مکان یابی نواحی ژنومی کنترل کننده برخی صفات مورفولوژیکی در شرایط تنش شوری در لاین های اینبرد نوترکیب گندم نان

مقدمه و هدف: تنش شوری از جمله مهم ترین تنش های غیرزیستی بوده که اثرات زیانباری بر عملکرد گیاه و کیفیت محصول آن دارد. به طوری که طبق پیش بینی های صورت گرفته تا سال 2050، 50 درصد زمین های کشاورزی بر اثر شوری قابلیت کشت خود را از دست خواهند داد. به دلیل پیچیدگی صفات مقاومت به شوری، اطلاعات اندکی از تعداد ژن ها، جایگاه کروموزومی آن ها و سهم نسبی هر یک از ژن ها در بروز و توزیع فنوتیپی وجود دارد. مکان یابی ژن های کمی می تواند این مدل پیچیده ژنتیکی را به اجزای ژنتیکی منفرد تجزیه، که در این صورت صفات کمی نیز همانند صفات تک ژنی بررسی خواهند شد.مواد و روش ها: به منظور شناسایی qtl های کنترل کننده برخی صفات ریشه و اندام هوایی در شرایط تنش شوری در گندم نان، 148 لاین اینبرد نوترکیب گندم نان بهاره حاصل از تلاقی رقم yecora rojo (زودرس و پاکوتاه به عنوان والد پدری با منشاء آمریکا) و ژنوتیپ no.49 (دیررس و پابلند به عنوان والد مادری با منشاء سیستان و بلوچستان) به همراه والدین مورد مطالعه قرار گرفتند. این پژوهش در سال 1398 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی تحت شرایط تنش شوری (شوری 8 دسی زیمنس در متر مربع) و بدون تنش در محیط کشت پیت ماس و پرلیت و به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار به اجرا درآمد. صفات اندازه گیری شده در این آزمایش شامل طول ریشه، وزن‎تر  و خشک ریشه، وزن‎تر  و خشک اندام هوایی بود. برای تجزیه qtl از نقشه پیوستگی حاوی 202 نشانگر (177 نشانگر ریزماهواره و 51 نشانگر رتروترانسپوزون) استفاده شد که طول نقشه حدود 691/36 سانتی مورگان با میانگین فاصله 3/42 بین هر جفت نشانگر بود و 21 کروموزوم گندم نان را پوشش می داد. تجزیه qtl به روش مکان یابی فاصله ای مرکب (cim) صورت گرفت و اثرات افزایشی qtl های شناسایی شده، برآورد گردید. یافته ها: نتایج تجزیه qtl نشان داد که در شرایط بدون تنش برای وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی یک qtl، وزن‎تر  اندام هوایی دو qtl و برای وزن‎تر  ریشه و طول ریشه هر کدام سه qtl شناسایی شد. در شرایط تنش شوری برای وزن خشک ریشه و طول ریشه هر کدام یک qtl، برای وزن خشک اندام هوایی دو qtl و برای وزن‎تر  اندام هوایی سه qtl شناسایی شد. در بین qtl های شناسایی شده qrfw6a.n در شرایط نرمال و qsfw2a.s در شرایط تنش شوری بیشترین اثر افزایشی را داشتند. برای وزن خشک اندام هوایی و وزن‎تر  ریشه در شرایط نرمال و صفت وزن‎تر  اندام هوایی در شرایط تنش شوری اثر افزایشی مثبت qtl های مکان یابی شده نشان دهنده توارث الل مطلوب در این جایگاه از والد yecora rojo به نتاج بود. واریانس فنوتیپی توجیه شده توسط این qtl ها در شرایط نرمال از 5/43 تا 8/97 و در شرایط تنش شوری از 5/51 تا 7/43 درصد متغیر بود. نتیجه گیری: در این مطالعه تعداد qtl های شناسایی شده برای خصوصیات مرتبط با ریشه و اندام هوایی کم بود که می تواند به دلیل تعداد بالای qtl های با اثر کم، وجود اثرات متقابل و همچنین اثرات محیطی باشد. 

qtl mapping for some morphological traits under salt stress condition in recombinant inbred lines of bread wheat

extended abstractintroduction and objective: salinity stress is one of the most important abiotic stresses that have harmful effects on plant performance and quality. so that according to the predictions made until 2050, 50% of agricultural lands will lose their ability to be cultivated due to salinity. due to the complexity of salinity resistance traits, there is little information about the number of genes, their chromosomal location, and the relative contribution of each gene in the incidence and phenotypic distribution. locating quantitative genes can break down this complex genetic model into individual genetic components, in which case quantitative traits will also be investigated like monogenic traits.material and methods: in order to identify qtls controlling some root and shoot traits under salinity stress in bread wheat, 148 recombinant inbred lines of spring bread wheat obtained from the cross of yecora rojo cultivar (early and dwarf as a parent of american origin) and genotype no.49 (late and tall as a parent originating from sistan and baluchestan) were studied with the parents. this research was carried out in 2020 in the research greenhouse of mohaghegh ardabili university under salinity and non-stress conditions in pitmas and perlite culture medium and factorial based on a completely randomized design with five replications. traits measured in this experiment included root length, root fresh weight, root dry weight, fresh and dry weight of shoots. in this study, linkage map was used based on 202 markers (177 ssr markers and 51 retro transposon markers). the map length was about 691.36 cm with the average distance of 3.42 cm in every marker pair, and 21 chromosomes covered in bread wheat. qtl analysis was done based on composite interval mapping (cim) method, and additive effects were estimated for the identified qtls. results: the results of qtl analysis showed that in stress-free conditions, one qtl for root dry weight and shoot dry weight, two qtl shoot fresh weight and three qtl for root wet weight and root length were identified. under salinity stress conditions, one qtl was identified for root dry weight and root length, two qtls for shoot dry weight and three qtls for shoot fresh weight. among the qtls identified, qrfw6a.n had the highest additive effect under normal conditions and qsfw2a.s under salinity stress conditions. for shoot dry weight and root fresh weight under normal conditions and shoot fresh weight under salinity stress, the positive additive effect of the located qtl s showed the inheritance of the desired allele at this site from yecora rojo’s parent. the phenotypic variance justified by these qtls varied from 5.43 to 8.97 under normal conditions and from 5.51 to 7.43 percent under salinity stress. conclusion: in this study, the number of qtls identified for root and shoot-related characteristics was low, which could be due to the high number of low-impact qtls, interactions, and environmental effects.