تجزیه ارتباط نشانگرهای پیوسته با QTLهای مرتبط با تحمل به خشکی در تعدادی از لاین‌ها و ارقام برنج

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی در کشاورزی، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس

2 دکتری ژنتیک بیومتری، دانشیار گروه تولیدات گیاهی، عضو هیئت‌علمی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس

3 دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، استادیار گروه تولیدات گیاهی، عضو هیئت‌علمی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس

4 استادیار بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش ترویج کشاورزی، ساری

چکیده

به منظورشناسایی ژنوتیپ‌های متحمل و حساس برنج به تنش خشکی، آزمایشی با 48ژنوتیپ برنج درقالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو محیط بدون تنش (غرقاب) و تنش خشکی درسال زراعی 1395در شهرستان بابل مورد مطالعه قرار گرفت. بیشترین میانگین عملکرد در شرایط نرمال متعلق به ژنوتیپ‌های Azucena.Bala.91 و AH.NA.45 به ترتیب با 7.67 و 7.48 تن در هکتار بود. در شرایط تنش بیشترین میانگین متعلق به ژنوتیپ‌های AH.NA.112 و AH.NA.45 و IR30 به ترتیب با 5.968 و 6.219 و 5.524 تن در هکتار بود. برای بررسی تنوع مولکولی از 9 نشانگر ریزماهواره استفاده شد در مجموع 31 آلل با میانگین 3.44 آلل در هر مکان ژنی مشاهده گردید. میانگین محتوای اطلاعات چند شکل (PIC) 0.51 برآورد شد که نشانگر‌های RM22 و RM12093 با 0.68 بیشترین و RM324 با 0.14 کمترین مقدار را برای این شاخص نشان دادند. نشانگر RM324 با 0.15 کمترین تنوع ژنی و نشانگر‌RM12093 با 0.73 بیشترین تنوع ژنی را داشتند از 9 نشانگر ریزماهواره نشانگر‌های RM22 و RM12093 با دارا بودن بیش‌ترین میزان محتوای اطلاعات چندشکل و تنوع ژنی و تعداد آلل در این مطالعه به عنوان بهترین نشانگر جهت بررسی تنوع ژنی روی برنج شناسایی شد. در شرایط نرمال تعداد خوشه و تعداد روز تا گلدهی و در شرایط تنش خشکی وزن خوشه با بیشترین نشانگر‌های مثبت را نشان دادند. در شرایط نرمال تعداد خوشه با 7 نشانگر و در شرایط تنش خشکی طول خوشه، طول ساقه، طول برگ پرچم، طول دانه 4 نشانگر بیشترین نشانگرهای مثبت را نشان دادند. همچنین تجزیه هاپلوتایپی ژنوتیپ‌های به دست آمده را در 25 گروه تقسیم بندی نمود. از نتایج این تحقیق می‌توان در برنامه‌های اصلاحی برای ایجاد جمعیتی با هتروزیگوسیتی بالا برای تحمل به تنش خشکی در ژنوتیپ‌های برنج استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


Abdolshahi, R., Omidi, M., Talei, A.R., YazdiSamadi, B., 2010. Evaluation of bread wheat genotypes for drought tolerance. Electronic Journal of Crop Production. 3(1), 159-171. [In Persianwith English Summary].

Bouman, B.A.M., Toung, T.P., 2001. Field water management to save water and increase its productivity in irrigated lowland rice. Agriculture Water Management. 11, 30- 49.

Buckler, E.S., Thornsberry, J.M., 2002. Plant molecular diversity and applications to genomics. Current Opinion in Plant Biology. 5, 107-111.

Donini, P., Stephenson, P., Bryan, G.Y., Kobner, R.M.D., 1998. The potential of microsatellite for high throughput genetic diversity assessment in wheat barley. Genetic Resources and Crop Evolution. 45, 415- 421.

Ehdaie, B., Waines, J.G., 1993. Variation in water use efficiency and its components in wheat. Crop Science. 31, 1282-1288.

FAO. 2016. Projection of Rice Production, Consumption and Trade to the Year. http://www.FAO.org.

Fischer, R.A., Wood, J.T., 1979. Drought resistansce in spring wheat cultivars grain yieidresponses. Australian Journal Agricultural Research. 29, 897-912.

Gharekhani, M., Navabpour, S., Sabouri, H., Ramezanpour, S.S., 2016. Study of Genetic Variation in Iranin rice (Oryza sativa L.) using SSR Markers. Journal of Crop Breeding. 8(20), 107-115. [In Persian with English Summary].

Hosseinzadeh, N., Mehrabi, Y., Daneshpour, M., AlaviMajd, H., Azizi, F. 2012. Genetic association of some haplotypes to level of HDL-C, triglyceride, and waistin family members with metabolic myndrome using haplotype based associationtest. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism. 14, 275-308. [In Persian with English Summary].

