نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ژنتیک بیومتری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

3 دانشیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، زنجان

چکیده

آلودگی خاک‌ها بوسیله فلزات سنگین یک اتفاق شایع ناشی از نتایج فعالیت‌های انسانی، کشاورزی و صنعتی می‌باشد. در میان فلزات سنگین، سرب پتانسیل تجمع سریع در خاک را داشته، به سادگی جذب گیاه شده و در اندام‌های مختلف آن تجمع پیدا می‌‌کند. این تحقیق به‌منظور شناسایی QTLهای صفات مرتبط با تحمل به سمیت سرب در گیاه جو انجام شد. در این مطالعه از توده نقشه‌یابی OWB (94 لاین دابلد ‌هاپلوئید حاصل از تلاقی دو والد Dom و Rec جو) استفاده شد. گیاهچه‌های 12 روزه این توده نقشه‌یابی تحت تیمار با نیترات سرب با غلظت صفر (شاهد) و 2000ppm قرار گرفتند و صفات فیزیولوژیکی شامل مقدار فتوسنتز، مقدار تعریق، هدایت روزنه‌ای، CO2 زیرروزنه‌ای، دمای سطح برگ، میزان سبزینگی در مرحله آغازخوشه‌دهی اندازه‌گیری شد. با استفاده از نرم‌افزارهای MapQtl5 و Mapchart2.32مناطق کروموزومی مرتبط با صفات فیزیولوژیکی فوق روی 7 کروموزوم جو شناسایی شد. برای صفات مورد مطالعه تحت شرایط نرمال هیچ QTL مشاهده نشد. در شرایط تنش با سرب، برای صفات CO2 زیرروزنه‌ای دو QTL روی کروموزوم‌ 6، میزان تعریق دو QTL روی کروموزوم ‌3، هدایت روزنه‌ای چهار QTL روی کروموزوم‌های 1 و 3، مقدار فتوسنتز چهار QTL روی کروموزوم‌های 2 و3، میزان سبزینگی 24 روز بعد از اعمال تنش چهار QTL روی کروموزوم‌های 1 و 4 و 5 شناسایی گردید. مقدار واریانس فنوتیپی توجیه شده توسط QTL های شناسایی شده برای صفات مورد ارزیابی از 10.50 تا 19.10 درصد متغیر بود.

