتیجه ‎گیری: به طور کلی هیبریدهای /IR۵۰ نداA، /IR۵۶ نعمت A و IR ۶۸۸۹۹A/IR۵۶ از لحاظ عملکرد دانه و ویژگی های فیزیکوشیمیایی برتر هستند. این یافته ها بیانگر آن است که با بهره گیری از فناوری هیبرید و انتخاب لاین های مناسب برگرداننده باروری، می توان ضمن افزایش معنی دار عملکرد برنج، گامی موثر در راستای ارتقاء کیفیت دانه و تقویت امنیت غذایی برداشت.

کلیدواژه ها:

ژن های برگرداننده باروری ، کیفیت دانه ، نشانگرهای مولکولی