مكان يابي ژن هاي كنترل كننده ارتفاع بوته، زمان خوشه دهي، دوره رشد و عملكرد دانه در دو جمعيت تلاقي برگشتي پيشرفته برنج

Mapping quantitative trait loci for plant height, heading time, growth duration and grain yield in two advanced back cross populations of rice

در اين آزمايش از جمعيت‌هاي نسل BC2F4 برنج تلاقي هاي، هاشمي/IR67418-110-3222 (هاشمي/IR-22)و هاشمي/ندا، كه در آنها هاشمي والد تكرار شونده بود، طي دو سال (1388 و 1389) براي تعيين QTLهاي كنترل كننده ارتفاع بوته، روز تا 50درصدخوشه دهي و طول دوره رشد و عملكرد دانه و نقش اپيستازي و اثر متقابل QTL در محيط استفاده گرديد. لاين‌هاي جمعيت هاشمي/ IR-22و هاشمي/ ندا به‌ترتيب با 61 و 65 جفت آغازگرهاي ريزماهواره، با توزيع روي كليه كروموزم‌ها، آزمون و نقشه ژنتيكي به طول 5/1103 و5/1260 سانتي مورگان حاصل شد. براي هريك از صفات مورد بررسي در جمعيت هاشمي/ IR-22در هر سال چهار تا پنج QTL، با تكرار حداقل دو QTL طي دو سال براي هر صفت، و پوشش 6/5 تا 37 درصد از تنوع فنوتيپي شناسايي شدند. در جمعيت هاشمي/ ندا تعداد QTL شناسايي شده در هر سال سه تا چهار، با تكرار حداقل يك QTLطي دو سال براي هر صفت و پوشش 1/5 تا 2/43 درصد از تنوع فنوتيپي صفات بود. مقايسه موقعيت QTL در دو جمعيت نشان داد كه به جز QTL ارتفاع بوته در مجاورت نشانگر RM234 روي كروموزم 7 و QTL عملكرد مجاور نشانگر RM3337روي كروموزم شماره 4 ، ساير آنها جايگاه يكساني نداشتند كه نقش عمده زمينه ژنتيكي در بروز اثر QTL را نشان مي دهد. در هر جمعيت وجود QTLهايي كه بطور همزمان يك يا چند تا از صفات ارتفاع بوته، روز تا50 درصد خوشه دهي، دوره رشد و عملكرد را كنترل مي كردند، دال بر چند اثري بودن QTL و يا پيوستگي ژن‌هاي كنترل كننده اين صفات بود. در جمعيت هاشمي/ IR-22دو QTL داراي اثر اصلي روي كروموزم‌هاي 6 و 8 براي طول دوره رشد و يك QTL روي كروموزم 8 براي عملكرد دانه و در جمعيت هاشمي/ ندا يك QTL روي كروموزم 6 براي 50 درصد خوشه دهي و طول دوره رشد و يك QTL روي كروموزم 3 براي عملكرد دانه در اثر متقابل QTL و محيط مشاركت داشتند. در هر جمعيت براي هر يك از صفات، حداقل يك جفت QTL با اثرات اپيستازي شناسايي گرديد.

Two BC2F4 populations of rice, Hashemi/IR67418-110-3222 (Hashemi/IR-22) and Hashemi/Neda, Hashemi was as recurrent parent, were studied during two years (2009 and 2010) for QTLs detection for plant height, days to 50% heading, growth duration and yield. The role of epistasis and QTL-environment interaction on these traits was also studied. Hashemi/IR-22 and Hashemi/Neda lines were tested with 61 and 65 polymorph SSR primer pairs, respectively, which were distributed on all chromosomes. The total genetic maps lengths of Hashemi/IR-22 and Hashemi/Neda were 1103.45cM and 1260.53cM, respectively. Four to five QTLs were detected for each trait in Hashmi/IR-22 population with at least two QTLs repeated for each trait during two years. These QTLs explained 5.6% to 37% of the traits phenotypic variation. In Hashemi/Neda population three to four QTLs were detected for each trait, with at least one QTL repeated for each trait during two years. These QTLs explained 5.1% to 43.2% of the traits phenotypic variation. From detected QTLs, only a plant height QTL flanked by RM234 marker on chromosome 7 and a yield QTL flanked by RM3337 and were the same in the two populations. This indicated the important role of genetic background effect on controlling these traits. In each population there were QTLs that simultaneously affected two or more of the studied traits, e. g. plant height, days to 50% heading, growth duration and yield, which suggested pleiotropic or linkage gene effects for these traits. Two QTLs on chromosomes 6 and 8 for growth duration and QTL on chromosome 8 for yield in Hashemi/IR-22 population and one QTL on chromosome 6 for days to 50% heading and growth duration and one QTL on chromosome 3 for yield in Hashemi/Neda showed interaction with environment. Also in each population a pair of QTLs was recognized with significant epistatic effect.