نقشه يابي ارتباطي در گياهان

Association mapping in plants

تنوع فنوتيپي موجود در بسياري از صفات مهم در گياهان تحت تاثير چندين جايگاه ژني، عوامل محيطي و اثرات متقابل اين دو مي باشد. نقشه يابي ارتباطي يكي از روش هايي است كه در دهه هاي اخير براي مطالعه ژنتيكي و تعيين تعداد مكانهاي ژني كنترل كننده صفات كمي پيشنهاد شده است. اين روش براي اولين بار در ژنتيك انساني و براي صفاتي كيفي (مانند بيماري هاي ژنتيكي) مورد استفاده قرار گرفت اما امروزه به دليل پيشرفت هاي چشمگير در تكنولوژي توالي يابي DNA، علاقمندي براي شناسايي ژن هاي جديد و بهبود روش هاي آماري استفاده از آن در جمعيت هاي گياهي رو به افزايش است. نقشه يابي ارتباطي روشي هدفمند براي شناسايي ارتباط آماري بين آلل هاي نشانگري و صفات كمي بر اساس عدم تعادل لينكاژي است. برخلاف نقشه يابي لينكاژي، اين روش با بهره گيري از تنوع موجود در جمعيت هاي طبيعي و لحاظ كردن تمامي وقايعي كه در طول تكامل افراد رخ داده است، ارتباط بين تنوع فنوتيپي و چندشكلي موجود در ژنوم را شناسايي مي كند و روشي اميدواركننده براي غلبه بر محدوديت هاي نقشه يابي لينكاژي است. علي رغم اينكه نقشه يابي ارتباطي از توان آماري بالايي برخوردار است اما كاربرد اين روش در جمعيت هاي داراي ساختار، در گونه هاي با ميزان كم عدم تعادل لينكاژي و در صفاتي كه توسط آلل هاي نادر كنترل مي شود بسيار پيچيده و دشوار است. در اين مقاله وضعيت كلي نقشه يابي ارتباطي، نحوه كاربرد آن در جمعيت و محدوديت هاي آن در گياهان مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

The phenotypic diversity of many important traits in plants is influenced by several loci, environmental factors and their interactions. Association mapping is one of the methods proposed in recent decades for genetic study and detection of quantitative trait loci (QTLs). Association mapping was used in human genetics and qualitative traits (such as diseases), but recently its use is increasing in the plant science because of advances in high throughput genomic technologies, interests in identifying novel and superior alleles, and improvements in statistical methods. Association mapping through linkage disequilibrium analysis is a purposeful method for identifying marker alleles and quantitative traits association. Unlike linkage mapping, this method identifies the association between phenotypic and polymorphic diversity in the genome by exploiting the diversity of natural populations and taking into account all the events that occurred during the evolution and is a promising approach for overcoming the limitations of linkage mapping. Despite association mapping has high statistical power, the application of this method in structured populations, species with low level of linkage disequilibrium and in traits controlled by rare alleles is complicated and difficult. In this review, we will present a comprehensive view, its application in population, current status and limitation of association mapping in plant science