شناسايي QTLهاي موثر در وزن هزار دانه جو با استفاده از نشانگرهاي مولكولي

Iddentification of QTLs for grain weight in barley doubled haploid population

اين بررسي با هدف نقشه‌يابي نشانگرهاي مولكولي پيوسته با ژن‌هاي مرتبط با وزن هزار دانه و عملكرد دانه در جو زراعي اجرا گرديد. به منظور شناسايي QTLها، يك جمعيت شامل 148 هاپلوييد مضاعف (DH) براي صفات وزن هزار دانه و عملكرد دانه در طرح كاملا تصادفي با 3 تكرار در شرايط گلخانه‌اي مطالعه گرديد. جمعيت هاپلوييد مضاعف حاصل تلاقي بين رقم اصلاح شده Clipper (با عملكرد بالا) و رقم محلي از الجزاير به نامSahara3771 (با عملكرد پايين) بود. در اين تحقيق 30 نشانگر جديد ISSR به 466 جايگاه قبلي روي نقشه پيوستگي جمعيت اضافه گرديد. نشانگرها در مجموع 1460 سانتي مورگان از ژنوم جو را پوشش داده و متوسط فاصله دو نشانگر مجاور 3 سانتي مورگان بود. تجزيه QTL منجر به شناسايي پنج QTL مرتبط با عملكرد دانه (بر روي كروموزوم هاي2H ,4H ,5H و 6H) شد كه اين مكان‌ها در مجموع 57 درصد از تنوع فنوتيپي عملكرد را توجيه مي كردند. QTL واقع بر كروموزوم 2H با 20 درصد بزرگ‌اثرترين QTL بود. براي وزن هزار دانه نيز 3 عدد QTL شناسايي گرديد كه QTL واقع بر كروموزوم 2H با 69 درصد بزرگ‌اثرترين QTL بود. شناسايي QTLهاي بزرگ‌اثر براي وزن هزار دانه و عملكرد، سودمندي استفاده از ماركر هاي مولكولي در نقشه يابي ژني براي صفات وزن دانه و عملكرد دانه را نشان مي دهد كه از اين پتانسيل مي توان براي انتخاب به كمك نشانگر (MAS) در آينده اي نزديك در برنامه هاي اصلاح براي بهبود عملكرد جو استفاده كرد.

To identify the QTLs affecting grain weight and yield, 148 doubled-haploid (DH) population derived from a cross between Clipper (high yield) and Sahara3771 (low yield) were screened under controlled conditions. The experiment was conducted in CRD with 3 replications. The new 30 ISSR marker loci were added to a backbone of 466 loci on the Clipper × Sahara DH linkage map. The map spanned 1460 centimorgans (cM) and had a mean density of 2 loci per 3 cM. The QTL analysis led to identification of 5 QTLs on 2H, 4H, 5H and 6H chromosomes for grain yield. These QTLs could explain 57% of the total phenotypic variation, and the QTL on chromosome 2H (ksuF2-mwg892) with 20% had the largest effect. For grain weight, 3 QTLs were identified, and the QTL on 2H could explain 69% of total phenotypic variation. The identification of QTLs with large effects on grain weight and yield illustrates the usefulness of molecular markers in gene mapping and suggest that marker-assisted selection will be feasible in the near future in barley breeding programs.