استفاده از رگرسیون برای بررسی ارتباط نشانگرهای مولکولی scot با صفات زراعی و فیزیولوژیک ریحان تحت شرایط تنش خشکی

هدف: ریحان (ocimum basilicum) یکی از گیاهان دارویی و سبزی بسیار مهم است که در سطح جهان کشت و مصرف می‌شود. یکی از جنبه‌های ضروری برنامه‌های اصلاح نباتات مطالعه همبستگی بین چندشکلی dna و تنوع صفات فنوتیپی است. هدف از این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی پنج رقم ریحان در شرایط تنش خشکی با استفاده از نشانگر scot و صفات و همچنین انجام تجزیه و تحلیل ارتباط بین صفات و نشانگرها با رگرسیون گام به گام است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، پنج ژنوتیپ ریحان تحت شرایط تنش خشکی به صورت طرح اسپیلت پلات بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلدان و در شرایط گلخانه‌ای مورد مطالعه قرار گرفتند. فاکتور اصلی شامل تنش خشکی در دو سطح (نرمال و تنش خشکی) و عامل فرعی شامل ژنوتیپ (5 سطح) بود و صفات ریخت‌شناسی و فیزیولوژیک آن‌ها ارزیابی گردیدند. همچنین dna ژنومی آن‌ها از برگ استخراج گردید و تنوع ژنوتیپی ژنوتیپ‌ها بر اساس هشت آغازگر scot بررسی شد و در نهایت ارتباط بین صفات و نشانگرها با رگرسیون گام به گام مشخص گردید.نتایج: همبستگی صفات در دو شرایط نشان داد که عملکرد برگ همبستگی مثبت و معنی‌داری با صفات صفات ارتفاع بوته و کلروفیل کل داشت. درصد تغییرات صفات در شرایط تنش نشان داد که صفات طول ریشه، کلروفیل a و کلروفیل کل بیشترین کاهش را داشتند و تجزیه خوشه‌ای براساس آنها، ژنوتیپ‌ها را در سه گروه و صفات را نیز در سه گروه قرار داد. هشت آغازگر در مجموع تعداد 101 نوار چندشکل تکثیر کردند و scot1 با 17 نوار چندشکل، بیشترین نوار رو تولید کرد. تجزیه خوشه‌ای به روش جفت گروه بدون وزن با میانگین حسابی و معیار شباهت دایس بر اساس داده‌های scot، پنج ژنوتیپ ریحان را در سه گروه قرار دادند. نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد که به ترتیب در شرایط نرمال و تنش خشکی، 15 و 12 نشانگر (آلل) با صفات مورد مطالعه رابطه معنی‌داری پیدا کردند.نتیجه‌گیری: انتخاب بر اساس نشانگرهای مولکولی روشی سریع برای برنامه‌های اصلاحی ارائه می‌دهد. اطلاعات ژنتیکی به دست آمده نشانگرها در این مطالعه نقش مهم آنها را نشان داد. بنابراین در کنار صفات، انتخاب ژنوتیپ‌های برتر و جمعیت‌های با ارزش بالا در برنامه‌های اصلاحی امکان‌پذیر است. یافته‌ها نشان داد که نشانگرهای خاصی با صفات متعدد مرتبط هستند و بر اهمیت حیاتی این ویژگی در اصلاح گیاهان برای بهبود همزمان صفات متعدد تاکید کرد. بینش این مطالعه در مورد نشانگرها دارای پتانسیل برای کاربرد در برنامه‌های به‌نژادی است.

using regression to investigate the relationship between scot molecular markers and agronomic and physiological traits of basil under drought stress conditions

objective: basil (ocimum basilicum) is one of the most important medicinal as well as vegetables plants that are cultivated and consumed worldwide one of the essential aspects of plant breeding programs is to study the correlation between dna polymorphisms and phenotypic trait diversity. the purpose of this research is to investigate the genetic diversity of five basil cultivars under drought stress conditions using scot markers and traits, and also to analyze the relationship between traits and markers by stepwise regression.materials and methods: in this research, five basil genotypes were studied under drought stress in the form of a split plot based on a completely randomized design with three replications in pots and under greenhouse conditions. the main plot included drought stress in two levels (normal and drought stress) and the sub plot factor included genotype (5 levels) and their morphological and physiological traits were evaluated. also, their genomic dna was extracted from the leaves, and the genotypic diversity of the genotypes was investigated based on eight scot primers, and finally, the relationship between the traits and markers was determined by stepwise regression.results: correlation of traits in two conditions showed that leaf yield had a positive and significant correlation with traits of plant height and total chlorophyll. the percentage of trait changes under stress conditions showed that root length, chlorophyll a and total chlorophyll traits had the greatest decrease and cluster analysis based on them placed the genotypes in three groups and the traits in three groups. eight primers amplified a total of 101 polymorphic bands and scot1 produced the most bands with 17 polymorphic bands. cluster analysis by upgma and dice similarity criterion based on scot data were placed five basil genotypes in three groups. the results of regression analysis showed that in normal and drought stress conditions, 15 and 12 markers (alleles) had a significant relationship with the studied traits, respectively.conclusion: selection based on molecular markers provides a rapid method for breeding programs. the obtained genetic information of markers in this study showed their important role. therefore, in addition to traits, it is possible to select superior genotypes and high value populations in breeding programs. the findings showed that certain markers are associated with multiple traits and emphasized the critical importance of this trait in plant breeding for simultaneous improvement of multiple traits. insights from this study on markers have potential for application in breeding programs.