شناسايي مولكولي تنوع آللي در مكان‌هاي ژني VRN-1 و VRN-B3 كنترل كننده نياز بهاره‌سازي در ژنوتيپ‌هاي گندم بر مبناي چندشكلي موجود در پروموتر و نواحي اينترون

Molecular characterization of allelic variation at the VRN-1 and VRN-B3 loci controlling vernalization requirement in wheat genotypes based on polymorphism in the promoter and intron regions

گندم، يكي از گياهان مهم زراعي ايران و جهان، از جنبه‌هاي گوناگون غذايي و اقتصادي حائز اهميت مي‌باشد. شناسائي تنوع آللي ژن‌هاي كنترل كننده نياز بهاره‌سازي در ارقام و لاين‌هاي مختلف گندم، امكان تعيين تيپ رشد، پيش‌بيني سطح تحمل سرما و سازگاري ژنوتيپ‌هاي مختلف گندم را به اقليم‌ها و مناطق هدف فراهم مي‌سازد. در سطح مولكولي طول دوره ورناليزاسيون در ارقام گندم به طور عمده به وسيله مكان‌هاي ژني (VRN-1، VRN-2وVRN-3) تعيين مي­شود. در گندم هگزاپلوييد ژن‌هاي( Vrn) براي تيپ رشد بهاره در فرم غالب و براي تيپ زمستانه در فرم مغلوب همراه با اثرات اپي­ استاتيك عمل مي‌كنند. در اين تحقيق تنوع آللي موجود در مكان‌هاي ژني (VRN-1 و VRN-B3) در 50 ژنوتيپ گندم نان با استفاده از 9 جفت آغازگر اختصاصي تعيين شد. آلل‌هاي غالب Vrn-B1,Vrn-D1)و Vrn-B3) به ­ترتيب با فراواني (٪58، ٪22 و ٪90) شناسايي شدند. همچنين آلل‌هاي مغلوب (vrn-B1, vrn-D1وvrn-B3) به­ ترتيب با فراواني (٪42، ٪78 و ٪10) شناسايي شدند. در مكان ژني (VRN-A1) آلل (Vrn-A1c) با فراواني 58٪، آلل (Vrn-A1b) با فراواني26٪، آلل (Vrn-A1a) با فراواني14٪ و آلل (vrn-A1) با فراواني 2٪ داراي كمترين فراواني بود. اين تحقيق تنوّع اللي قابل ملاحظه‌اي را در مكان‌هاي ژني كنترل كننده ورناليزاسيون و تحمل سرما در ژنوتيپ­ هاي گندم ديم مورد بررسي نشان داد كه اطلاعات حاصل در جهت تجميع الل‌هاي مطلوب براي توليد لاين‌هاي سازگار به شرايط اقليمي در مناطق هدف مورد بهره‌برداري قرار خواهد گرفت.

Wheat, as a major crop in Iran and in the world, is considered an important crop for human consumption. Identification of allelic variations at loci that control vernalization requirements and cold tolerance, provides valuable information for determining adaptability of wheat genotypes to target environments. At molecular level, vernalization in wheat (Triticum aestivum L.) is determined mainly by three VRN-1, VRN-2 and VRN-3 loci. In hexaploid wheat, dominant alleles Vrn-A1, Vrn-B1 and Vrn-D1 are responsible for spring growth habit and recessive allels with epistatic interactions determine the winter growth habit. In this study, allelic variations among 50 wheat genotypes were studied using 9 primer pairs specific to VRN-1 and VRN-B3 loci. Dominant alleles at Vrn-B1,Vrn-D1 and Vrn-B3 loci were detected with the frequency of %58, %24 and %90, respectively. Recessive alleles vrn-B1, vrn-D1 and vrn-B3 had a frequency of %42, %76 and %10, respectively. At Vrn-A1 locus, different alleles were detected with the frequency of Vrn-A1c (58%), Vrn-A1b (26%), Vrn-A1a (14%) and vrn-A1 (2%). Our finding revealed a considerable level of variations at gene loci controlling vernalization and cold tolerance in dryland wheat genotypes. Data provided here may be used for producing new wheat cultivars adapted to the target environments.