تنوع آللي زيرواحدهاي گلوتنين با وزن مولكولي بالا در برخي ارقام گندم نان با استفاده از نشانگرهاي آلل اختصاصي

Allelic Variation of High Molecular Weight Glutenin Subunits in Bread Wheat Cultivars Using Allele Specific Markers

پروتئين‌هاي ذخيره‌اي آندوسپرم از مهم‌ترين عوامل موثر بر كيفيت دانه گندم مي‌باشند. زيرواحدهاي گلوتنين با وزن مولكولي بالا (HMW-GS) نقش كليدي را در شكل و ساختار گلوتن بازي مي­كنند و ارتباط تنگاتنگي با كيفيت گندم دارند. جهت بررسي تنوع آللي در مكان‌هاي ژني كدكننده زيرواحدهاي گلوتنين با وزن مولكولي بالا در 25 رقم از گندم‌هاي نان ايراني و استراليايي، نه جفت آغازگر آلل اختصاصي براي مكان‌هاي ژني (Glu-A1،Glu-B1وGlu-D1) به‌كار گرفته شدند. نتايج نشان داد كه براي مكان ژني Glu-A1، سه آلل (AxNull، Ax1 و Ax2*) شناسايي گرديدند كه در بين آن‌ها بيش‌ترين فراواني مربوط به آلل Ax2* با فراواني 56 درصد بود. براي مكان ژني Glu-B1 در مجموع شش آلل شناسايي شدند، كه تركيب آللي Bx7+By8با فراواني 32 درصد بيش‌ترين فراواني را داشت. براي مكان ژني Glu-D1، در مجموع دو آلل شناسايي شد كه تركيب آللي Dx2+Dy12 با فراواني 82 درصد بيش‌ترين فراواني را در بين آلل‌هاي شناسايي شده به خود اختصاص داد. در نهايت رتبه‌بندي ژنوتيپ‌ها براساس سيستم امتيازدهي پي‌فلاگر به‌منظور پيش‌بيني كيفيت پخت نان نشان داد كه اكثر ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي رتبه 8، 9 و 10 را داشتند كه نشان‌دهنده‌ي كيفيت پخت نان خوب تا عالي آن‌ها است. نتايج تجزيه خوشه‌اي براساس زيرواحدهاي مختلف نيز اين ارقام با كيفيت بالا را در يك گروه مجزا قرار داد. از تنوع شناسايي شده در اين پژوهش مي‌توان به‌عنوان منبع با ارزش تنوع آللي در برنامه‌هاي اصلاحي گزينش به كمك نشانگر به‌منظور بهبود كيفيت محصولات نهايي حاصل از گندم بهره برد.

Endosperm storage proteins are important factors affecting wheat grain quality, so that high molecular weight glutenin subunits play a key role in the gluten formation and structure and are closely related to wheat quality. To investigate the allelic variation at the loci coding high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) among 25 bread wheat genotypes of, nine allele-specific primer pairs (Glu-A1, Glu-B1, Glu-D1) were used. Results showed that at the Glu-A1 locus, three allele (AxNull, Ax1 and Ax2*) were identified. The highest frequency belonged to allele Ax2* (56%). At the Glu-B1 locus, six alleles were detected, totally. The allelic combination of Bx7CD+By8 was 32% in frequency which showed the highest frequency. At the Glu-D1 locus, two alleles were detected. At this locus, allelic combination of Dx2­+Dy12 had the highest frequency of 82% among the detected alleles. The Pfluger scoring system was utilized to score Glutenin composition. The studied genotypes showed different allelic combinations with a different level of quality score. Most of genotypes were ranked as good to excellent bread-making quality. Cluster analysis grouped all high quality cultivars in a separate cluster. The variations identified in this study can be a valuable resource of allelic diversity for breeding programs to improve the quality of wheat.