شناسايي QTLهاي پيوسته با ارتفاع بوته و زمان رسيدگي در برنج

Identification of QTLs linked to plant height and maturity time in rice

هدف از اين تحقيق، شناسايي نشانگرهاي ريزماهواره (SSR) و AFLP پيوسته با صفات ارتفاع بوته و زمان رسيدگي در يك جمعيت 188 فردي F2:3 حاصل از تلاقي ارقام برنج بينام و كادوس به منظور استفاده از آنها در برنامه‌هاي انتخاب به كمك نشانگر و هرمي نمودن ژن‌ها (QTL‌ها) براي كاهش ارتفاع بوته و زمان رسيدگي در نتاج حاصل بود كه در سال 1388 در دانشكده كشاورزي دانشگاه گيلان اجرا شد. از بين نشانگرهاي SSR و AFLPمورد استفاده در اين تحقيق، تعداد 61 نشانگر SSR و 74 نشانگر AFLP، چندشكلي خوبي در بين والدين نشان دادند كه براي تهيه نقشه پيوستگي جمعيت مورد استفاده قرار گرفتند. نقشه حاصل، 4/1786 سانتي مورگان از ژنوم برنج را پوشش داد و فاصله متوسط هر دو نشانگر مجاور از يكديگر 06/14 سانتي‌مـورگان بود. با استفاده از روش مكان‌يابي فاصله‌اي مركب، براي ارتفاع بوته، پنج QTL روي كروموزوم‌هاي 3، 7، 9، 10و 11 و براي روز تا رسيدگي كامل نيز دو QTL بر روي كروموزوم‌هاي 6 و 7 شناسايي شدند. اين QTLها در مجموع به ترتيب 8/62 درصد و 9/23 درصد از تنوع فنوتيپي اين دو صفت را پوشش دادند. از ميان QTLهاي شناسايي شده، qPH-3 (در فاصله بين نشانگرهاي P36-M42-3_RM232) و qPH-10 (در فاصله بين نشانگرهاي RM147_P77-M62-4) براي ارتفاع بوته و qMD-6 (در فاصله بين نشانگرهاي RM314_P51-M74-4) براي روز تا رسيدگي كامل، به‌ترتيب با فاصله 5/5، 7/19 و 8/0 سانتي‌مورگان از نزديك‌ترين نشانگر و 16/17، 47/15 و 71/15 درصد از تنوع فنوتيپي صفات مربوطه را كنترل كردند و به‌ عنوانQTL هاي موثر و نسبتاً بزرگ‌اثر ارتفاع بوته و زمان رسيدگي شناسايي شدند. نتايج اين تحقيق نشان داد كه مي‌توان از سه QTL فوق براي هرمي‌كردن ژن‌ها يا از نشانگرهاي پيوسته با آنها براي استفاده در برنامه‌هاي انتخاب به كمك نشانگر به منظور انتخاب لاين‌هاي پاكوتاه و زودرس در لاين‌هاي در حال تفرق برنج مورد مطالعه، استفاده نمود.

The objective of this study was to determine the microsatellite (SSR) and AFLP markers linked to plant height and maturity time in the 188 F2:3 families derived from the cross between two Iranian rice cultivars, Binam and Kadous for using in marker assisted selection method and pyramiding of genes (QTLs) for decreasing of plant height and maturity time in progenies. Among SSR and AFLP markers that used in this research, 61 SSR and 74 AFLP markers had adequate polymorphism between the parents that were used to construct linkage map of the population. The average distance of adjacent markers was 14.06 cM and covers 1786.4 cM of the rice genome. Using the Composite interval mapping (CIM) method, 5 QTLs were mapped for plant height on the chromosomes 3, 7, 9, 10 and 11, and 2 QTLs for maturity time on the chromosomes 6 and 7. These QTLs totally controlled 62.82 % and 23.96 % of the phenotypic variance of 2 traits, respectively. Among these mapped QTLs, qPH-3 (between P36-M42-3_RM232) and qPH-10 (between RM147_P77-M62-4) for plant height and qMD-6 (between RM314_P51-M74-4) for maturity timewith distance from nearest markers, respectively equal 5.5, 19.7 and 0.8 cM, controlled 17.16 %, 15.47 % and 15.71 % of the phenotypic variance, respectively. These QTLs were identified as effective and relatively major QTLs for plant height and maturity times. Results showed that these three QTLs can be used for pyramiding of genes and their linkage markers can be used in marker assisted selection programs for selection of dwarf and early lines in these segregating populations.