بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های برنج با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره و ارتباط آنها با صفات مرفولوژیک مرحله گیاهچه‌ای تحت شرایط نرمال و تنش خشکی

Abstract

انتخاب به کمک نشانگر، یکی از مهم­ترین کاربردهای نشانگرهای مولکولی به ویژه در راستای ایجاد ژنوتیپ­های متحمل به تنش­های محیطی در گیاهان زراعی است. در این پژوهش، گیاهچه­های 22 ژنوتیپ برنج تحت دو شرایط کشت (نرمال و تنش خشکی حاصل از مانیتول) در قالب یک آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار در اطاقک رشد دانشکده کشاورزی دانشگاه گنبد کاووس در سال 1391 ارزیابی و صفات طول و وزن خشک ریشه و اندام هوایی اندازه­گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس داده­ها نشان داد که برهمکنش ژنوتیپ×شرایط کشت برای تمامی صفات اندازه­گیری شده معنی­دار بود. این نتیجه نشان دهنده واکنش متفاوت ژنوتیپ­ها در دو شرایط کشت و نیز وجود تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی برای صفات ارزیابی شده در مرحله گیاهچه‌ای بود. برای بررسی تنوع مولکولی بین ژنوتیپ­ها، DNA ژنومی نمونه­ها استخراج و توسط 22 جفت آغازگر ریزماهواره پیوسته با صفات مقاومت به خشکی تکثیر شد. در مجموع، تعداد 106 آلل مشاهده شد که تعداد آلل‌های مشاهده شده در هر جایگاه از 2 تا 7 آلل متغیر و متوسط آن 82/4 آلل بود. محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) برای نشانگرهای مختلف از 29/0 تا 82/0 با میانگین 64/0 و میزان تنوع ژنی از 351/0 تا 840/0 با میانگین 686/0 بود. فاصله ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه نیز در محدوده 23/0 تا 99/0 محاسبه شد. تجزیه خوشه‌ای بر اساس نشانگرهای ریزماهواره، ژنوتیپ‌های مورد مطالعه را در دو گروه قرار داد. نتایج تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که ده مولفه اول در مجموع 51/98 درصد از تنوع کل جمعیت را توجیه می­کنند. گروه­بندی ژنوتیپ‌ها بر اساس دو مولفه اول آنها را در چهار گروه قرار داد. نتایج این گروه‌بندی‌ها بیانگر مناسب بودن نشانگرهای ریزماهواره برای نشان دادن تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های برنج بود. به منظور شناسایی نشانگرهای آگاهی­بخش موثر بر صفات مرفولوژیک از تجزیه رگرسیون استفاده شد و در مجموع شانزده نشانگر آگاهی­بخش در هر دو شرایط کشت شناسایی شدند که پیشنهاد می­شود از این نشانگرها در برنامه­های به­نژادی تحمل به خشکی استفاده شود.