اعتبارسنجي مولكولي ژن‌هاي پاسخگو به تنش شوري و ارزيابي تنوع آللي آنها در موتانت‌هاي برنج

Molecular validation of genes responsive to salinity stress and evaluation of their allelic diversity in mutant rice

انتخاب به كمك نشانگر (MAS) نوعي گزينش بوده كه تحت تأثير محيط نيست. موفقيت برنامه‌هاي به‌نژادي بر پايه MAS به انتخاب و اعتبارسنجي آغازگرهاي مورد استفاده بستگي دارد. در اين تحقيق، جهت اعتبارسنجي ژن (هاي) مرتبط با تنش شوري و ارزيابي تنوع آللي اين آغازگرها در لاين‌هاي موتانت برنج، الگوي باندي 18 نشانگر SSR، بر روي نمونه برگي 14 لاين موتانت (M9) برنج، به همراه 2 شاهد حساس (IR29 و سپيدرود) و 2 شاهد متحمل (Nonabokra و ديلماني) در سال 1398 در پژوهشكده ژنتيك و زيست فناوري كشاورزي طبرستان بررسي شد. 11 آغازگر بر مبناي تحليل الگوي باندي در ارقام حساس/ متحمل انتخاب گرديدند. آناليز مولكولي داده‌ها نشان داد كه بيشترين محتواي اطلاعات چندشكلي(PIC) مربوط به آغازگرهاي OsMAPK4، OsCML11 وOsCPK17 به‌ترتيب به ميزان 0/46، 0/46 و 0/38 بود. بالاترين شاخص نشانگر(MI) مربوط به دو آغازگر OsMAPK4 و OsCML11، به ميزان 0/23 بود. آغازگر OsCAX (D) داراي كمترين PIC و MI به‌ترتيب به ميزان 0/05 و 0/11 بود. لاين‌هاي موتانت مورد مطالعه توسط تجزيه كلاستر و باي پلات به ترتيب به 3 و 4 گروه تقسيم شدند. سه آغازگر OsCML11، OsMAPK4 وOsCPK17 به‌ترتيب بر روي كروموزوم‌هاي 1، 6 و 7 به‌عنوان كاراترين آغازگر‌ها در شناسايي ميزان تنوع ژنتيكي بين ژنوتيپ‌هاي برنج مورد ارزيابي در اين مطالعه شناسايي شدند. نظر به اينكه آغازگرهاي نامبرده پيوستگي بسيار بالايي با ژن‌هاي مقاومت به شوري دارند مي‌توان پيش‌بيني كرد كه لاين‌هاي G1 (M9-P1-7-2-1)، G8 (M9-P3-21-1-1) و G9 (M9- P6-7-1-1) تحمل بالايي به تنش شوري داشته باشند.

Marker-assisted selection (MAS), a selective method which is not influenced by environmental factors. The success of MAS-based breeding programs depends on the selection and validation of the markers used. In this study, to validate the gene(s) associated with salinity stress and evaluation of allelic diversity of these markers in mutant rice lines, Band pattern of 18 SSR markers on a leaf sample of 14 mutant lines (M9) of rice, along with 2 susceptible controls (IR29 and Sepidrood) and 2 tolerant controls (Nonabokra and Dylmani) in 1398 in Genetics & Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan (GABIT). 11 primers were selected based on band pattern analysis in susceptible / tolerant cultivars. The molecular analysis results showed that OsMAPK4, OsCML11 and OsCPK17 had highest polymorphic information content (PIC). OsMAPK4 and OsCML11 had highest marker index (MI) at a rate of 0.23. The lowest PIC (0.05) and MI (0. 11) was accounted for OsCAX (D). Cluster analysis of molecular data, divided rice genotypes into three distinct groups. However, analysis of Biplot classified the genotypes into four different groups. In this study, 3 genes OsCML11, OsMAPK4 and OsCPK17 were identified on chromosomes 1, 6 and 7 respectively, as the most efficient primers in identifying the genetic diversity between the rice genotypes, considering that these primers have a very high linkage with salinity resistance genes, can be predicted that 3 lines G1 (M9-P1-7-2-1), G8 (M9-P3-21-1-1) and G9 (M9-P6 -7-1-1) have high tolerance to salinity stress.