غربالگري لاين هاي آلوپلاسميك برنج (Oryza sativa L.) با استفاده از نشانگر مولكولي RAPD

Screening of Rice {Oryza sativa L.) Alloplasmic Lines Via RAPD Molecular Markers

غربالگري لاين هاي آلوپلاسميك برنج (Oryza sativa L.) با استفاده از نشانگر مولكولي RAPD س. ح. ر. هاشمي1، ق. ع. نعمت زاده2، س. م. علوي1 و م. اولادي3 چكيده در سيستم سه لايني توليد بذر هيبريد برنج، بخش اعظمي از ناخالصي ژنتيكي در مرحله تكثير و نگهداري لاين هاي نر عقيم سيتوپلاسمي (CMS) صورت مي گيرد، در نتيجه بذور لاين هاي CMS با بذور لاين هاي نگهدارنده (B) اختلاط مي يابند. در اين راستا انگشت نگاري لاين هاي اصلاحي و شناسايي نشانگرهاي اختصاصي، پيش زمينه آزمون خلوص ژنتيكي اين لاين ها است. بدين منظور شش لاين نر عقيم سيتوپلاسمي شامل ندا A، نعمت A، دشت A، چمپا A، آمل3 A و IR58025A به همراه شش لاين نگهدارنده باروري با استفاده از 25 آغازگر RAPD مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. به دليل زمينه ژنتيكـي مشابه لاين هاي CMS و نگهدارنده، لاين هاي ايزوژن در اكثر مكان هاي نشانگري از الگوي باندي يكساني برخوردار بودند. در اين پژوهش تنها در مورد آغازگرهاي OPH20 و OPH01 به ترتيب قطعه 950 و 850 نوكليوتيدي شناسايي گرديدند كه قادر به تمايز لاين هاي CMS و لاين هاي B از يكديگر مي باشند يعني لاين هايCMS داراي باندهاي اختصاصي بوده، در حالي كه لاين هاي نگهدارنده فاقد قطعه مذبور مي باشند. جهت بررسي ماهيت هسته اي يا سيتوپلاسمي بودن اين باندها، قطعه OPH20-950 bp از لاين هاي ندا A و IR58025A جداسازي و با استفاده از سيستم T/A در باكتري Escherichia coli سويه DH5? همسانه سازي و نهايتاً تعيين ترادف گرديدند. آناليزهاي همرديفي قطعه مورد نظر با توالي موجود در بانك ژن، نشان دهنده همولوژي 95 درصدي با توالي ژنوم ميتوكندريايي بود. تحقيقا از نتايج اين مطالعه مي توان در شناسايي و بررسي خلوص ژنتيكي لاين هاي CMS (نوع WA) استفاده نمود.

In three-line system, cytoplasmic male sterile (CMS) lines often were contaminated with cognate iso-nuclear maintainer lines during seeds multiplication processes. Therefore fingerprinting of breeding lines and identification of line-specific markers are prerequisite in genetic purity test. Six CMS lines including Neda-A, Nemat-A, Dasht-A, Amol 3-A, Champa-A, IR58025A and their iso-nuclear maintainers were used in this study. Twenty-five random amplified polymorphic DNA (RAPD) primers used for screening CMS lines and maintainer lines. The result indicated that the iso-gene lines had similar band patterns in most marker loci due to similar genetic background that present between CMS lines and co-maintainer lines. However two specific bands, 950 bp and 850 bp were produced by OPH20 and OPHOl primers that could uniquely recognize the CMS lines from their cognate maintainer lines, respectively. The genetic nature of OPH2O-950 band was determinated by isolation of fragment from gel, clone to Escherichia coli bacteria via T/A cloning system, and was sequenced. A BLAST search of OPH20-950 sequence with GenBank indicated 95% homology to a rice mitochondrial DNA. These line-specific fragments could be used as a specific feature (scare marker) for characterization and genetic purity test of WA CMS lines.