شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با مقاومت به بیماری لکه قهوه‌ای توری جو

بیماری لکه قهوه ای توری با عامل قارچی pyrenophora teresیکی از بیماری‌های مهم جو در ایران است. شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با مقاومت به این بیماری می‌تواند فرایند تولید ارقام جدید را تسریع کند. در این مطالعه از یک جمعیت متشکل از 142 رقم جو دو ردیفه بهاره برای تجزیه نقشه یابی ارتباطی با استفاده از 407 نشانگر ssr و aflp استفاده شد. داده های فنوتیپی نیز از ارزیابی بیماری در دو مرحله گیاهچه ای و گیاه کامل حاصل شد. ارزیابی های گیاهچه ای (با یک ایزوله فرم نقطه‌ای بیماری لکه قهوه ای توری) و مرحله گیاه کامل به‌ترتیب در شرایط کنترل شده در ایستگاه تحقیقات کشاورزی (طرق) مشهد و مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله (گرگان) طی سال‌های زراعی 96-1395 و 97-1396 انجام شد. بر اساس نتایج به‌ترتیب 83 و 80 درصد ارقام مورد ارزیابی در مرحله گیاهچه‌ای و گیاه کامل نیمه حساس تا حساس بودند. بررسی ساختار جمعیت، لاین‌های مورد مطالعه را به دو زیرجمعیت احتمالی (k=2) تقسیم نمود. با انجام تجزیه ارتباطی در دو مرحله گیاهچه‌ای و گیاه کامل به‌ترتیب شش و 13 مکان ژنومی مرتبط با مقاومت به بیماری بر روی نقشه مکان یابی شدند که بین 2.9 (qrpts6h) تا 18 درصد (qrpta4h) از کل واریانس ژنتیکی را تبیین کردند. چهار نشانگر (e38m50-119, e38m50-355, e38m50-390, e35m54-163) در هر دو مرحله رشدی گیاه مشترک بودند. از این رو شناسایی این نشانگرها می‌تواند در درک بیشتر ساختار ژنتیکی مقاومت به بیماری لکه قهوه‌ای توری و توسعه نشانگرهای مولکولی تشخیصی کمک کند و مقدمه‌ای برای انجام تحقیقات دقیق‌تر در نواحی کاندید شناسایی شده در ژنوم جو باشند.

Identification of genomic regions associated with net blotch resistance in barley

Barley net blotch caused by the fungus Pyrenophora teres is a major barley disease in Iran. Identification of genomic regions associated with net blotch resistance could accelerate the process of producing new resistance cultivars. For this study, a population of 142 tworow spring barley cultivars was used for association mapping analysis using 407 SSR and AFLP markers. Phenotypic data were also obtained from disease evaluation in two seedlings and adult plant stages. Seedling (with an isolate of spot form net blotch) and adult plant stage evaluation respectively, under control conditions of Mashhad Agricultural Research Station (Toroq), and the field of Araqi Mahale Agricultural Research Station (Gorgan) during 201617 and 201718 cropping seasons. Results showed that respectively 83 and 80% of cultivars were semisusceptible to susceptible in seedling and adult plant stage. Population structure analysis subdivided the studied cultivars into two subpopulations (K=2). The results of association mapping analysis for seedling and adult plant stages revealed that six and 13 QTLs associated with disease resistance were identified, respectively, that accounting for 2.9 (QRpts6H) 18% (QRpta4H) of the genetic variation. Four markers - -E38M50119, E38M50355, E38M50390, E35M54163 - -were common in both growth stages. Detection of these markers could help in more detail understanding on the genetic architecture of resistance to net blotch and development of diagnostic molecular markers and be a prelude for more detail understanding of research into the candidate regions identified in the barley genome.