Identification of QTLs for grain yield and some agro-morphological traits in sunflower (Helianthus annuus L.) using SSR and SNP markers

بسياري از صفات مهم زراعي كمي بوده و تحت تاثير تعداد زيادي ژن و محيط قرار مي‌گيرند. مكان‌يابي ژني صفات كمي (QTL) يك ابزار كليدي براي مطالعات ساختار ژنتيكي صفات كمي در گياهان است. در اين مطالعه QTL‌هاي مرتبط با عملكرد و صفات زراعي مثل تعداد برگ، طول برگ، عرض برگ، ارتفاع بوته، قطر ساقه و قطر طبق با استفاده از 70 لاين خالص نوتركيب (RILs) حاصل از تلاقي (?) PAC2×RHA266(?) شناسايي شدند. RIL‌ها و والدين آنها در قالب طرح لاتيس مستطيل 9×8 با دو تكرار مورد ارزيابي قرار گرفتند. تنوع بالا و تفكيك متجاوز در تمام صفات مورد مطالعه مشاهده گرديد. سودژنتيكي كه نشان‌دهنده تفاوت بين ميانگين %10 از بهترين RIL‌ها و ميانگين والدين است، براي بيشتر صفات معني‌دار بود. همبستگي ژنوتيپي و فنوتيپي مثبت و معني‌داري بين صفات مورد مطالعه مشاهده شد. تجزيه و تحليل QTL با استفاده از نقشه جديد آفتابگردان كه توسط نشانگرهاي SSR و SNP توسعه يافته است انجام گرفت. نقشه متشكل از 210 نشانگر SSR و 11 نشانگر SNP در 17 گروه لينكاژي مي‌باشد. طول كل نقشه 1/653 سانتي مورگان با ميانگين تراكم يك نشانگر در 44/7 سانتي مورگان است. با مكان‌يابي به روش فاصله‌اي مركب تعداد 21 QTL درگير در كنترل ژنتيكي صفات مورد مطالعه شناسايي شد. واريانس فنوتيپي توجيه شده توسط QTL هاي شناسايي شده بين 13/1 تا 70/73 متغير بود. QTL‌هايي نظير HMBPP كه در كنترل بيش از يك صفت درگيرند مي‌توانند با افزايش بهره‌وري انتخاب به كمك نشانگر پيشرفت ژنتيكي در آفتابگردان را ارتقا دهند

Many agriculturally important traits are complex, affected by many genes and the environment. Quantitative trait loci (QTL) mapping is a key tool for studying the genetic structure of complex traits in plants. In the present study QTLs associated with yield and agronomical traits such as leaf number, leaf length, leaf width, plant height, stem and head diameter were identified by using 70 recombinant inbred lines (RILs) from the cross (?) PAC2 × RHA266(?). RILs and their parents were evaluated in a rectangular 8?9 lattice design with two replications. High genetic variability and transgressive segregation were observed in all studied traits. Genetic gain representing the difference between 10% of selected RILs and their parents was significant for most of the studied traits. Positive and significant genotypic and phenotypic correlations were observed among the studied traits. QTL analysis was performed using a recently developed SSR and SNP sunflower linkage map. The map consists of 210 SSRs and 11 SNP markers placed in 17 linkage groups (LGs). The total map length is 1,653.1 cM with a mean density of 1 marker per 7.44 cM. Composite interval mapping (CIM) procedure detected 21 QTLs involved in genetic control of studied traits. The phenotypic variance explained by the identified QTLs varied from 1.13 to 73.70%. QTLs such as HMBPP associated with the expression of more than one trait could increase the efficiency of marker-assisted selection (MAS) and genetic progress in sunflower