شناسايي نواحي ژنومي كنترل‌كننده صفات فيزيولوژيك و مورفولوژيك گندم نان در شرايط تنش گرماي انتهاي فصل

Identification of genomic regions controlling physiological and morphological traits of bread wheat under terminal heat stress

به‌منظور شناسايي نواحي ژنومي اصلي و اپيستاتيك و اثر متقابل آن‌ها با محيط براي برخي صفات فيزيولوژيك و مورفولوژيك گندم، آزمايشي با 167 لاين خويش آميخته نوتركيب به همراه والدين آن‌ها (‘‘Babax و ‘SeriM82’) در سال زراعي 95-1394 در مزرعه تحقيقاتي ايستگاه تحقيقات كشاورزي سيستان اجرا گرديد. آزمايش در قالب دو طرح آلفا لاتيس با دو تكرار در دو شرايط نرمال و تنش گرماي انتهاي فصل اجرا شد‌. صفات روز تا رسيدگي، دوره پر شدن دانه، حداكثر كارايي فتوسيستمII، پايداري غشاء سيتوپلاسمي، تعداد دانه در سنبله، عملكرد دانه و وزن هزار دانه اندازه‌گيري شدند. اثر ژنوتيپ براي كليه صفات مورد مطالعه معني‌دار بود و بيشترين ميزان همبستگي بين عملكرد دانه و حداكثر كارايي فتوسيستمII (**86/or =) مشاهده شد. تجزيه QTL به روش تركيبي بر اساس مكان‌يابي فاصله‌اي مركب (MCIM) انجام گرفت. براي صفات مورد مطالعه درمجموع سي QTL اصلي مكان‌يابي شد. واريانس فنوتيپي توجيه شده به‌وسيله اين QTL ‌ها از 04/7 درصد براي دوره پر شدن دانه تا 41/19 درصد براي وزن هزار دانه متغير بود. مكان ژني Qtgw7D درمجاورت نشانگر acc/cat-10 به‌عنوان يك QTL بزرگ اثر (41/19 R2 =) شناسايي شد و پس از تعيين اعتبار مي‌تواند در گزينش به كمك نشانگر براي ايجاد ارقام گندم متحمل به گرما مورد استفاده قرار گيرد.

In order to identify genomic regions with main, epistatic, and QTL×environment interaction effects for some of the phenological and morphological traits in bread wheat, an experiment with 167 recombinant inbred lines and their parents (‘SeriM82’ and ‘Babax’) was conducted at Research Farm of the Agricultural Research Station of Sistan in 2015-16 cropping season. The experiment was carried out using two alpha lattice designs with two replications under non-stress and terminal heat stress conditions. Seven traits including days to maturity (DM), grain filling duration (GFD), maximum quantum efficiency of photosystemII (Fv/Fm), cytoplasmic membrane stability (CMS), grains per spike (GPS), grain yield (GY) and thousand grain weight (TGW) were measured. There were significant differences among the genotypes for all studied traits and maximum correlation was observed between GY and Fm/Fv (r = 0.86**). QTL analysis was conducted by Mixed-Model based composite interval mapping (MCIM) method. A total of 33 main-effect QTLs for studied traits were detected. Phenotypic variances explained by these QTLs varied from 7.04% for GFD to 19.41% for TGW. The major Qtgw7D (R2 = 19/41) was identified near the marker of acc/cat-10 and after validation can be used in marker-assisted selection (MAS) in order to produce heat tolerant wheat varieties.