شناسايي آلل هاي كنترل كننده صفات مهم زراعي انتقال يافته ازHordeum spontaneum تحت شرايط تنش خشكي

Detection of Exotic Alleles for Important Agronomical Traits Introgressed from Hordeum vulgare ssp. spontaneum under Drought Stress

تنش خشكي مهم ترين عامل محدودكننده توليد و پايداري عملكرد گياه جو در كشتهاي ديم محسوب ميشود. در اين تحقيق براي شناسايي نواحي ژنومي كنترلكننده صفت عملكرد و اجزا آن در شرايط تنش رطوبتي از روش اصلاحي تلاقي برگشتي پيشرفته استفاده شد. به اين منظور يك جمعيت BC3 حاصل از تلاقي جو بهاره ششرديفه (H vulgare) Azhul و لاين جوي وحشي (H. spontaneum) Spontaneum I مورد استفاده قرار گرفت. نقشه پيوستگي توسط 170 نشانگر مولكولي ريزماهواره كه طولي در حدود 7/1008 سانتيمورگان از ژنوم جو را پوشش داد، تهيه شد. براي 10 صفت زراعي، 27 جايگاه ژنومي شناسايي شد. اين نواحي توانستند دامنهاي از 7/5 تا 8/34 درصد از واريانس فنوتيپي صفات مورد بررسي را توجيه نمايند. دامنه مقاديرLOD اين جايگاهها نيز از 3 تا 4/12 در نوسان بود. در مجموع 12 مكان ژني جديد كه والد آنها جوي وحشي بود، شناسايي شد كه در ميان آنها 10 جايگاه باعث افزايش عملكرد در شرايط تنش خشكي ميشدند. از اين جايگاهها چهار QTL بزرگ اثر بر روي كروموزومهاي 1H، 2H، 3H و 7H شناسايي شد كه به ميزان قابل توجهي موجب بهبود صفات محتواي كلروفيل، تعداد روز تا رسيدگي، طول برگ پرچم و تعداد پنجه در شرايط تنش رطوبتي شدند. در مجموع نتايج اين مطالعه نشان داد كه جوي Hordeum spontaneum، جد وحشي جوي زراعي، منبعي متنوع و مناسب براي استفاده در برنامه هاي اصلاحي جو ميباشد.

Drought stress is a major constraint for barley production and yield stability in rainfed ecosystems. An advanced backcross breeding strategy was used to identify quantitative trait loci (QTLs) associated with yield and yield components in a BC3 population derived from an interspecific cross between six-rowed spring barley (H. vulgare) ‘Azhul’ and wild barley (H. spontaneum) line ‘Spontaneum I’, under drought stress. The linkage map constructed by 170 SSR molecular markers covered a total length of about 1008.7 cM. For ten agronomical characteristics, 27 QTLs were determined. The phenotypic variation explained by individual QTLs ranged from 5.7% to 34.8% and the LOD scores ranged between 3 and 12.4. A total of 12 new QTLs were identified, where at ten QTLs the exotic introgression caused an improved trait performance, under drought stress. Four QTLs contributed by ‘Spontaneum I’ on chromosomes 1H, 2H, 3H and 7H were found to significantly increase chlorophyll content, days to maturity, flag leaf length and number of tillers per spike, respectively. In conclusion, the results of this study showed that Hordeum spontaneum, the wild progenitor of barley, is a potential source of useful genetic variation for barley breeding programs.