شناسايي تركيبات عطري برنج با روش ريزاستخراج فاز جامد در كروماتوگرافي گازي توام با طيف سنج جرمي و مكان يابي جايگاه هاي ژني كنترل كننده آنها با بكارگيري نشانگر ريزماهواره

Identification of Rice Aromatic Compounds by Solid Phase Micro-Extraction method in GC-MS and Mapping their Controlling QTLs using Microsatellite Marker

تقاضاي بيشتر براي برنج هاي عطري، قيمت بالاتر آنها را درپي داشته و توجه به نژادگران گياهي را به شناسايي ژن هاي كنترل كننده عطر برنج جلب كرده است. نشانگرهاي شديداً پيوسته با ژن هاي مهم كنترل كننده صفات زراعي، عمل گزينش فنوتيپي را سودمندتر، موثرتر، واقعي تر و اقتصادي تر از روش هاي معمول به نژادي گياهي مي نمايند. اين تحقيق به منظور شناسايي تركيبات فرّار در برنج و مكان يابي ژن هاي كنترل كننده آنها با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره انجام شد. از تلاقي رقم موسي طارم و 304، 139 تك بوته 2F در سال 87-1386 بصورت مجزا بذرگيري و براي كشت مورد استفاده قرار گرفتند. استخراج، جداسازي و شناسايي تركيبات فرّار نمونه هاي بذري خانواده‌هاي F2:3 با استفاده از روش حساس و كارآمد ريزاستخراج فاز جامد در كروماتوگرافي گازي توام با طيف سنج جرمي انجام شد. تركيب هاي آلكاني تترادكان، پنتا دكان، هگزادكان و هپتادكان از تركيبات عمده شناسايي شده بودند. كروموزوم هاي 1، 4، 6، 11 و 12 حامل جايگاه هاي كنترل كننده تركيب هاي فرّار بودند. كروموزوم 4 بيشترين جايگاه را در بر داشت. از 14 جايگاه شناسايي شده، 12 جايگاه حالاتي از غالبيت نسبي، غالبيت كامل و يا فوق غالبيت را نشان دادند. تركيب هپتادكان كمترين توارث پذيري و تركيب تترادكان بيش از 50 % توارث پذيري نشان داد. در پايان، در اين تحقيق چندين جايگاه كنترل كننده تركيبات عطري با فاصله 5/4 سانتي مورگان با نشانگر؛ فاصله مطلوب پيشنهاد شده بين نشانگر و QTL، براي گزينش؛ شناسايي شد.

Increasing demand for aromatic rice causes their higher price and attracted plant breederʹs attention to recognize rice aroma-controlling genes. Highly linked markers with the genes controlling important agronomic traits help to make phenotypic selection, more efficient, effective, reliable and cost-effective compare to the more conventional plant breeding methods. The aim of conducting this research was identification of volatile compounds in rice and mapping their controlling QTLs using SSR markers. The harvested seed of 139 single F2 plants of cross between Mousa-Tarom and 304 were grown in 2010. Volatile compounds extraction, separation and identification of seed samples; harvested from each F2:3 families; was conducted using the sensitive and efficient method of solid phase micro-extraction in gas chromatography coupled to a mass spectrometry apparatus. Alkane compounds of tetradecane, pentadecane, hexadeane and heptadecane were the general identified compounds. The identified QTLs controlling volatile compounds were located on chromosomes 1, 4, 6, 11, and 12. The chromosome number 4 included most of the volatile controlling loci. Out of 14 identified loci, 12 showed different situations of partial, complete or over dominance effects. Heptadecane compound showed the lowest heritability and tetradecane showed more than 50% heritability. Ultimately, in this study, several QTLs having less than 5.4 centiMorgan distances to the marker; the optimal recommended distance between the marker and QTL for selection; were identified.