نقش کروموزوم‎های 1 و 6 در کنترل ژنتیکی صفات زراعی برنج

بوم شناسی گیاهان زراعی

مقاله 4، دوره 7، شماره 3 - شماره پیاپی 24، مهر 1390، صفحه 29-35   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

حسین صبوری^{* 1}؛ مهناز کاتوزی²؛ رسول خاتمی نژاد³

¹استادیار گروه تولیدات گیاهی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبد کاووس

²دانشجوی سابق کارشناسی ارشد زراعت، دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز.

³کارشناس ارشد ژنتیک حیوانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبد کاووس

چکیده

    به منظور مکان­یابی  QTLهای مرتبط با صفات زراعی در برنج، یک جمعیت F_2:3حاصل از تلاقی دو رقم ایندیکا شاه­پسند و IR28 برای مکان­یابی صفات زراعی در برنج استفاده شد. نقشه پیوستگی حاصل از 33 نشانگر ریز ماهواره حدود 336 سانتی مورگان از نقشه برنج را روی کروموزوم­های یک و شش پوشش داد. جمعیت نقشه­یابی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس پرورش داده شد. پنج QTL، برای بیوماس (دو QTL) و شاخص برداشت (سه QTL) تشخیص داده شد. آلل­های افزایش دهنده صفات برای کلیه QTL های ردیابی شده جز qHI-1aشناسایی شد. QTL های مرتبط با شاخص برداشت با اثر افزایشی از والد IR28 روی کروموزوم­های 1 (qHI-1b) و 6 (qHI-6) تشخیص داده شد. تعداد دانه پر، ارتفاع گیاه، طول خوشه، تعداد خوشه، وزن دانه و وزن خوشه مکان یابی شد. سه QTL برای تعداد دانه پر روی کروموزوم‎ 1 (دو QTL) و کروموزوم 6 (یک QTL) ردیابی شد. هم‎چنین سه QTL روی کروموزوم­های 1 و 6 برای تعداد خوشه، یک QTL برای ارتفاع گیاه، وزن خوشه و طول خوشه روی کروموزوم 6 و برای وزن دانه روی کروموزوم 1 ردیابی شدند. آلل­های IR28 در qFG-1a، qFG-1bو qFG-6تعداد دانه پر را افزایش داد. از بین QTL های ردیابی شده، سه QTL به ترتیب برای تعداد دانه پر(qFG-1a)، طول خوشه (qLP-6) و وزن دانه (qWG-1) بزرگ اثر تشخیص داده شدند و به‎ترتیب 33/14، 45/12 و 99/11 درصد از تغییرات فنوتیپی را توجیه نمودند. نتایج نشان داد که QTL های جدید ردیابی شده نقش مهمی در رشد جمعیت برنج داشتند و ابزار مهمی برای اصلاح صفات زراعی محسوب می شوند.

کلیدواژه‌ها

مکان یابی؛ صفات زراعی؛ برنج؛ QTL؛ نقشه‎یابی

مراجع

Brondani, C, Rangel, PHN, Brondani, RPV, Ferreira, ME (2002) QTL mapping and introgression of yield–related traits from Oryza glumaepatula to cultivated rice (Oryza sativa L.) using microsatellite markers. Theoretical and Applied Genetics, 104: 1192-1203.

Chen X, Temnykh S, Xu Y, Cho YG, McCouch SR (1997) Development  of a microsatellite framework map providing genome–wide  coverage in rice (Oryza  sativa L.). Theoretical and Applied Genetics 95: 553-567. 

Hittalmani S, Shashidhar HE, Bagali PG, Huang N, Sidhu JS, Singh VP, Khush GS (2002) Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth, yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population. Euphytica 125: 207-214.

Kazemi H (2006) Morphology and anatomy of cereal crops. Tabriz University Press, 588 pp. [In Persian with English Abstract].

Kosambi  DD (1944) The estimation of map distances from recombination values. Annual Eugen, 12: 172-175.

 Lin HX, Zhu MZ, Yano M, Gao JP, Liang ZW, Su WA, Hu XH, Ren ZH, Chao DY (2004) QTLs for Na and K uptake of the shoots and roots controlling rice salt tolerance. Theoretical and Applied. Genetics 108: 253-260.

Manly KF, Olson JM (1999) Overview of QTL mapping software and  introduction to Map Manager QTX. Mammalian Genome 10: 327–334.

McCouch SR, Teytelman L, Xu Y, Lobos K, Clare K, Walton M (2002)  Development of 2243 new SSR markers for rice by the international rice microsatellite initiative. Proceeding of the First International Rice Congress. Shanghai. China. pp.150-152. 

McCouch SR, Tanksley SD (1994) Saturated molecular map of the rice genome based on an interspecific backcross population. Genetics 138: 1251-1274

Nelson  JC (1997) QGENE: software for marker-based genomic analysis and breeding. Molecular Breeding. 3: 239-245.

Paterson AH (1996) Making genetic maps. pp. 23–39. In: Paterson AH (Ed.), Genome mapping in plants. Academic Press, Austin, Texas.

Rabiei B, Valizadeh M, Ghareyazie B, Moghaddam M, Ali J (2004) Identification of QTLs for rice grain size and shape of iranian cultivars using SSR markers. Euphytica 137: 322-325.

Sabouri H, Sabouri A, Dadras AR (2009) Genetic dissection of biomass production and partitioning with grain yield and yield traits in indica-indica crosses of rice (Oryza sativa L.) cultivars. Australian Journal of Crop Science 3: 155-166.

Sabouri A (2010) Mapping QTLs related to grain quality traits in rice. Ph.D. Thesis. Tabriz University. 123 pp. [In Persian with English Abstract].

Saghi Maroof MA, Biyashev RM, Yang GP, Zhang Q, Allard RW (1994) Extraordinarily polymorphic microsatellites DNA in barely species diversity, choromosomal location, and population dynamics. Proceeding of the Academy of Sciences, USA. 91: 5466-5570.

Temnykh S, Park WD, Ayres N, Cartinhour S, Hauck N, Lipovich L, Cho YG, Ishii T, McCouch SR (2000) Mapping and genome organization of microsatellite sequences in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics 100: 697-712.

Thomson MJ, Tai TH, McClung AM, Lai XH, Hinga ME, Lobo KB, Xu Y, Martínez R, McCouch SR (2003) Mapping quantitative trait loci for yield, yield components and morphological traits in an advanced backcross population between Oryza rufipogon and the Oryza sativa cultivar Jefferson. Theoretical and Applied Genetics 107: 479-493.

Rabiei B, Valizadeh M, Ghareyazie B, Moghaddam M, Ali J (2004) Identification of QTLs for rice grain                                                                                                    size and shape of Iranian cultivars  using SSR markers. Euphytica  137: 325-332.

Yoon DB, Kang KH, Kim HJ, Ju HG, Kwon SJ, Suh JP, Jeong OY, Ahn SN (2006) Mapping quantitative trait loci for yield components and morphological traits in an advanced backcross population between Oryza grandiglumis and O. sativa Japonica cultivar Hwaseongbyeo. Theoretical and Applied Genetics 112: 1052-1062

Yu SB, Li JX, Xu CG, Tan YF, Li XH, Zhang Q (2002) Identification of quantitative trait loci and epistatic interactions for plant height and heading date in rice. Theoretical and Applied Genetics 104: 619-625.

Zebeau M, Vos P (1993) Selective restirection fragment amplification: a general method for DNA fingerprinting. Word Intellectual property organization Press. Geneva, Suuatzerland.