شناسايي نشانگرهاي آگاهي‌بخش SSR و EST-SSR مرتبط با مقاومت به زنگ قهوه‌اي در ژنوتيپ‌هاي گياه مرتعي Aegilops tauschii Coss در مرحله گياهچه‌اي و گياه كامل

Identification of SSR and EST-SSR Informative markers associated to leaf rust resistant in Aegilops tauschii in seedling and adult-plant stages

گونهAegilops tauschii ، گياهي است يكساله و ديپلوئيد (2n = 2x = 14, DD) كه به‌صورت خودرو در دامنه ارتفاعات و يا دشت‌هاي نزديك به سواحل درياهاي غيرآزاد، از تركيه تا چين رويش دارد. از آنجا كه نواحي شمالي ايران به‌عنوان يكي از مهمترين مراكز پيدايش و تنوع اين گونه مطرح است، شناسايي منابع مقاومت به زنگ قهوه‌اي (برگ) گندم در اين مناطق بسيار اهميت دارد. در اين پژوهش، مقاومت گونه مرتعي آژيلوپس تائوشي (Aegilops tauschii Coss.) نسبت به شش جدايه مختلف عامل بيماري­ زنگ قهوه ­اي در مرحله گياهچه­ اي و گياه كامل ارزيابي شد. براي شناسايي نشانگرهاي مرتبط با مقاومت گياهچه به جدايه­ هاي مختلف و مقاومت گياه كامل در مزرعه، از نشانگرهاي SSR و EST-SSR كه پوشش مناسبي روي ژنوم D گندم داشتند، استفاده شد. تجزيه ساختار ژنتيكي جمعيت، نشان داد كه يكصد ژنوتيپ مورد ارزيابي در دو زيرجمعيت متمايز قرار گرفتند. پس از محاسبه ماتريس ضرايب ساختار ژنتيكي و همچنين خويشاوندي در جمعيت (Kinship)، تحليل ارتباط نشانگر- صفت با استفاده از مدل‌هاي خطي عمومي­ و مختلط انجام شد. قطعات تكثيري آغازگرهاي ريزماهواره Xgwm2، Xgwm44 و Xgwm30 كه به‌ترتيب بر روي كروموزوم­هاي 3D، 7D و 2D و همچنين آغازگرهاي SWES186 و SWEW92 از نشانگرهاي EST-SSR كه به‌ترتيب بر روي كروموزوم‌هاي 2D و 7D قرار داشت داراي ارتباط معني­دار با سطح مقاومت به بيماري زنگ (با ضريب تبيين بالا) بود. با توجه به ارتباط اين نشانگرها با مقاومت اغلب جدايه­ هاي مطالعه شده، مي­توان نتيجه گرفت كه به‌عنوان نشانگرهاي آگاهي ­بخش، ظرفيت بالايي در گزينش ژنومي و غربالگري سريع ژنوتيپ­ ها به كمك نشانگر دارند.

Aegilops tauschii Coss is an annual and diploid plant (2n = 2n = 14, DD) that grows as a wild weed in the highlands or plains near the shores of the high seas, from Turkey to China. Since the northern regions of Iran are considered as one of the most important centers of origin and diversity of this species, it is very important to identify sources of resistance to brown rust (wheat leaves) in these regions. In the present study, the resistance of rangeland species, Aegilops tauchii Coss., to six isolates of brown rust was evaluated in seedling and adult plant stages. SSR and EST-SSR markers with proper coverage on D genomes of wheat were applied to identify marker-trait association (MTA). Analysis of population genetic structure showed that the 100 investigated genotypes separated in two distinct sub-populations. Association analysis among markers and phenotypic data was conducted out based on the Kinship coefficients using generalized linear and mixed linear models. Significant associations among markers and traits obtained for amplified fragments of Xgwm2, Xgwm44 and Xgwm30 primers correspondingly located on 3D, 7D & 2D chromosomes, respectively. Furthermore, EST-SSR primers SWES186 and SWES92 correspondingly located on 2D & 7D chromosomes, respectively. These associated markers have the highest R2 coefficients for resistance level to leaf rust disease. Informative markers with association to most isolates could be exploited for genomic selection and early screening of genotypes for resistance to leaf rust.