ارزيابي تنوع ژنتيكي و بررسي ساختار جمعيت با استفاده از نشانگر SNP در شرايط تنش سرماي ديررس بهاره در گندم نان (Triticum aestivum L)

هدف: تنش سرماي ديررس بهاره در اوايل رشد زايشي گندم با افت ناگهاني دما در فصل بهار باعث خسارت مي‌شود. تنوع ژنتيكي گياهان، تعيين كننده پتانسيل آن‌ها براي افزايش كارايي و در نتيجه استفاده از آن‌ها در برنامه‌هاي اصلاحي است. اين مطالعه با هدف ارزيابي ساختار جمعيت، تنوع ژنوتيپ‌هاي گندم و انتخاب ژنوتيپ‌هاي برتر در شرايط تنش سرما و نرمال انجام شد.مواد و روش‏ها: تعداد 67 ژنوتيپ گندم نان به صورت كشت گلداني در مزرعه در دو شرايط نرمال و تنش سرماي ديررس بهاره در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با دو تكرار مورد ارزيابي قرار گرفتند. اعمال تنش با انتقال گلدان‌ها در ابتداي مرحله زايشي به اتاق رشد با دماي ºC3 صورت گرفت. صفات فنوتيپي شامل عملكرد و اجزاي عملكرد اندازه‌گيري شدند. ژنوتيپ‌يابي با استفاده از آرايه چند شكلي تك نوكلئوتيدي(SNP) با تراكم 9K صورت گرفت. تعداد 17093 نشانگر SNP در مطالعه حاضر استفاده شدند.يافته‏ها: محتواي اطلاعات چندشكلي براي نشانگرهاي SNP در محدوده 0.03 تا 0.38 با ميانگين 0.26 محاسبه محاسبه شد. تجزيه و تحليل ساختار جمعيت، ژنوتيپ‌ها را در پنج زير‌جمعيت گروه‌بندي كرد. تجزيه و تحليل واريانس مولكولي نشان داد كه 75 درصد از واريانس مشاهده شده در جمعيت، مربوط به تفاوت‌هاي درون جمعيتي بود. ژنوتيپ‌هاي مورد مطالعه بر‌اساس نشانگرSNP به 4 گروه و بر اساس صفات فنوتيپي در شرايط نرمال و تنش به ترتيب به 5 و 6 گروه تقسيم ‌بندي شدند. ژنوتيپ هاي گروه اول كه ميانگين صفات بالاتري نسبت به ساير گروه ها در شرايط تنش داشتند، به‌عنوان ژنوتيپ‌هاي متحمل به سرماي ديررس بهاره معرفي گرديدند.نتيجه‌گيري: نتايج نشان داد كه صفات وزن سنبله اصلي، عملكرد دانه در بوته، وزن دانه در سنبله اصلي و وزن 100 دانه در شرايط تنش سرماي ديررس بهاره بيشترين اهميت در گروه‌بندي را داشتند. نتايج حاصل از شاخص‌هاي مولكولي محاسبه شده شامل شاخص‌هاي نشانگري و شاخص‌هاي تنوع، نشان داد كه نشانگرهايSNP مورد استفاده كارايي نسبتا خوبي براي محاسبه تنوع ژنتيكي در جمعيت مورد مطالعه داشتند. در تجزيه خوشه اي بر مبناي ماتريس ژنوتيپي، ژنوتيپ‌هاي متمحل به سرما در گروه‌هاي جداگانه گروه‌بندي شدند كه نشان دهنده‌ي متفاوت بودن سازوكارهاي تحمل در اين ژنوتيپ‌ها مي‌باشد. اين نتايج اطلاعات مفيدي در خصوص انتخاب منابع ژنتيكي متنوع در جهت بهبود تحمل به سرما در اختيار به‌نژادگران گندم قرار مي‌دهد.