تهيه نقشه پيوستگي و مكان يابي ژن هاي كنترل كننده تعدادي از صفات زراعي و شيميايي در توتون تيپ شرقي

Developing genetic linkage map and identification of quantitative trait loci controlling agro-chemical traits in oriental type tobacco

توتون (Nicotiana tabacum L.) از جمله گياهان صنعتي است كه در اقتصاد بسياري از كشورها اهميت اساسي دارد. توتون شرقي متشكل از واريته هاي با برگ هاي كوچك، آفتاب خشك و تركيبات آروماتيك فراوان مي باشد كه اطلاعات كمي در مورد صفات مختلف زراعي و شيميايي و نحوه كنترل ژنتيكي آن ها وجود دارد. اين پژوهش با هدف تهيه نقشه پيوستگي توتون شرقي در يك جمعيت لاين هاي اينبرد نوتركيب (103 لاين) حاصل از تلاقي Basma seres 31 (♀) و SPT406 (♂) و شناسايي مكان هاي ژني كنترل كننده تعدادي از صفات زراعي و محتوي كلر برگ در شرايط مزرعه اي انجام گرفت. براي تهيه نقشه پيوستگي، از نشانگرهاي SSR، ISSR، IRAP و REMAP استفاده گرديد. نقشه پيوستگي با استفاده از 46 نشانگر تهيه گرديد كه 586/1 cM از ژنوم توتون را پوشش داده و متوسط فاصله بين دو نشانگر مجاور در اين نقشه ژنتيكي12/74 مي باشد. تعداد نشانگرها در گروه هاي پيوستگي ايجاد شده بين 2 الي 13 عدد متغير بود. با استفاده از روش مكان يابي فاصله اي مركب تعداد 19 QTL با ضريب تبيين فنوتيپي 13/2 الي 40/1 درصد براي صفات طول برگ، تعداد برگ، روز تا گلدهي، مقدار كلروفيل، عرض برگ، ارتفاع گياه، فاصله ميانگره ها، قطر ساقه، عملكرد برگ خشك، مقدار فتوسنتز و محتواي كلر برگ شناسايي گرديد. در اين مطالعه، QTLهاي هم مكان در گروه هاي پيوستگي 1، 3 و 5 شناسايي گرديد. مقادير بالاي عددي ضرايب تبيين فنوتيپي بدست آمده در تحقيق حاضر، بيانگر پتانسيل استفاده از نشانگرهاي مبتني بر رتروترنسپوزون ها (IRAP وREMAP) و نشانگرهاي ريزماهواره اي شناسايي شده در برنامه هاي گزينش به كمك نشانگر در توتون شرقي مي باشد.

Tobacco (Nicotiana tabacum L.) is an industrial plant that play important role in economy of most countries. Oriental tobacco is a sun-cured, small-leafed, highly aromatic type of tobacco with limited information about its agronomic and chemical characteristics and their genetic control. This research was conducted to prepare the genetic linkage map of oriental type tobacco in a recombinant inbred line population (103 lines) produced from the cross between SPT406 (male parent) and Basma seres 31 (female parent) and identification of genomic locations controlling some agronomic characteristics accompanied with chlorine content under field conditions. Markers including SSR, ISSR, REMAP and IRAP were utilized in construction of genetic linkage map. Linkage map comprising 46 markers was developed which covered 586.1 cM of tobacco genome and the average distance between two markers was 12.74 cM. Number of markers per linkage groups varied between 2 to 13. In this study, 19 QTLs with phenotypic variation between 13.2 to 40.1 were identified for characteristics including leaf length, leaf width, leaf number, plant height, internode distance, stem girth, dry leaf yield, photosynthesis value and leaf chlorine content using composite interval mapping. Colocalized QTLs were recognized in linkage groups 1, 3 and 5. Highest values of phenotypic variation achieved in the present study manifest the possibility for using identified retrotransposon and microsatellite markers in marker assisted selection programs of oriental type tobacco