شناساییQTL های مرتبط با جوانه‌زنی جو در شرایط نرمال و تنش خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد

2 گروه تولیدات گیاهی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه گنبد کاووس

3 . استادیار گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس

4 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران

5 دانشجوی دکتری کشاورزی هسته ای دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

جوانه‌زنی بذر از خصوصیات بارز و مهم یک رقم زراعی توصیف می‌شود. به منظور شناسایی نواحی ژنومی کنترل‌کننده صفات مرتبط با جوانه‌زنی دانه جو، 103 خانواده F3 و والدین آن‌ها بادیا و کویر طی سال زراعی 96-1395 در دو شرایط عادی و تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات طول ساقه‌چه، تعداد ریشه‌چه، طول کلئوپتیل، وزن خشک ریشه-چه، وزن خشک ساقه‌چه و سرعت جوانه‌زنی مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. در این بررسی، 28 جفت آغازگر ریزماهواره برای تعیین چندشکلی والدین استفاده گردید. تجزیه QTL به‌روش نقشه‌یابی فاصله‌ای مرکب (CIM) برای هر صفت در هر محیط انجام گردید. در مجموع، 27 QTL برای صفات مورد مطالعه شناسایی گردید. واریانس فنوتیپی توجیه شده به‌وسیله این QTL‌ها از 6/8 تا 3/37 درصد متغیر بود. بیشترین مقدار LOD برای QTL کنترل‌کننده تعداد ریشه‌چه 45/10LOD= روی کروموزوم 4 در شرایط تنش 15- بار به‌دست آمد. نتایج نشان داد که QTL‌های تعداد ریشه‌چه در هر دو شرایط از تظاهر خوبی برخوردار بودند. لذا از QTL‌های پایدار و خوشه‌ای شناسایی شده می‌توان در برنامه گزینش به کمک نشانگر (MAS)، استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


