شناسایی و تعیین مارکرهای DNA فنوتیپ مقاومت به تنش خشکی در جنس توت فرنگی× sp. × Fragaria (مارکرهای غیر عملکردی AFLP و عملکردی EST)

تنشهای محیطی خصوصا0 تنش خشکی از مهمترین عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی و باغی در سطح دنیا و ایران میباشد و باعث ایجاد خسارتهای اقتصادی قابل توجهی در بخش کشاورزی میباشد. بنابراین بررسی جنبه های مختلف عکسالعمل محصولات کشاورزی به این تنشها همواره مورد توجه محققین بوده و بررسی جنبه های مختلف کاربردی و بنیادی مقاومت گیاه به تنش خشکی در گیاهان مختلف روز به روز در حال افزایش میباشد . Razavi et al 2012 گیاهان تحت تاثیر تنشهای محیطی به وسیله مکانیسمهای دفاعی مختلف قادر به حفظ حیات خود بوده و یا حتی قادر به تولید محصول با کارآیی بالا میباشند، لذا شناسایی مکانیسمهای کنترل کننده عکسالعمل گیاه به خشکی و مسیرهای متابولیکی و ملکولی آن در سطح سلول و گیاه، گامی ضروری جهت احیای محصولات کشاورزی تحت اقلیمهای خشک میباشد.هدف از مطالعه حاضر، شناسایی کنترل ژنتیکی مقاومت به خشکی در خانواده رزاسه( Rosaceae، یکی از خانواده های گیاهی مهم از نظر اقتصادی در تولید محصولات باغی خصوصا0 میوهجات معتدله بوده که این تحقیق در گیاه توت فرنگی یکی از جنسهای علفی این خانواده که به عنوان گیاه مدل دراین خانواده شناخته شده است انجام میگیرد. در تحقیق ارایه شده در این مقاله، همبستگی بین ساختمان ژنتیکی ژنوتیپهای مقاوم یا حساس به خشکی در گیاه توت فرنگی با فنوتیپ مقاومت یا حساسیت به خشکی از طریق استفاده از مارکرهای ملکولی Amplified Fragment Length Polymorphism × AFLP وESTs × Expressed sequence Tag شناسایی شده و مارکرهای وابسته به صفت مقاومت به خشکی معرفی میگردد.در ابتدا فنوتیپ مقاومت یا حساسیت به خشکی در کلکسیونی از ژنوتیپها با استفاده از پارامترهای اکوفیزیولوژیکی مرتبط با بالانس آبی گیاه تحت استرس خشکی نظیر × RelativeWaterContext ×RWC و WLR Water Losing Rate × بررسی شده و سپس همبستگی بین مارکرهای ژنتیکی و فنوتیپ مقاومت یا حساسیت، از طریق آنالیز غیر پارامتری کروسکال- والیس × Kruskal- Wallis بررسی گردید. نهایتا0 از طریق تستهای آماری مختلف مانند تست مانتل Mantel test ، تجزیه کلاستر Hierarchical clustering و طبقهبندی ژنوتیپهای مختلف بر اساس مارکرهای وابسته به صفت مقاومت به خشکی Drought Tolerance-Associated Markers و مقایسه با گروه های فنوتیپی ایجاد شده بر اساس صفات اکوفیزیولوژیکی، همبستگی این مارکرهای DNA با صفت مقاومت به خشکی در این گیاه اثباتگردید. در نهایت، این مارکرها خصوصا0 مارکرهای EST وابسته به ژنهای عملکردی متاثر از استرس خشکی، به عنوان مارکرهای ژنتیکی کاربردی در سلکسیون ژنوتیپهای مقاوم درختان میوه در خانواده رزاسه معرفی گردیدند. (یعنی سلکسیون صفت مقاومت به خشکی با استفاده از مارکرهای ژنتیکی وابسته به صفت یا Marker assistedselection (MAS)) از طرفی با توجه به نتایج بدست آمده، ژنهای بکار گرفته شده در تهیه مارکرهای EST در این مطالعه، یعنی ژنهای کلیدی در متابولیسم قندها، پرولین، آنتی اکسیدانت ها، و پروتیینهای کنترل کننده بیان کمی ژنها، به عنوان مهمترین ژنهای متاثر از تنش خشکی در گیاه معرفی شده و نقش کلیدی آن در کنترل مقاومت به خشکی محرز گردید. ×

کلیدواژه ها:

تنش خشکی ، AFLP ، EST ، DNA ، توت فرنگی ، Fragaria sp. ، میزان آب نسبی برگ RWC ، سرعت از دست دهی آببرگ (WLR)