رديابي ژن عامل طول دانه برنج (GS3) در جمعيتهاي تلاقي مركب با استفاده از نشانگرهاي مولكولي

Monitoring of grain length gene (GS3) in composite cross populations of rice by molecular marker

كيفيت ظاهري دانه برنج عمدتا شامل طول دانه و نسبت طول به عرض مي باشد و سهم به سزايي در بازارپسندي محصول دارد. با توجه به اينكه تعيين فنوتيپ شكل دانه در مراحل اوليه رشد گياه ميسر نمي باشد انتخاب به كمك نشانگرهاي مولكولي گامي اساسي در جهت بهبود صفات كمي و كيفي برنج مي باشد. در اين تحقيق به منظور ترميم صفات كمي و كيفي رقم جديد قايم، از دو رقم محلي شصتك و دمسياه و دو رقم اصلاح شده فجر و نعمت به عنوان والد در تلاقي ها استفاده گرديد. جهت اجراي MAS در لاين هاي حاصل از تلاقي هاي مركب، ابتدا كارايي نشانگر GS3 به كمك مطالعات بيوانفورماتيكي (In silico) و بررسي همبستگي الگوي باندي با فنوتيپ والدين تاييد گرديد. بدين نحو كه رقم شصتك با خصوصيات دانه گرد، نسبت به ساير والدين الگوي باندي منحصر به فردي ايجاد نمود. از الگوي باندي نشانگر GS3 در تلاقي هاي مركب شماره 1 (فجر / قايم// شصتك / قايم)، تلاقي شماره 3 (نعمت / قايم// شصتك / قايم) و تلاقي شماره 4 (شصتك / قايم // دمسياه/ قايم) جهت تمايز بوته هاي هتروزيگوس داراي آلل شصتك (نامطلوب) از ساير بوته ها (دانه كشيده) استفاده گرديد. شايان ذكر است براي دستيابي به لاين هاي خالص، بوته هاي دانه بلند انتخابي مي بايست در نسل هاي پيشرفته تر مورد بررسي قرار گيرند. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه از نشانگر مكان ژني GS3 مي توان به عنوان روشي سريع و كم هزينه جهت بهبود كيفيت طول دانه استفاده نمود.

Grain appearance quality mainly, is defined by grain length, grain width and long to width rations, which have an important role in marketability. Since determination of grain shape in the early stage of growth is not possible, marker assisted selection is a basic step to improve the quantitative and qualitative traits in rice. In this study, two local high quality rice cultivars (Shastak and Domsiah) and two improved high yielding rice varieties (Fajr and Nemat) were used to improve the quality-related traits in new released variety (Ghaem), through classical methods and MAS. For the MAS, firstly the accuracy of the GS09 primer was confirmed by utilizing in silico studies and analyzing correlation of banding pattern with parental phenotype. Thus shastak variety with short grain phenotype created unique banding patterns than other parents. Banding patterns of GS3 in the cross 1 (Fajr / Ghaem // Shastak / Ghaem), cross 3 (Nemat / Ghaem // Shastak / Ghaem) and cross 4 (Shastak / Ghaem // Domsia / Ghaem) were used for distinction the heterozygous plants containing shastak allele (unfavorable) from other plants. Therefore, long grain plants should be studied for achieving pure lines in progressive generations. The results indicated that the GS3 locus markers can be used as a quick and inexpensive method to improve the quality of grain length.