Abdolshahi, R., M. Omidi, A. Talei, and B. Yazdi Samadi, 2009. Mapping controller QTLs of drought stress in bread wheat (Triticum aestivum). J. Agric. Res. 7: 539-527. (In Persian, with English Abstract)
Cattivelli, L., F. Rizza, F.W. Badeck, E. Mazzucotelli, A.M. Mastrangelo, E. Francia, C. Mare, A. Tondelli, and A.M. Santaca, 2008. Drought tolerance improvement in crop plants: an integrated view from breeding to genomics. Field Crops Res. 105: 1-14.
Cheng, H.T., H. Jiang, X.U.E. Da-Wei, G.U.O. Long-Biao, Z.E.N.G. Da-Li, G.H. Zhang, and Q.I. A.N. Qian, 2008. Mapping of QTL underlying tolerance to alkali at germination and early seedling stages in rice. J. Acta Agronomica Sinica, 34: 1719-1727.
Fakheri B., and A. Kgalegh Babaki, 2014. Mapping of genomic areas controlling the physiological and morphological traits associated with germination of bread wheat in normal condition and osmotic stress. Iranian J. Crop Sci. 45: 133-119. (In Persian, with English Abstract)
Farzadmehr, J., M. Ramezani Goshk, N. Behbahani, And N. Momeni, 2011. Effect of salt stress and drought stress on seed germination and seedling growth in Salsola Arbuscula. J. Nat. Res. 64: 227-217. (In Persian, with English Abstract)
Guo, P., M. Baum, S. Grando, S. Ceccarelli, G. Bai, R. Li, and J. Valkoun, 2009. Differentially expressed genes between drought-tolerant and drought-sensitive barley genotypes in response to drought stress during the reproductive stage. J Exp. Bot. 60: 3531-3544.
Hu, S.P., Y. Hua, H. Zou, Y. Liu, l. Liu, C. Mei, M.S. Run, and L. Luo, 2007. Relationship between coleoptile length and drought resistance and their QTL mapping in rice. Rice Sci. 14: 13-20.
Ilona, C.M., I, Izabel Marcińska, I., Edyta Skrzypek, S., Cyganek K, Juzoń1, K. and Karbarz, M. 2014. QTL mapping for germination of seeds obtained from previous wheat generation under drought. Cent. Europ. J. Bio. 9: 374-382.
Kleinhofs, A., A. Kilian, M.A. Saghai Maroof, R.M. Biyashev, P. Hayes, F.Q. Chen, N. Lspitan,
A. Fenwick, T.K. Blake, V. Kanazin, E. Ananiev, L. Dahleen, D. Kurdna, J. Bollinger,
S.J. Knapp, B. Liu, M. Sorrells, M. Heun, J.D. Franckowiak, D. Hoffman, R. Skadsen, and
B.J. Stefffenson, 1993. A molecular, isozymes, and morphological map of the barley (Hordeum vulgare L.) genome. Theor. Appl. Genet. 86: 705-712.
Landjeva, S., U. Lohwasser, and A. Borner, 2010. Genetic mapping within the wheat D genome reveals QTL for germination, seed vigour and longevity, and early seedling growth. Euphytica. 171: 129-143.
Léon, J., S.E. Ibrahim, A. Schubert, and K. Pillen, 2012. QTL analysis of drought tolerance for seedling root morphological traits in an advanced backcross population of spring wheat. Inter. J. Agric. Sci. 2: 619-629.
Michel, B.E., and M.R. Kaufman, 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiol. 51: 914-916.
Mohammed, A.S. 2011. QTL Analysis for Drought Tolerance Related to Root and Shoot Traits in Barley (Hordeum vulgare L). Ph. D. dissertation, Bonn University, Germany.
Patade, V.Y., K. Maya, and A. Zakwan, 2011. Seed priming mediated germination improvement and tolerance to subsequent exposure to cold and salt stress in capsicum. Res. J. Seed Sci. 4: 125 -136.
Rabiei, B., Z. Mardani, K.h. Qomi, H. Sabouri, And A. Sabouri, 2014. Effect of chromosome 1 on traits related to salinity and drought tolerance in germination and seedling stages. J. Seed and Plant Seedling 30: 1-16 (In Persian, with English Abstract)
Sabouri, H., A. Biabani, A. Sabouri, M. Esmaeili, 2010. Study of QTLs related to seedling strain in photostimulated stratigraphy obtained from sorbitol in rice. J. Plant Prod. Res. 17: 136-123. (In Persian, with English Abstract)
Sabouri, H. and A. Sabouri, 2008. New evidence of QTLs attributed to salinity tolerance in rice. Afric. J. Biotech. 7: 4376-4383.
Sabouri, H. Sh., Mohammad Alaegh, A. Biabani, A.R. Dadras, A. Sabouri, M. Katouzi, M. Najjar Ajam, M. Pirasteh, And R. Khataminejad, 2014. Identification of gene loci for controlling germination components in Iranian Rice (Oryza sativa L.) reproductive lines under different conditions of Somatic stress. J. Crop Biotech. 8: 45-3. (In Persian, with English Abstract)
Schneider, E.C., and S.C. Gupta, 1985. Corn emergence as influenced by soil temperature matric potential and aggregate size distribution. Soil Sci. Soc. Am. J. 49:415-422.
Slafer, G.A., J.L. Molina Cano, R. Savin, J.L. Araus, and I. Romagosa, 2002. Barley Science: Recent Advances from Molecular Biology to Agronomy of Yield and Quality. Haworth Press, New York, USA.PP: 590.
Wang, J., G. Sun, X. Ren, C. Li, L. Liu, Q. Wang, B. Du, and D. Sun, 2016. QTL underlying some
agronomic trait in barley detected by SNP markers. BMC Genet. 103: 1-13.
Zaare, M., and H. Jafari, 2013. Quantitative trait loci diversity for salt tolerance at the early growth stage of barley (Hordeum vulgare L.). J. Crop Breed. 3: 69-77. (In Persian, with English Abstract)