شناسایی نشانگرهای snp آگاهی‌بخش مرتبط با صفات و شاخص‌های رشد ریشه، کارایی مصرف آب و کارایی تعرق در گندم دوروم با استفاده از تحلیل ارتباط در گستره ژنوم (gwas)

با هدف بررسی کنترل ژنتیکی صفات و شاخص های رشد ریشه و هم چنین ارزیابی کارایی مصرف آب و کارایی تعرق گیاه در ژرم پلاسم گندم دوروم، از تحلیل ارتباط در گستره ژنوم استفاده شد. تعداد 3321 نشانگر snp پلی مورف تثبیت شده در گندم دوروم (با حداقل 5 درصد الل مینور) با استفاده از مدل آماری خطی آمیخته (mlm) روی صفات ارزیابی شده در یک جمعیت ساختارمند متشکل از سه زیر جمعیت (112ژنوتیپ) برای تحلیل ارتباط استفاده شد. مشخص شد که طول ریشه های بذری با نشانگرهایی روی کروموزوم های a2 و b1 ارتباط داشت درحالی که طول ریشه های گسترش یافته تحت کنترل قسمت هایی از کروموزوم های a1 و b6 بود. وزن ریشه نیز با نشانگرهایی روی کروموزوم های b2 و b5 ارتباط معنی دار داشت. حجم ریشه با نشانگری روی کروموزوم b7 مرتبط بود. به همین ترتیب، برای سطح ریشه و قطر ریشه نیز نشانگرهای پیوسته ای که بخش عمده ای از تغییرات این صفات را کنترل می کردند شناسایی شد. تعداد 20 نشانگر آگاهی بخش برای صفت کارایی مصرف آب شناسایی شد. از این نشانگرها 11 مورد روی ژنومa (کروموزوم های 1، 2، 3، 5 و 6) و نه مورد نیز روی ژنوم b گندم دوروم قرار داشت (کروموزوم های 2، 3 و 4). کارایی تعرق در گندم دوروم نیز کنترل ژنتیکی داشت و کروموزوم های a2، a3 و a6 از ژنوم a و کروموزوم های b2 و b3 نیز از ژنومb در کنترل این صفت مشارکت داشتند. در چنین مواردی که تعداد اندکی نشانگر بخش عمده ای از تغییرات یک صفت را کنترل می کنند، می توان با گزینش ژنومی در جمعیت های اصلاحی در حال تفرق در حداقل زمان به ژنوتیپ های ایده آل رسید.

Identification of informative SNP markers associated to root traits and indices, water use efficiency and transpiration efficiency in durum wheat using GWAS

This research conducted out to investigate genetic control of root traits and indices, water use efficiency and transpiration efficiency using genome wide association study. 3321 SNP markers with at least 5% minor frequency for alleles along with a mixed linear model on evaluated traits applied to association analysis in a structured population (112 genotypes in three subpopulations). Seminal roots were associated with two markers on 2A and 1B chromosomes. But the length of extended roots was under control of 1A and 6B chromosomes. Some markers on 2B and 5B chromosomes were significant with root dry weight. The volume of roots was associated to a marker on 7B chromosome. Root surface and diameter also were under genetic control. Twenty markers were associate to water use efficiency, eleven of them on genome A (1A, 2A, 3A, 5A and 6A) and nine on genome B (2B, 3B and 4B). Genetic control of transpiration efficiency was in association with 2A, 3A, 6A, 2B and 3B chromosomes. Genomic selection is an efficient strategy for early screening of segregated population in breeding programs when just few markers determine majority of variation for a phenotypic trait.