تجزيه مكان هاي ژني كمّي مرتبط با آنزيم هاي تحمّل به شوري در جو(Hordeum vulgare L.)

Analyses of Quantitative Trait Loci Involved in Production of Enzymes Conferring Salt Tolerance in Barley (Hordeum vulgare L

آنزيم هاي كاتالاز و پراكسيداز دو آنزيم فعّال در شرايط تنش شوري هستند كه اندازه گيري سطوح فعاليت آن ها در ارقام حساس و متحمّل مي‏تواند براي مكان‏يابي QTLهاي دخيل در تحمّل به شوري مورد استفاده قرار گيرد. در اين تحقيق ابتدا والدين چهار توده نقشه‏يابي جو براي مطالعه وجود تنوّع لازم در سطوح فعّاليت هاي آنزيم هاي كاتالاز و پراكسيداز مورد آزمايش قرار گرفتند. تنوّع قابل ملاحظه اي از نظر فعّاليت دو آنزيم مذكور بين والدين جمعيّت OWB مشاهده شد. براي مكان‏يابي QTLهاي دخيل در تحمّل به شوري، تعداد 94 لاين دابل هاپلوييد اين جمعيّت مورد آزمايش قرار گرفت. در اين مطالعه مقدار كمّي اين دو آنزيم به عنوان صفت كمّي در دو سطح شوري ]صفر (شاهد) و 200 ميلي‏مول [NaCl در افراد اين جمعيّت اندازه گيري شد و متعاقباً آناليزهاي مربوط به مكان‌يابي QTL ها بوسيله ي نرم‌افزار MAPQTL 5 انجام گرفت. نتايج اين تحقيق نشان داد كه فعّاليت آنزيم كاتالاز در شرايط تنش شوري با دو QTL بزرگ ‌اثر بر روي كروموزوم هاي (3H) 3 و (4H) 4 و دو QTL كوچك‌اثر بر روي كروموزوم هاي (1H)5 و (5H)7 كنترل مي شود. براي آنزيم پراكسيداز QTL مكان‌يابي نشد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه سطح فعّاليت آنزيم كاتالاز تحت تنش شوري مي‏تواند به عنوان يك شاخص كمّي براي مكان‌يابي ژن هاي دخيل در فرايند تحمّل به شوري مورد استفاده قرار گيرد.

Peroxidase and Catalyse are two important enzymes involved in reaction of many crop species to salt tolerance. Assessment of activity of these enzymes in the seedlings of barley during salt stress and using quantitative data for mapping of QTLs involved in salt tolerance has been addressed in this study. Parents of four barley mapping populations were exposed to the different concentrations (0 mM, 100mM and 200 mM) of salt (NaCl) and the level of activity of Catalase and Proxidase were quantified in the seedlings stage. There was a high variation in enzymatic activities of parents of OWB population (Dom and Rec) in 200mM of NaCl. In order to map QTLs involved in salt tolerance in OWB, 94 doubled haploid lines were exposed to 0 mM and 200mM of NaCl and the activity of Catalase and Peroxidase were quantified. Mapping of QTLs was performed using MAPQTL5 software. The results showed that the position of QTLs depends on both concentration of salt and on the type of enzyme. For Peroxidase activity there was no QTL mapped despite a high variation between individuals of mapping population while for Catalase in the concentration of 200 mM of NaCl, two QTLS in Chromomes 3(3H) and 4(4H) were mapped. Two other minor QTLs with LOD values slightly lower than the threshold were mapped in chromosomes 5(1H) and 7(5H). The results showed that quantification of the level of activity of Catalase can be used as quantitative data for mapping of QTLs involved in salt tolerance in barley.