بررسي ماهيت ژنتيكي لاين‌هاي جهش‌يافته برنج با استفاده از صفات ريخت‌شناسي و آغازگرهاي SSR همبسته با ژن برگرداننده باروري (Rf)

مقدمه و هدف: عملكرد ارقام هيبريد 20 تا 30 درصد نسبت به ارقام متداول بيشتر است. از طرفي مهمترين چالش براي اصلاحگران هيبريد بويژه در ايران، انتخاب ژنوتيپ‌هاي والديني است كه داراي ژن برگرداننده باروري بوده و نهايتاً منجر به هتروزيس شود. پژوهش حاضر با ارزيابي صفات ريخت‌شناسي 19 ژنوتيپ برنج و همبستگي سه آغازگر مولكولي SSR مرتبط با ژن برگرداننده باروري Rf3 و Rf4 اجرا گرديد. مواد و روش‌ها: اين ژنوتيپ‌‌‌‌ها در سال 1398 در مزرعه پژوهشي پژوهشكده ژنتيك و زيست‌فناوري كشاورزي طبرستان به صورت طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار كشت شد. صفات كمّي و زراعي به ويژه عملكرد شلتوك ارزيابي شد. استخراج DNA با روش CTAP با كمي تغيير، از نمونه‌هاي برگي انجام گرديد. از سه نشانگر SSR همبسته با دو ژن اصلي RF3 شامل نشانگرهاي RM490 و RM 3148 و ژن RF4 همبسته با نشانگرRM171 براي شناسايي ژن lrm;هاي برگرداننده باروري در برنج استفاده شد. يافته‌ها: نتايج مقايسات ميانگين ژنوتيپ‌‌هاي برنج نشان داد كه، ژنوتيپ P156 با 118/33 زودرس‌ترين و تمامي ژنوتيپ‌هاي خارجي با دوره رسيدگي 150 روزه جزء دير‌رس‌ترين بوده است. بيشترين ميزان عملكرد ژنوتيپ‌ها (بالاي 700 گرم در متر مربع) مربوط به ژنوتيپ‌هاي ندا، IR 86403-5-5-2-1-1-1-1-1R ، P15-6 ، P12-5-3-3-2-2-1 ، P12-5-3-3-2-1-1و P8-7-2-1-4-2-1-1 بوده كه به دليل داشتن تعداد پنجه بارور، تعداد خوشه بارور، وزن هزار دانه و باروري خوشه بالا بوده است. در نتايج تجزيه خوشه‌اي ارقام والديني در سه گروه تفكيك شداند كه در گروه اول (متوسط‌رس، طول خوشه بلند، تعداد دانه پر بالا، و طول دانه بلند) رقم جلودار، در گروه دوم (بيشترين باروري خوشه، وزن هزار دانه و عملكرد شلتوك بالا) رقم ندا به همراه چهار لاين ديگر و تمامي ارقام خارجي در گروه سوم (ديررس، طول دانه كوتاه و تراكم بالاي دانه) قرار گرفته‌اند. تجزيه به مولفه‌هاي اصلي، صفات مورد مطالعه را به چهار مؤلفه اصلي با مقادير ويژه بالاي يك تقسيم نمودند كه مجموعاً 82/61 درصد تغييرات داده‌ها را توجيه نموده است كه اين چهار مؤلفه ارزش بيشتري داشته و ارتباط بين صفات را بيان مي‌كند. در مجموع الگوي باندي سه نشانگر نشان داد ژنوتيپ‌هايIR 68078-15-2-1-2-2-R ، IR65622-151-1-2-2-2-R و NSIC RC434 داراي ژن برگرداننده باروري بودند. نتيجه گيري: جمع‌بندي هر 3 نشانگر SSR نشان داد كه ژنوتيپ‌هاي P97111، P1162111، P141 وP152 با دو نشانگر RM3148، RM490، داراي ژن Rf3 هستند و هيچ از ژن‌هاي Rf4 را دارا نبوده و علت اينكه برخي ژنوتيپ‌ها با نشانگر RM3148 داراي ژن Rf تشخيص داده شده است ولي با نشانگر RM490 تشخيص داده نشد مي‌تواند به دليل كراسينگ‌اور بين ژن مورد نظر و نشانگر باشد بنابراين ژنوتيپ‌هايي كه داراي ژن برگرداننده باروري تشخيص داده شدند بعنوان لاين‌هاي برگرداننده باروري بوده و قابليت بكارگيري در برنامه برنج هيبريد را دارند.