تعيين كارايي نشانگر درون ژن ZmGLP به عنوان شاخص مناسب ارزيابي بنيه بذر ذرت

مقدمه: توليد بذر مرغوب جهت تثبيت عملكرد محصول براي به‌نژادگران يك چالش مهم بشمار مي‌رود و يكي از پاسخ‌هاي مهم اين چالش، شفاف‌سازي سازوكار‌هاي مولكولي مرتبط با صفات بنيه بذر مي‌تواند باشد. پروتئين‌هاي عملكردي خانواده بزرگ كوپين يكي از مولكول‌هاي مسير انتقال پيام مي‌باشد. درتحقيقات قبلي مشخص شده بود كه در ذرت، پروتئين ذخيره‌اي مشابه پروتئين عملكردي سوپرخانواده كوپين با نام ZmGLP در جوانه‌زني بذر مؤثر است. اما در آزمايش‌هاي انجام گرفته قبلي، از شاخص‌هاي مناسبي براي ارزيابي قدرت بذر و نيز ارتباط آن با استقرار در مزرعه استفاده نشده بود و براي تكميل تحقيقات قبلي، نياز بود كه كارايي نشانگر ZmGLP در پيش‌بيني سبز شدن بذر در مزرعه نيز بررسي شود.مواد و روش‌ها: آزمايش روي 14 نمونه لاين خالص تجاري ذرت انجام شد. در اين آزمايش علاوه بر ارزيابي آزمايشگاهي جوانه‌زني بذر، شاخص‌هاي مزرعه‌اي كيفيت فيزيولوژيك بذر شامل درصد ظهور گياهچه در مزرعه، زمان تا 50 درصد ظهور گياهچه، زمان تا 90 درصد ظهور گياهچه، وزن خشك گياهچه ظاهر شده، ارتفاع گياهچه و ضريب تغييرات ارتفاع گياهچه نيز ارزيابي شد. در واكنش زنجيره‌اي پلي‌مراز از دو جفت آغازگر (آغازگرهاي CF/CR و IDF/IDR) براي شناسايي توالي DNA پروتئين كوپين استفاده گرديد. يافته‌ها: بذرها از نظر كيفيت فيزيولوژيك در آزمايشگاه و بنيه بذر در مزرعه متفاوت بوده‌اند. كمترين درصد جوانه زني آزمايشگاه مربوط به لاين K1264/1 بود در حاليكه كمترين كيفيت فيزيولوژيك بذر در شاخص‌هاي مزرعه‌اي در لاين K1263/17 مشاهده شد. آزمون مولكولي، وجود آلل مطلوب در سايت InDel9 ژن مرتبط با بنيه را در نمونه‌هاي سه لاين B73، K1264/1 و K1264/5-1 تائيد نمود، اما در تمام نمونه بذرهاي لاين K1263/17 باند تكثيري سايت InDel9 مشاهده نگرديد. با توجه به اينكه لاين K1264/1 كه كمترين درصد جوانه‌زني در آزمايشگاه را دارا بود در سايت مرتبط با بنيه داراي باند تكثيري بود بنابراين اكتفا به نتايج جوانه‌زني آزمايشگاهي در بررسي رابطه اين ژن با بنيه بذر قابل اطمينان نخواهد بود و ضرورت استفاده از آزمون‌هاي بنيه بذر كه پيش بيني خوبي از سبز شدن با مزرعه دارند، وجود دارد.نتيجه گيري: با توجه به نتايج مطالعه حاضر، براي ارزيابي بنيه بخصوص زماني كه به‌نژادگر اقدام به به‌نژادي لاين يا هيبريد جديدي مي‌نمايد نشانگرهاي مولكولي عملكردي براساس سايت InDel9 مي‌تواند كارآمد باشد و به روند پيش‌بيني سبز شدن بذر در مزرعه و غربالگري لاين‌ها سرعت بخشد تا بنيه ژنتيكي جوانه‌زني لاين‌ها به خصوص ژرم‌پلاسم‌هاي معتدله ذرت اطمينان حاصل شود. در نهايت لازم است آستانه بنيه پايين در بررسي كيفيت بذر در ارقام مختلف مشخص شود و ارتباط با وجود يا عدم وجود سايت InDel9 در تحقيقات بعدي لحاظ گردد.