بررسي خصوصيات مولكولي جمعيت نوتركيب اينبرد برنج با استفاده از نشانگر رتروترانسپوزوني iPBS

Molecular characterization of recomMolecular Characterization of Recombinant Inbred Line Population of Rice With Retrotransposon (Ipbs) MarkerRetrotransposon iPBS

در مطالعات ژنتيكي علاوه بر نشانگرهاي مولكولي مبتني برDNA مي توان ازرتروترانسپوزون يا ژن هاي پرشي به عنوان نشانگر جهت ارزيابي ويژگي ها و خصوصيات تنوع ژنتيكي در گونه هاي گياهي استفاده نمود. از آنجايي كه رتروترانسپوزون ها قابليت جابجايي در طول ژنوم را دارا هستند از اين رو باعث ايجاد تغيير در تركيب ژنوم مي گردند. بدين ترتيب باعث افزايش بيان بعضي از ژن ها و يا خاموش شدن ژن هاي ديگر مي گردند. از طرفي رتروترانسپوزون ها فعاليت رونوشت برداري ژن ها را در بافت ها و همچنين تنش هاي زيستي و غيرزيستي تحت تاثير قرار مي دهند. در اين پژوهش جهت بررسي خصوصيات مولكولي و تمايز 130 لاين اينبرد برنج كه حاصل تلاقي برنج ندا و هاشمي مي باشند از نشاگر مولكولي رتروترانسپوزوني iPBS استفاده شد. 21 آغازگر استفاده شده 2990 باند را توليد كردند كه 1449 باند چندشكل بودند. با توجه به تجزيه بسط چندشكلي آغازگرها، آغازگر R2020 در مجموع 443 باند چندشكل را نشان داد كه با79/56 درصد بيشترين چندشكلي را در بين آغازگرها از خود نشان داد. هيچ آغازگري با باند تك شكل مشاهده نشد. لاين هاي 149، 151، 154، 146 و 148 همراه با والدين در يك كلاستر قرار گرفته و لاين هاي 67، 63 و 82 در كلاستر دوم با نزديك ترين فاصله به كلاستر والدين قرار گرفتند كه در مجموع اين لاين ها از نظر حضور ژن هاي رتروترانسپوزوني داراي بيشترين شباهت ژنتيكي با والدين خود مي باشند.نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه مي توان از نشانگرمولكولي iPBS در ارزيابي خصوصيات مولكولي لاين هاي ژنتيكي در يك جمعيت اصلاحي و برنامه هاي به نژادي به منظور ترسيم نقشه هاي ژنتيكي استفاده نمود. در مطالعات ژنتيكي علاوه بر نشانگرهايمولكولي مبتني برDNA مي توان ازرتروترانسپوزون يا ژن هاي پرشي به عنوان نشانگر جهت ارزيابي ويژگي ها و خصوصيات تنوع ژنتيكي در گونه هاي گياهي استفاده نمود. از آنجايي كه رتروترانسپوزون ها قابليت جابجايي در طول ژنوم را دارا هستند از اين رو باعث ايجاد تغيير در تركيب ژنوم مي گردند. بدين ترتيب باعث افزايش بيان بعضي از ژن ها و يا خاموش شدن ژن هاي ديگر مي گردند. از طرفي رتروترانسپوزون ها فعاليت رونوشت برداري ژن ها را در بافت ها و همچنين تنش هاي زيستي و غيرزيستي تحت تاثير قرار مي دهند. در اين پژوهش جهت بررسي خصوصيات مولكولي و تمايز 130 لاين اينبرد برنج كه حاصل تلاقي برنج ندا و هاشمي مي باشند از نشاگر مولكولي رتروترانسپوزوني iPBS استفاده شد. 21 آغازگر استفاده شده 2990 باند را توليد كردند كه 1449 باند چندشكل بودند. با توجه به تجزيه بسط چندشكلي آغازگرها، آغازگر R2020 در مجموع 443 باند چندشكل را نشان داد كه با 56/79 درصد بيشترين چندشكلي را در بين آغازگرها از خود نشان داد. هيچ آغازگري با باند تك شكل مشاهده نشد. لاين هاي 149، 151، 154، 146 و 148 همراه با والدين در يك كلاستر قرار گرفته و لاين هاي 67، 63 و 82 در كلاستر دوم با نزديك ترين فاصله به كلاستر والدين قرار گرفتند كه در مجموع اين لاين ها از نظر حضور ژن هاي رتروترانسپوزوني داراي بيشترين شباهت ژنتيكي با والدين خود مي باشند.نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه مي توان از نشانگرمولكولي iPBS در ارزيابي خصوصيات مولكولي لاين هاي ژنتيكي در يك جمعيت اصلاحي و برنامه هاي به نژادي به منظور ترسيم نقشه هاي ژنتيكي استفاده نمود.

Background and Objectives In genetic studies in addition to utilization of molecular markers based on genomic DNA، one can also use retrotranspostion or jumping genes as a marker to identify genetic characterization and diversity in the plant species. Since the retrotransposesons have transferable motive they tend to move along the genome. The movement is a key figure to induce alteration at the genomic structure. Thus، this reinforces the genome to boost the expression of some genes and/or silence the other genes. Furthermore، retrotranspostions are able to affect the activity of genes transcription at the organelles and biotic and abiotic stresses. Materials and Methods In the present study، retrotranspostion iPBS marker was used to assess genetic characterization of 130 inbred lines of rice which were derived from hybridization of Neda and Hashmi rice cultivars. In this study، 4 primers were used which were able to produce 2990 bands and among them1449 were polymorphic. Results According to amplification of polymorphic primers analysis، R2020 primer showed totally 443 polymorphic bands and had 56.79% bands with the highest polymorphism among all the primers. None of primers showed any single polymorphic band. Discussion Cluster analysis classified inbred lines of rice into two groups. Parental lines along with 146، 148، 149، 151 and 154 lines were in one group and 67، 68 and 82 lines were fit into another group with close distance to the parental lines. In terms of the presence of retrotransposition genes these lines possess the most genetic similarity to the parental lines. The information which was revealed by the findings of the presented study indicated that iPBA markers can be assigned to trace the genetic mapping in order to assess the molecular genetics of the characteristics of the line within a plant population in the breeding program. Cluster analysis classified inbred lines of rice into two groups. Parental lines plus 146، 148، 149، 151 and 154 lines were in one group and 67، 68 and 82 lines were fit into another group which they had closed distance to the parental lines. In term of the presence of retrotransposition genes these lines possess the most genetic similarity to the parental lines In genetic studies in addition to utilize molecular markers based on genomic DNA، one can also use retrotranspostion marker or jumping genes to identify genetic characterization and diversity in the plant species. In the present study retrotranspostion iPBS marker was used to assess genetic characterization of 130 inbred lines of rice which derived from hybridization of Neda and Hashmi rice cultivars. In this study 4 primers have used which were able to produce 2990 bands and among them1449 were polymorphisms. According to amplification of polymorphic primers analysis، R2020 primer showed totally 443 polymorphism bands and with having of 56.79% bands had the highest polymorphism bands among all the primers. None of primers have shown single polymorphic band. Cluster analysis classified inbred lines of rice into two groups. Parental lines plus 146، 148، 149، 151 and 154 lines were in one group and 67، 68 and 82 lines were fit into another group which they had closed distance to the parental lines. In term of the presence of retrotransposition genes these lines possess the most genetic similarity to the parental lines.