کلیدواژه‌ها

Asins, M.Y., 2002. Present and future of quantitative trait locus analysis in plant breeding. Plant Breeding Journal. 121, 281-291.
Churchill, G.A., Doerge, R.W., 1994. Empiricaly threshold values for quantitative trait mapping. Genetics. 138, 963-971.
Costa, J.M., Corey, A., Hayes, P.M., Jobet, C., Kleinhofts, A., Kopisch-Obusch, A., Karmer, S.F., Kurna, D.L., Riera-Lizarazu, M.O., Sato, K., Szucs, P., Toojinda, T., Vales, M.I., Wolfe, R.I., 2001. Molecular mapping of the Oregon. Wolfe barleys: A phenotypically polymorphic doubled-haploid population. Theoretical Applied Genetics Journal, 103, 415-424.
Davari, M., Homayi, M., Khodaverdilo, H., 2010. Modeling Phytoremediation of Ni and Cd from contaminated soils using macroscopic transpiration reduction functions. Journal of Soil and Water Sciences. 52, 75-85 [In Persian with English summary].
Ghaffar Moghadam, S., Sabouri, H., Gholizadeh, A., Fallahi, H.A., 2012. Identification of genomic regions controlling agro_morphological characteristics of barley plant in normal and drough stress conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences.12, 631-648. [In Persian with English summary].
Gharebaghi, N., Jafari, H., Saidnematpor, F., Taheri, M., Sohrabi, E., 2012. Locating related genes is an effective physiological indicator of tolerance to cadmium in the Hordeum Vulgare. National Conference on Environment and Plant Production. Isfahan University. [In Persian].
Ikenaka, Y., Nakayama S.M.M., Muzandu, K., Choongo K., Teraoka, H., Mizuno, N., and Ishizauka, M., 2010. Heavy metal contamination of soil and sediment in Zambia. African Journal Environmental Science and Technology. 4, 729-739.
Kunzel, G., Korzun, L., and Meister, L. 2000. Cytologically integrated physical restriction fragment length polymorphism maps for the barley genome based on translocation breakpoints. Genetics. 154, 397-412.
Lammerts Van Bueren, E., Backes, G., Vriend, H., Ostergard, H., 2010. The role of molecular markers and marker assisted selection in breeding for organic agriculture. International Journal Plant Breeding. 175, 51-64.
Marcel, T.C., Varshney, P.K., Barbieri, M., Jafary, H., DeKock, M. J. D., Graner, A., Niks, R.E., 2007. A high-density consensus map of barley to compare the distribution of OTLs for partial resistance to Pucciniahordei and of defece gene homologues. Theoretical and Applied Genetics.114, 487-500.
Nigam, S.N., 2007. Stability of soil plant analysis development (SPAD) and chlorophyll meter reading (SCMR) and specific leaf area (SLA) and their association across varying soil moisture stress conditions in Groundnut (Arachis Hypogaea L.). Euphytica. 160, 111-117.
Qi, X., Stam, P., Lindhout, P., 1998. Use of locus-specific AFLP markers to construct a high density-molecular map in barley. Theoretical and. Applied Genetics. 96, 376–384.
Rassico, N., Navari-Izzo, F., 2011. Heavy metal hyper accumulating plants: how and why do they do it? And what makes them so interesting? Plant Science. 180,169-181.
Rezaiezad, A., Mohammadi, V., Zali, A., Zeinali, H., Mardi, M., 2011. Mapping QTLs controlling yield and yield components of oilseed rape under normal irrigation and drought stress conditions. Seed and Plant Improvement journal. 27, 199-218 [In Persian with English summary].
Schnurbusch, T., Hayes, Y., Hrmova, M., Baumann, U.A., Ramesh, S.D., Tyerman, S., Langridge, P., Sutton, T., 2010. Boron toxicity tolerance in barely through reduced expression of the multifunctional aquaporin HVNIP2:1. Plant Physiology. 153, 1706-1723
Sharma, P., Dubey, R.S., 2005. Lead toxicity in plants. Braz. Journal. Plant Physiology. 17, 35–52.
Szucs, P., Blake, V.C., Bhat, P.R., Chao, S., Close, T.J., Cuesta Marcos, A., Muehlbaure, G.J., Ramsay, L., Waugh, R., Hayes, P.M., 2008. An integrated resource for Barley linkage map and malting quality QTL alignment alliance of crop, soil and environmental science societies. The Plant Genome. 2, 134-140.
Tiryakioglu, M., Eker, S., Ozkutlu, F., Husted, S., Cakmak, I., 2006. Antioxidant defense system and cadmium uptake in barley genotypes differing cadmium tolerance. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 20, 181-189.
Vassilev, A., 2002. Physiological and agro ecological aspects of cadmium interactions with barley plants. Central European Agriculture. 4, 66-68.
Verona, C., Calcagn, F., 1991. Study of stomatal parameters for selection of drought resistant varieties in Triticum durum. Euphytica. 57, 275-283.
Wang, X., Wang, H., Long, Y., Li, D., Yin, Y., Tin, L., Chen, L., Lin, W., Zhao, Y., Zhao, L. Yu, L., Li, M., 2013. Identification of Qtls associated with oil content in a high – oil Brassica napus cultivar and construction of a high density consensus map for Qtls comparison in B. napus. Plos One. 8, 150-169.
Yang, Q., Zhang, D., Xu, M., 2012. A sequential quantitative trait locus fine – mapping strategy using recombinant – derived progeny. Journal of Integrative Plant Biology. 54, 228-237.
Zaare, M., Jafary, H., 2013. Quantitative trait loci diversity for salt tolerance at the early growth stage of barley (Hordeum Vulgare L.). Crop Breeding Journal. 3, 69-77
 Zhao, X., Cao, Y., Li, Y., Hu, S., Pan, G., Lin, H., 2016. Identification of QTL and candidate genes for Pb accumulation in Maize at maturity stage. 2016. Maydica. A Journal devoted to Maize and Allied Species. 61, 1-9.