شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با تجمع آهن در دانه جمعیت هاپلوئیدهای مضاعف جو

Abstract

آهن یکی از عناصر ضروری، کم مصرف برای اکثر گیاهان می­باشد که نقش مهمی در تثبیت ازت و فعالیت برخی از آنزیم­ها مانند کاتالاز، پراکسیداز و سیتوکروم اکسیداز دارد. به منظور مکان­یابی QTL­های مرتبط با میزان و غلظت آهن در دانه جو، 148 لاین هاپلوئید مضاعف حاصل از تلاقی رقم دو ردیفه استرالیایی Clipper و رقم شش ردیفه بومی الجزایر Sahara3771 در شرایط گلخانه­ای ارزیابی و صفات عملکرد دانه تک بوته، وزن هزار دانه، غلظت و محتوای آهن دانه اندازه­گیری شد. تجزیه QTL بر اساس نقشه پیوستگی جمعیت مشتمل بر 26 نشانگر رتروترانسپوزونی IRAP و REMAP، 246 نشانگر SSR و EST-SSR، 238 نشانگر RFLP و یک نشانگر مورفولوژیک با پوشش 09/1099 سانتی­مورگان از ژنوم جو و متوسط فاصله بین دو نشانگر مجاور برابر 37/2 سانتی­مورگان انجام شد. از نظر کلیه صفات، تفاوت معنی­دار بین لاین­ها مشاهده شد و وجود تفکیک متجاوز در کلیه صفات نشان­دهنده وجود ترکیبات آللی مطلوب والدین در نتاج بود. در مجموع، 511 نشانگر در هفت گروه پیوستگی قرار گرفتند. شش QTL برای عملکرد دانه تک بوته مکان­یابی شد که فقط یکی از آن­ها دارای اثر افزایشی منفی بود. از سه QTL وزن هزار دانه، QTL واقع در کروموزوم 2H با اثر افزایشی مثبت، 70 درصد از تغییرات فنوتیپی صفت را تبیین کرد. برای غلظت و محتوای آهن، به ترتیب 6 و 4 QTL شناسایی شده که 5 و 2 QTL اثر افزایشی منفی داشتند. اثر افزایشی منفی اغلب QTL­های شناسایی شده برای غلظت و محتوای آهن تک بوته نشان­دهنده نقش الل­های والد Sahara3771 در افزایش تجمع آهن در نتاج است. دو ناحیه ژنومی مشترک برای QTL­های برخی از صفات مورد مطالعه شناسایی شد که ممکن است ناشی از پیوسته بودن QTL­ها یا اثر پلیوتروپیک آن­ها باشد. با توجه به پیوستگی قوی نشانگر­های پیوسته با QTL­های مکان­یابی شده، این نشانگر­ها می­توانند در برنامه­های اصلاح به کمک نشانگر استفاده شوند.