Jones, D.B., Peterson, M.L., Geng, S., 1978. Association between grain filling rate and duration and yield component in rice. Crop Science. 19, 641-645.

Lanceras, J.C., Pantuwan, G., Jongdee, B., Toojinda, T., 2004. Quantitative trait loci associated with drought tolerance at Rrproductive Stage in Rice. American Society of Plant Biologists. 135, 384-399.

Limochi, K., 2017. Effect of drought stress on yield and grain components of aerobic genotypes in northern Khuzestan. Phd dissertation, Faculty of Agriculture, University of Islamic Azad Tabriz, Iran. [In Persian with English Summary].

Mohammadi Nezhad, G., Ghasem Khani, M., Zare, R., Sardouei Nasab, S., Sabouri, H., 2013. Evaluation of allelic diversity of microsatellite markers in QTL region attributed to salinity tolerance in Iranian rice cultivars. Journal of Plant Production. 20(3), 145-157. [In Persian with English Summary].

Naghavi, M.R., Moghaddam, M., Toorchi, M., Shakiba, M.R. 2016. Evaluation of spring wheat cultivars for physiological, morphological and agronomic traits under drought stress. Journal of Crop Breeding. 8, 64–77. [In Persian with English Summary].

Pirdashti, H., TahmasebiSarvestani, Z., Nematzade, Gh., Esmaili, A., 2003. Effect of drought stress on yield of different varieties of rice. Journal of Agricultural Sciences and Caspian Resources. 1, 88-97. [In Persian with English Summary].

Price, A.H., Steele, K.A., Moore, B.J., Barraclough, P.B., Clark, L.J., 2000. A combined RFLP and AFLP linkage map of upland rice (Oryza sativa L.) used to identify QTLs for root penetration ability. Theoretical and Applied Genetics. 100, 49-56.

Reddy, M.P., Sarla, N., Siddiq, E.A., 2002. Inter simple sequence repeat (ISSR) polymorphism and its application in plant breeding. Euphytica. 128, 9–17.

Sabouri, A., Sabouri, H., Dadras, A.R., 2013. Association analysis of closely linked markers to major QTLs Saltol and SKC1 and salt tolerance-related traits in rice varieties. Cereal Research. 3(1), 53-68. [In Persian with English Summary].

Saghai Maroof, M.A., Biyashev, R.M., Yang, G.P., Zhang, Q., Allard, R.W., 1994. Extraordinarily polymorphic microsatellite DNA in barley: Species diversity, chromosomallocations and population dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 5466-5470.

Sardouie Nasa, S., 2011. Haplotype Diversity at QTLs related to Salt tolerance in Wheat (Triticum aestivum L.). MSc dissertation, Faculty of Agriculture, University Razi, Iran. [In Persian with English Summary].

Shaha, S.M., Naveed, S.A., Arif, M., 2013. Genetic diversity in basmatic and non-basmatic rice varieties based on microsatellite markers. Pakistan Journal of Botany. 45, 423-431.

Shamsudin, N. A. A., Swamy, B. P. M., Ratnam, W.,  , Cruz, M. T. S.,  Raman, A., Kumar, A. 2016. Marker assisted pyramiding of drought yield QTLs into a popular Malaysian rice cultivar, MR219. BMC Genetics 17, 30-44.

Skaria, R., Sen, S., Muneer, P., 2011. Analysis of genetic variability in rice varieties (Oryza sativa L.) of Kerala using RAPD marker. Genetic Engineering and Biotechnology Journal. 10, 1-9.

Soleimani, A., Amiri Larijani. B., 2005. Fundamental Principles of Rice. Human Resource Development Center of Haraz Agriculture Press. 316pp. [In Persian].

Swamy, B. P. M., Vikram, P., Dixit, S., Ahmed, H. U., Kumar, A., 2011. Meta-analysis of grain yield QTL identified during agricultural drought in grasses showed consensus. BMC Genomics. 12, 319-337.

Tabkh kar, N., Rabii, B., Sabouri, A., 2011. Evaluation of allelic frequency and polymorphism of continuous microsatellite markers with genetic locations of grain quality control in rice. Iranian Journal of Field Crop Research. 42(3), 495-507. [In Persian].

Tavalla, R., Aalami, A., Sabouri, H., Sabouri, A., 2015. Evaluation of haplotype and allelic diversity of SSR markers linked to major effect QTL on chromosome 9 controlling drought tolerance in rice. Cereal Research. 5(2), 107-119. [In Persian with English Summary].

Vahdati Rad, A., Esfahani, M., Mohsen Abadi, G.R., Sabouri, A., Aalami, A., 2016. Effect of transplantation on speed, filling time, final weight and grain yield of rice cultivars. Journal of Crop production and Processing. 6(19), 137-148. [In Persian].

Vergara, B., 1997. Rice Plant Growth and Development. IRRI Publication. Philippines.