مكان يابي QTLهاي مرتبط با جذب و تجمع بُر در بخش هوايي جو در مراحل رويشي و رسيدگي با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره

Mapping QTLs related to boron uptake and accumulation in shoots of barley at seedling and maturity stages using microsatellite markers

بُر يكي از ريزمغذي هاي ضروري براي رشد و نمو گياهان محسوب شده و نقش آن در ديواره سلولي، حفظ فعاليت غشاي پلاسمايي و چندين مسير متابوليتي به خوبي شناخته شده است. در آزمايش حاضر كه در سال 1389 در دانشگاه تبريز اجرا شد،150 لاين هاپلوييد مضاعف جو حاصل از تلاقي ارقام Clipper وSahara3771، براي شناسايي نواحي ژنومي موثر در كارايي جذب بُر ارزيابي شدند. صفات مورد بررسي شامل ميزان و غلظت بُر و وزن خشك تك بوته در مراحل گياهچه اي و رسيدگي درشرايط گلخانه بودند. تجزيه پيوستگي با استفاده از 125 نشانگر SSR چند شكل و براساس حداقل LOD برابر با 3 و حداكثر فاصله بين دو نشانگر مجاور برابر با 50 سانتي مورگان انجام شد. نقشه پيوستگي حاصل، 8/1521 سانتي مورگان ژنوم جو را با متوسط فاصله بين دو نشانگر مجاور برابر با09/14 سانتي مورگان پوشش داد. براساس مكان يابي فاصله اي مركب،23QTL براي صفات مورد مطالعه مكان‌يابي شد. براي وزن تك بوته، يك و سه، غلظت بُر، شش و پنج و محتواي بُر تك بوته، چهار و چهار QTL به ترتيب در مراحل گياهچه اي و رسيدگي شناسايي شدند. در مجموع، QTLهاي مكان يابي شده براي وزن تك بوته، غلظت و محتواي بُر در مرحله گياهچه اي به ترتيب 28، 61 و 40 درصد و در مرحله رسيدگي 34، 51 و 36 درصد تغييرات فنوتيپي صفات را تبيين كردند. براي كليه صفات مورد ارزيابي، تفكيك متجاوز مشاهده شد كه نشان دهنده وجود تركيبات آللي مطلوب والدين در نتاج بود. اثر افزايشي مثبت و منفي براي QTLهاي شناسايي شده بيان گر انتقال آلل هاي مطلوب از هر دو والد به نتاج در جايگاه هاي مذكور بود. چهارQTL مشترك براي صفات مورد مطالعه مكان يابي گرديد كه ممكن است ناشي از پيوستگي ژني يا اثر پليوتروپيك باشد. نشانگرهاي داراي پيوستگي شديد با QTLهاي بزرگ اثر، مي توانند در برنامه هاي گزينش به كمك نشانگر براي گزينش لاين هاي برتر و نيز انتقال آلل هاي مطلوب به ارقام اصلاحي مورد استفاده قرار گيرند.

Boron is an essential micronutrient for plant growth and development and its role in cell wall, maintenance of plasma membrane function and several metabolite pathways is well documented. In this experiment, 150 barley doubled haploid lines derived from the cross between Clipper and Sahara3771 varieties were evaluated to identify genomic regions involved in boron uptake efficiency. The studied traits were boron concentration and content as well as dry weight per plant at seedling and maturity stages under greenhouse conditions. Linkage analysis was performed using 125 polymorphic SSR markers based on minimum LOD of 3 and maximum distance of 50 cM between two adjacent markers. The resulted linkage map spanned 1521.8 cM of barley genome with 14.09 cM distance between two markers. Based on composite interval mapping, 23 QTLs were identified for the traits under study. For dry weight per plant, one and three, boron concentration, six and five and boron content per plant, four and four QTLs were identified at seedling and maturity stages, respectively. The detected QTLs for dry weight per plant, boron concentration and content determined about 28, 61 and 40% of total phenotypic variation of the traits at seedling stage and 34, 51 and 36% at maturity stage, respectively. Transgressive segregation was observed for all traits indicating the presence of desirable parental allele combinations in the progenies. Negative and positive additive effects for identified QTLs showed the inheritance of favorable alleles from both parental lines to progenies in the detected loci. For the studied traits, four QTLs were common that could be due to genetic linkage or plieotropic effects. The markers showed tight linkage with major QTLs, could be used in marker assisted selection breeding programs for selection of superior lines and incorporating of favorable alleles into commercial barley varieties.