مكان يابي ژن(هاي) كنترل كننده عملكرد دانه و اجزاي آن درگندم نان در شرايط ديم و آبياري تكميلي با استفاده از نشانگرهاي مولكولي

Mapping of Gene(s) Controlling Grain Yield and its Components in Bread Wheat Under Rainfed and Supplementary Irrigation Conditions using Molecular Markers

تنش كمبود آب يكي از عوامل اصلي كاهش دهنده عملكرد گندم در اغلب نقاط جهان مي باشد كه توليد پايدار آن را دچار مشكل مي كند. به منظور مكان يابي ژن(هاي) كنترل كننده عملكرد دانه و برخي از اجزاي آن در گندم نان تحت شرايط ديم و آبياري تكميلي، 142 لاين اينبرد نوتركيب حاصل از تلاقي رقم متحمل به خشكي آذر2 و پرمحصول 87Zhong291 تحت شرايط ديم و آبياري تكميلي مورد ارزيابي قرار گرفت. صفات مورد مطالعه شامل عملكرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد سنبلچه در سنبله بود. چند شكلي والدين با استفاده از نشانگرهاي SSR و ISSR بررسي و 24 نشانگر SSR و 16 نشانگر ISSR چند شكل براي تجزيه ها استفاده گرديد. تجزيه پيوستگي براي انتساب اين نشانگرها به نقشه قبلي جمعيت مشتمل بر 45 نشانگر SSR و AFLP انجام شد. نقشه حاصل داراي طول1310 سانتي مورگان با متوسط فاصله بين دو نشانگر 55/19 سانتي مورگان بود. براساس مكان يابي فاصله اي مركب، 10 و 18 QTL براي عملكرد دانه به ترتيب در شرايط ديم و آبياري تكميلي مكان يابي گرديد. تعداد QTLهاي شناسايي شده براي تعداد سنبلچه در سنبله در شرايط ديم و آبياري تكميلي به ترتيب پنج و نه QTL بود. همچنين چهار QTL در شرايط ديم و نه QTL تحت آبياري تكميلي براي وزن هزار دانه شناسايي شد. از QTLهاي مكان يابي شده براي وزن هزار دانه و عملكرد دانه به ترتيب دو و چهار QTL در هر دو شرايط پايدار و QTL هاي بزرگ اثر بودند. براي صفات مورد مطالعه، تعدادي از QTLها مشترك بودند كه ممكن است ناشي از پيوستگي ژني يا اثر پليوتروپي باشد. در گروه پيوستگي 2، يكي از QTLهاي مشترك شناسايي شده براي عملكرد دانه و تعداد سنبلچه در سنبله (26/18 درصد)، و براي عملكرد دانه، تعداد سنبلچه در سنبله و وزن هزار دانه (18/20 درصد) و همچنين QTL مشترك براي تعداد سنبلچه در سنبله و وزن هزار دانه در گروه پيوستگي 3 (9/41 درصد) با تبيين بيش از 15 درصد از تغييرات فنوتيپي اين صفات جزو QTLهاي بزرگ اثر بودند. برخي از نشانگرهاي شناسايي شده داراي پيوستگي شديد با QTLها بودند كه مي توانند براي غربال ژنوتيپ ها جهت گزينش لاين هاي متحمل به خشكي مورد استفاده قرار گيرند.

Water deficit stress is one of the most important abiotic stress reducing wheat yield world wise which affect its sustainable production. To map gene(s) controlling drought tolerance related traits in wheat, 142 recombinant inbred lines derived from a cross between Azar2 (drought tolerant) and 87zhong291 (high yielding) was evaluated under rainfed and supplementary irrigation conditions. The measured traits were grain yield, 1000 grain weight and number of spikelet per spike. Parental polymorphism was assessed using SSR and ISSR markers and 24 SSR marker and 16 ISSR polymorphic markers were used for analysis. Linkage analysis was performed to assign these markers to the population linkage map consisted of 45 SSR and AFLP markers. The linkage map span 1310 cM of wheat genome with 19.55 cM distance between two neighboring markers. Based on composite interval mapping, 10 and 18 QTLs were identified for grain yield, under rainfed and supplementary irrigation conditions, respectively. Under rainfed and supplementary irrigation, five and nine QTLs were mapped for number of spikelet per spike. For 1000 grain weight, four QTLs under rainfed condition and nine QTLs under supplementary irrigation were detected. Two and four QTLs detected for grain yield and 1000 grain weight, respectively, were stable under both conditions. For the studied traits, number of common QTLs were identified which could be due to gene linkage or pleiotropic gene effect. The common QTLs for grain yield and number of spikelet per spike (18.26%) as well as for grain yield, number spikelet per spike and 1000 grain weight on linkage group 2 and the common QTL for number spikelet per spike and 1000 grain weight on linkage group 3 with determining more 15% of these trait phenotypic variance were identified as major QTLs. Some of the markers were tightly linked to the QTLs which could be used for selection of drought tolerant lines.