بررسی تحمل به شوری در ژنوتیپ های سورگم دانه ای (Sorghum bicolor L. Moench) در مرحله گیاهچه ای و ارتباط آن با نشانگرهای ریزماهواره

Abstract

مقدمه تنش شوری پس از خشکی، دومین عامل محدودکننده عملکرد گیاهان زراعی در دنیا است. سورگم در مرحله رویشی و مراحل اولیه زایشی، نسبت به شوری بسیار حساس بوده درحالی‌که در دوره گلدهی و مرحله پر شدن دانه کمترین حساسیت را به تنش شوری دارد. شناسایی نشانگرهای مولکولی پیوسته با ژن­های کنترل‌کننده صفات کلیدی مرتبط با تحمل به تنش شوری یک هدف اصلاحی مهم در برنامه­ های گزینش به کمک نشانگر است. به همین دلیل پژوهشی جهت بررسی تحمل به شوری 10 ژنوتیپ سورگم دانه­ ای و ارتباط آن با نشانگرهای ریز ماهواره طراحی گردید. مواد و روش ­ها این پژوهش در دو آزمایش جداگانه در سال 1392 در دانشکده­ کشاورزی دانشگاه یاسوج اجرا شد. در آزمایش اول تحمل به شوری 10 ژنوتیپ سورگم دانه­ای در چهار سطح شوری شامل هدایت­های الکتریکی 92.1(شاهد)، 5، 10 و 20 دسی‌زیمنس بر متر (با افزودن کلرید سدیم به محلول هوگلند) در مرحله گیاهچه­ ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار در دانشکده­ کشاورزی دانشگاه یاسوج مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله دو برگی تنش شوری به صورت تدریجی اعمال گردید. 20 روز بعد از اعمال تنش شوری ویژگی­های مهم مورفولوژی و فیزیولوژیکی اندازه­ گیری شدند و مورد تجزیه و تحلیل­ های آماری قرار گرفتند. در آزمایش دوم DNAی برگ ارقام فوق­الذکر استخراج شد و PCR با 10 جفت آغازگر ریزماهواره‌ صورت پذیرفت. امتیازبندی نوارهای حاصل به صورت صفر (عدم نوار) و یک (وجود نوار) انجام شد. جهت بررسی ارتباط بین نشانگرها و مهم‌ترین ویژگی­های سورگم از تجزیه مدل لجستیک دوتایی استفاده شد. یافته ­ها نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها در آزمایش اول نشان داد که هر سه اثر ژنوتیپ، شوری و برهمکنش آن‌ها برای تمامی صفات در سطح یک درصد معنی‌دار گردید. در بین صفات فیزیولوژیک، پرولین بیشترین ضریب تنوع ژنوتیپی را در شرایط تنش (1.52 درصد) و عدم تنش (6.41 درصد) به خود اختصاص داد. بالاترین وراثت‌پذیری عمومی مربوط به سطح برگ (24.95 درصد) و کمترین آن مربوط به میزان منیزیم (15.21 درصد) بود. نتایج حاصل از شدت تنش نشان داد که صفت نسبت سدیم به پتاسیم با مقدار 96.0 بیشترین تأثیر را از تنش شوری پذیرفت. گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها بر اساس نمودار سه‌بعدی Yp، Ys و STI ژنوتیپ‌های Sor834، Sor1011، Sor1006 و Sor857 را برای کشت در شرایط شور و غیرشور معرفی نمود که با در نظر گرفتن سایر ویژگی­ها درمجموع می‌توان ژنوتیپ­های Sor834 و MTS را به ترتیب به‌عنوان متحمل و حساس به شوری در مرحله گیاهچه‌ای معرفی نمود. در آزمایش دوم نتایج حاکی از پیوستگی احتمالی بین برخی نشانگرها و برخی صفات بود که در این میان چهار نشانگر ریزماهواره Xtxp20، Xtxp354، Xtxp331 و Xtxp285 با شاخص تحمل به تنش شوری مرتبط بودند. نتیجه­ گیری در مجموع نتایج حاصل از آزمایش اول وجود تنوع ژنتیکی از نظر تحمل به تنش شوری در مرحله گیاهچه­ای اثبات نمود. بعلاوه وراثت­پذیری بالای برخی صفات حاکی از نقش پایین محیط در کنترل آنها وکارایی بالای انتخاب می­باشد. از نسبت سدیم به پتاسیم می­توان بعنوان معیار انتخاب برای تحمل به شوری در مرحله گیاهچه­ ای استفاده نمود. از نشانگرهای معرفی شده می‌توان برای غربال ژنوتیپ‌های متحمل به شوری بهره جست.