آزمون خلوص ژنتيكي بذور هيبريد برنج با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره

Genetic purity testing of rice hybrid seeds using microsatellite markers

با بكارگيري تكنولوژي برنج هيبريد در كشور آزمون خلوص ژنتيكي بذر هيبريد جهت كنترل و گواهي بذور توليدي اجتناب ناپذير مي باشد. بر همين اساس در اين تحقيق كارآيي نشانگرهاي ريزماهواره (SSR) جهت انگشت نگاري و تعيين خلوص ژنتيكي هيبريدهاي برنج بررسي گرديد. به اين منظور، هشت هيبريد F1 برنج به همراه والدين شان با استفاده از 14 نشانگر ريزماهواره تجزيه و تحليل گرديدند كه 10 نشانگر باندهاي چندشكل تكرارپذير توليد نمـودند. آغازگرهاي مورد استفاده در مجموع 27 باند توليد نمودند كه 23 باند آن (85 درصد) چندشكل بودند. بدين منوال كه تعداد متوسط باند براي هر آغازگر 92/1 و براي هر ژنوتيپ 68/1 بود. خلوص ژنتيكي ارقام هيبريد با توجه به اثر انگشت ريزماهواره ها و آغازگرهاي چندشكل تعيين گرديد بطوريكه توانستند بذور حاصل از خودگشني و دگرگشني ناخواسته (Off type) در هيبريدها را شناسايي نمايند. زماني كه ژنوتيپ هاي هيبريد با نشانگر ريزماهواره الكتروفورز گرديدند باندهاي اضافي غيروالديني در افراد هتـروزيگوت مشاهـده گـرديد. علاوه بر اين در سه لاين اعاده كننده باروري در مكان آللي RM264، آلل هاي خنثي شناسايي گرديدند. تجزيه تحليل كلاستر بر مبناي ضريب اشتراك آللي با استفاده از الگوريتم UPGMA، 16 ژنوتيپ برنج را به سه كلاستر اصلـي دسته بندي نمود كه اين گروه ها به ترتيـب 75/43 ، 75/43 و 5/12 درصد از ژنوتيپ ها را در بر داشتند. نتايج اين تحقيق نشان داد كه مي توان از نشانگرهاي ريزماهواره، به عنوان يك ابزار مفيد و كارا براي DNA پروفايلينگ و تعيين خلوص ارقام هيبريد برنج استفاده نمود.

Identification and determination of genetic purity of rice hybrid varieties for seed certification and control is an essential issue regarding to apply hybrid rice technology in Iran. Therefore, usefulness of microsatellite markers (SSR) for fingerprinting and genetic purity testing were investigated. Eight F1 rice hybrids and their parental lines were evaluated using 14 microsatellite markers in which 10 markers had reproducible polymorphic bands among genotypes. Totally 27 bands (alleles) produced, average number of band per primers and per genotypes were 1.92 and 1.68, respectively. Genetic purity was tested in respect of microsatellite fingerprint and polymorphic primers which detected off types seeds among F1 hybrids. Extra band(s) was also observed when the F1’s SSR products were analyzed. Null alleles were appeared in three restorer lines for RM264 microsatellite locus. Cluster analysis based on shared allelic similarity coefficient, using UPGMA algorithm, grouped the 16 rice genotypes into three main clusters, each containing 43.75%, 43.75% and 12.5% of genotypes. Overall, these results indicated there are reliable tools of microsatellite markers in DNA profiling and seed purity testing in rice varieties, especially hybrids.