شناسائي QTLهاي موثر در افزايش غلظت و محتواي عنصر روي در دانه جو با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره

QTL Mapping for Higher Seed Zn Concentration and Content in Baley using SSR Markers

با توجه به اطلاعات محدود در ارتباط با نواحي كروموزومي مرتبط با تجمع عنصر روي در بذر جو تحقيقي براي مكان‌يابي QTL هاي كنترل­ كننده غلظت و محتواي روي (Zn) روي 121 ژنوتيپ جو مشتمل بر ارقام محلي، اصلاح شده و لاين‌هاي بومي جو دريافتي از بانك ژن تحت شرايط مزرعه‌اي انجام گرديد. آزمايش در قالب طرح لاتيس مربع با 2 تكرار در سال­هاي زراعي 95-1394 و 96-1395 در موسسه تحقيقات ديم كشور (ايستگاه مراغه) اجرا شد. جهت ارزيابي ساختار جمعيت و تجزيه ارتباط، از تعداد 149 ماركر ريزماهواره استفاده گرديد. بر اساس نتايج تجزيه واريانس، بين ژنوتيپ‌ها براي صفات غلظت و محتوي روي در بذر اختلاف آماري معني‌دار وجود داشت. ضمناً دامنه تغييرات اين صفات بسيار زياد بود كه نشانگر وجود تنوع ژنتيكي بسيار خوب بين ژنوتيپ‌ها مي‌باشد. در ارتباط با صفت غلظت عنصر روي در بذر جو، 5 عدد QTL روي كروموزوم­هاي H2، H3، H4 و H5 شناسايي شدند كه در مجموع 81 درصد از واريانس فنوتيپي غلظت روي در بذر را تبيين ‌كردند. در بين اين نشانگرها، نشانگر ريزماهواره BMAG0720 بيشترين ميزان (25%) ضريب تبيين واريانس فنوتيپي صفت غلظت روي و همچنين 23 درصد از تغييرات فنوتيپي صفت محتواي روي در بذر را تبيين مي‌كرد. پنج نشانگر ريزماهواره بر روي كروموزم‌هاي 2، 3 و 4 با صفت محتواي روي در بذر ارتباط معني­ دار نشان دادند. بطور خلاصه مي‌توان گفت كه شناساييQTL­هاي بزرگ اثر براي صفات غلظت و محتواي روي در بذر جو، سودمندي استفاده از نشانگرهاي مولكولي در نقشه­ يابي ژني براي اين قبيل صفات را نشان مي­دهد كه از اين پتانسيل مي­توان براي انتخاب به كمك نشانگر (MAS) در آينده ­اي نزديك در برنامه ­هاي اصلاح براي بهبود ارزش تغذيه‌اي جو استفاده كرد.

There is a little information regarding the chromosomal regions conferring seed zinc accumulation in barley. With the aim of QTL mapping of Zn concentration and content, 121 barley genotypes (including local landraces, released cultivars, gene bank germplasm) were screened under field conditions. The trial was conducted in square latice in 2015-2017 cropping seasons at dryland agricultural research institute (DARI) in Maragheh. To construct genetic linkage map, 149 SSR markers were applied. Based on ANOVA, there was a great genotypic variation for seed Zn concentration and content among the genotypes, which approves the excessive diversity of genotypes. Five QTLs located on 2H, 3H, 4H and 5H were associated with seed Zn concentration, and could explain 81% of total phenotypic variation. Marker BMAG0720 had the highest (25%) phenotypic variation. This marker could also explain 23% of total variation for seed Zn content. Moreover, 5 genomic regions on 2H, 3H and and 4H were associated with seed Zn content. In conclusion, the identification of these major QTLs would provide an important starting point for marker assisted selection (MAS) that may contribute to the improvement of barley productivity and nutritional quality.