ارتباط بين تركيب آللي زير واحدهاي گلوتنين با وزن مولكولي بالا با صفات كيفي دانه در برخي از ارقام گندم نان

Associations between high molecular weight glutenin subunits with bread quality traits of some bread wheat cultivars

به منظور ارزيابي تنوع زير واحدهاي گلوتنين هاي با وزن مولكولي بالا (HMW-Gs) در مكان ژني Glu-1 و ارتباط بين تركيب هاي آللي مختلف با صفات كيفي دانه، 25 رقم گندم نان (22 رقم رايج كشت در ايران و 3 رقم استراليايي) با استفاده از روش SDS-PAGE در سال 1391 در دانشكده كشاورزي دانشگاه بيرجند مورد بررسي قرار گرفتند. در مجموع 14 آلل و نه تركيب آللي در گندم هاي نان مورد مطالعه تشخيص داده شدند. در مكان ژني Glu-A1، فراواني زير واحد *2، زير واحد نول و زير واحد 1 به ترتيب 52، 36 و 12درصد بود. در مكان ژني Glu-B1، تركيب هاي آللي 8+7 و 16+13 به ترتيب با 40 و 8 درصد بيشترين و كم ترين فراواني را داشتند. در مكان ژني Glu-D1 نيز 40 درصد ارقام داراي تركيب آللي 10+5 و 60 درصد بقيه داراي تركيب آللي 12+2 بودند. ميانگين كلي امتياز كيفيت گندم هاي نان بر اساس زير واحدهاي گلوتنين سنگين برابر با 76/7 از 10 شد كه از نظر كيفيت در رتبه نسبتاً خوبي قرار دارند. در اين بررسي، گندم هاي نان كوكري، گلاديوس، اسكليبر (ارقام استراليايي)، وري ناك و زرين با امتياز كيفيت برابر با 10 داراي بالاترين امتياز كيفيت و ارقام الموت و هامون با امتياز 5 داراي پايين ترين امتياز كيفيت بر اساس زير واحدهاي گلوتنين سنگين بودند. بر اساس نتايج تجزيه واريانس و رگرسيون گام به گام، زير واحدهاي 1، 16+13 و 10+5 اثر مثبتي بر ميزان پروتيين دانه داشتند. از نظر حجم رسوب SDS نيز تركيب هاي آللي 10+5 اثر مثبت و معني دار و زير واحدهاي *2 و 9+7 اثر منفي و معني دار بر حجم رسوب داشتند. نتايج تحقيق حاضر در مورد وضعيت ژنتيكي ارقام گندم نان ايراني و استراليايي نشان داد كه زير واحدهاي گلوتنين، به ويژه زير واحدهاي 10+5 در مكان ژني Glu-D1، مي توانند به عنوان نشانگرهاي مرتبط با كيفيت آرد و پخت نان جهت بهبود كيفيت گندم هاي سازگار در برنامه هاي اصلاحي مورد استفاده قرار گيرند.

To evaluate the variations of high molecular weight glutenin subunits (HMW-Gs) at the Glu-1 loci and the relationship between different allelic combinations with grain quality traits, 25 bread wheat varieties were assessed using SDS-PAGE method in the University of Birjand, in 2013. In this study, a total of 14 alleles and nine allelic combinations were detected. At the Glu-A1 locus, frequency of subunit 2*, Null allele and subunit 1 were 52, 36 and 12 percent, respectively. At the Glu-B1 locus, the most frequent allelic combination was 7+8 with 40% and 13+16 allelic combination was the lowest with eight percent. At the Glu-D1 locus, 40% of genotypes showed 5+10 allelic combination and the other 60% showed 2+12 allelic combination. Overall score average based on the quality of bread wheat glutenin subunits was 7.76 out of 10, which is relatively good in quality. In this study, Kukri, Gladious and Excalibur (Australian bread wheat cultivars), Verinak and Zarrin with the overall score of 10 were the best in quality based on allelic combinations at the HMW-Gs loci. Alamoot and Hamoon showed the lowest quality score of five were considered as poor quality wheat cultivars. Based on the results of analysis of variance and stepwise regression analysis, subunit 1, 13+16 and 5+10 subunits had a positive effect on grain protein content. For SDS sedimentation volume, 5+10 subunits had the positive effect, while 2* allele and 7+9 subunits had the negative effect on this trait. Given the important role of HMW-Gs as genetic markers for bread making and flour quality, the results of this study is a genetic estimation of the Iranian and Australian bread wheat cultivars for their quality characteristics.