Association analysis for traits associated with powdery mildew tolerance in barley [Hordeum vulgare L.] using AFLP markers

تجزيه ارتباط به عنوان روشي براي تعيين نواحي ژنومي كنترل كننده صفات كمي و اقتصادي، نقش مهمي در اصلاح مولكولي گياهان دارد. در پژوهش حاضر، شناسايي نشانگرهاي مولكولي (هفت تركيب آغازگري EcoRI/MseI) مرتبط با صفات تيپ آلودگي و درصد آلودگي با استفاده از 77 ژنوتيپ جو و نشانگرهاي AFLP بررسي شد. در ارزيابي فنوتيپي، صفات تيپ آلودگي و درصد آلودگي به عنوان مهم‌ترين صفات مرتبط با مقاومت براساس مقياس 9-0 بررسي شدند. هم‌چنين در اين پژوهش تنوع ژنتيكي ژنوتيپ‌ها با استفاده از هفت تركيب آغازگري بررسي شد. ميانگين درصد چندشكلي و محتواي اطلاعات چندشكلي به ترتيب 37/92 درصد و 43/0 بود. بررسي كلي آمارهاي تنوع ژنتيكي نشان داد كه از بين هفت تركيب آغازگري، سه تركيبE90-M160 ، E100-M160 و E100-M150 نسبت به ساير تركيبات مقادير بالاتري را به خود اختصاص دادند و در حقيقت در تمايز ژنوتيپ‌ها نقش بارزتري ايفا نمودند. تجزيه ارتباط با استفاده از چهار مدل آماري GLM و MLM توسط نرم‌افزار TASSEL انجام شد. در مدل MLM كامل، 33 نشانگر ارتباط معني‌داري در سطح احتمال پنج درصد با صفات ارزيابي شده نشان دادند و بالا‌ترين ضريب تبيين مربوط به نشانگر E80-M150-3 بود كه 14 درصد از تغييرات شدت آلودگي را توجيه كرد. نشانگرهاي E80-M150-3 و E80-M160-22 در سطح احتمال پنج درصد پيوسته به هر دو صفت شدت و تيپ آلودگي شناسايي شدند كه مي‌تواند بيانگر نقش موثر اين ناحيه ژنومي در مقاومت به سفيدك پودري باشد. در صورت تاييد نتايج مبني بر تاثير معني‌دار اين ناحيه ژنومي، اين ناحيه مي‌تواند كانديد مناسبي براي تبديل به نشانگر اختصاصي SCAR باشد.

Association analysis is a useful method for evaluation of significant association between molecular marker and phenotype of trait. This study was performed to evaluate association between traits related with powdery mildew resistance and molecular markers. This investigation was performed using 77 barley genotypes and AFLP markers. In phenotypic evaluation, reaction of seedlings to powdery mildew was evaluated and the infection type and intensity were assessed based on 0-9 scale as the most important traits associated with resistance. Also in this study, the genetic diversity of genotypes was evaluated using seven combination primers EcoRI/MseI. The average percentages of polymorphism and polymorphic information content were 92.37% and 0.43, respectively. General evaluation of the statistics of genetic diversity showed that among seven primer combinations, three combinations of E90-M160, E100-M160, and E100-M150 were higher value than others and had a more obvious effect in the detection and separation of barley genotypes. Association analysis was performed using four statistical models of GLM and MLM applying TASSEL software. In the complete MLM model, 33 markers showed significant association in the 5 percent probability level with traits and the highest coefficient of determination was related to marker E80-M150-3 that explained 14% of variations of infection intensity. E80-M510-3 and E80-M160-22 markers were showed significant association (pr < 0.05) with both characteristic the severity and type of infection that can represent the effective role of this genomic region in resistance to powdery mildew. If the results are confirmed, it can be a suitable candidate for conversion to SCAR specific marker.