پديد آورندگان :
حقي، رضا دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه زراعت و اصلاح نباتات، ايلام، ايران , فاضلي، آرش دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه زراعت و اصلاح نباتات، ايلام، ايران , احمدي خواه، اسدالله دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده علوم زيستي و بيوتكنولوژي، تهران، ايران , شريعتي، وحيد پژوهشگاه ملي مهندسي ژنتيك و بيوتكنولوژي، تهران، ايران
كليدواژه :
آنتوسيانين , SNP , برنج , پروآنتوسيانيدين , نقشه يابي ارتباطي
چكيده فارسي :
بعنوان يك موتانت طبيعي، برخي از ارقام برنج داراي رنگ دانه قهوهاي و/يا رنگ ساقه و برگ بنفش ميباشند. رنگ قهوهاي برونبر به دليل تجمع رنگيزه پروآنتوسيانيدين و رنگ بنفش ساقه و برگ بواسطهي تجمع آنتوسيانين ايجاد ميشود. اين رنگيزهها كه متعلق به دسته فلاونوئيدها بوده از طريق مسير فنيل پروپانوئيد ساخته ميشوند و ژنهاي ساختاري و تنظيمي زيادي در بيوسنتز آنها نقش دارند. در اين پژوهش، جايگاههاي كروموزومي دخيل در ايجاد رنگ قهوهاي پريكارپ دانه و رنگ بنفش ساقه و برگ گياه برنج با روش نقشهيابي ارتباطي با استفاده از 44000 نشانگر SNP در 282 رقم شناسايي شد. براساس اطلاعات پايگاه داده ژنهاي آنوتيت شده برنج وهمچنين نتايج نقشهيابي ارتباطي، 30 جايگاه كروموزومي شامل ژنهاي كدكنندهي آنزيمهاي چالكون سنتتاز، چالكون ايزومراز، لوكوآنتوسيانيدين ردوكتاز، bHLH، MYB، WDR ، و B-box بعنوان ژنهاي احتمالي دخيل در ايجاد رنگ قهوهاي برونبر دانه برنج شناسايي شدند. با استفاده از همين روش، 39 جايگاه كروموزومي شامل: ژنهاي كدكنندهي آنزيمهاي bHLH ، MYB ، WDR، B-box، F3H، چالكون ايزومراز و گليكوزيل ترانسفراز براي تجمع رنگيزه ارغواني در ساقه و 23 جايگاه كروموزومي شامل: ژنهاي كدكنندهي آنزيمهاي bHLH، Myb، WD40، B-box و گليكوزيل ترانسفراز براي تجمع رنگيزه ارغواني در برگهاي برنج معرفي شدند.همچنين با توجه به اينكه ژنهاي ساختاري و تنظيمي بسياري در مسير بيوسنتز اين رنگيزهها نقش دارند، به نظر ميرسد كه در هر كدام از ارقام موجود يك يا تعدادي از اين ژنهاي معرفي شده ميتوانند ژن كليدي در تجمع اين رنگيزهها در آن رقم باشند.
چكيده لاتين :
As natural mutants, some rice varieties have brown pericarp and/or purple stem and leaves. The brown and purple colors caused by the accumulation of proanthocyanidin and anthocyanin pigments, respectively, belong to flavonoids. The anthocyanin and proanthocyanidin pigments are biosynthesized by the phenylpropanoid pathway and are modulated by several structural and regulatory gene families. In this study chromosome loci involved in the accumulation of anthocyanidin pigments in purple stems and leaves and the accumulation of proanthocyanidin pigments in brown pericarp were identified using 44K SNP array in 282 rice varieties based on association mapping method. Based on genes annotation database of rice and significant SNP signals obtained from association mapping analysis, 30 chromosome positions including Chalcone isomerase, Chalcone synthase, Leucoanthocyanidin reductase, bHLH, MYB, WDR, and B-Box coding genes were identified as candidate influencer genes in proanthocyanidin pigmentation in the rice grain pericarp. According the mentioned method, 39 genes were introduced as likely involved genes in purple stem appearance including, bHLH, MYB, WDR, B-Box, F3H, ChI, Glucosyltransferase and also 23 genes were detected for leaf pigmentation, including bHLH, Myb, WD40, B-Box and Glucosyltransferase coding genes. Considering to this fact that progenitor and domesticating process for all the rice cultivars are not the same, and many structural and regulatory genes are introduced for controlling anthocyanin pigment accumulation, it seems that in different cultivars, one or some of these introduced genes can be influencer gene for the accumulation of this pigment.
