تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 383 |
تعداد مقالات | 3,036 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,760,828 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,950,061 |
اثر انتخاب بر تنوع ژرمپلاسم لاینهای خالص سورگوم زراعی در ایران با استفاده از نشانگرهای مولکولی IRAP و ویژگیهای ریختشناختی | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
دوره 1، شماره 2، تیر 1401، صفحه 140-154 اصل مقاله (438.77 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2022.7602.1009 | ||
نویسندگان | ||
نگار کریمی؛ حجت اله سعیدی* | ||
گروه زیست شناسی گیاهی و جانوری، دانشکده علوم و فناوری های زیستی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه: بشر از دیرباز به دنبال اهلیسازی گونههای زراعی مهم و اقتصادی و انتخاب صفات مطلوب کشاورزی بوده است. در واقع انتخاب توسط بشر، فاکتوری است که نقش اساسی در تعیین سرنوشت لاینهای اصلاحی گیاهان و بهویژه غلات به عهده دارد. از اینرو، مطالعه تنوع وراثتی و بررسی ذخیره ژرمپلاسم لاینهای اصلاحی از یک سو و مطالعه نقش و اثر انتخابهای انجام شده توسط اصلاح کنندگان نبات از سوی دیگر، عوامل کلیدی جهت بررسی سرنوشت بذرهای اصلاح شده به شمار میروند. جهت انجام چنین بررسیهایی، مطالعات مولکولی با استفاده از نشانگرهایی که به صورت خنثی و تصادفی عمل میکنند، حائز اهمیت میباشد. بر این اساس، در مطالعه پیشرو جهت بررسی اثر انتخاب بر بذر گیاهان زراعی مهمی که مدتها تحت اهلیسازی و برنامههای اصلاح نبات قرار گرفتهاند، از 16 لاین خالص سورگوم زراعی کشت شده در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی و با به کارگیری نشانگرهای مولکولی مبتنی بر نواحی رتروترانسپوزون و صفات ریختشناختی مرتبط با افزایش بیوماس گیاه، استفاده شد. مواد و روشها: در مجموع 80 فرد متعلق به نسلهای اول تا نهم اصلاحی انتخاب شد و مطالعات مولکولی با استفاده از هشت زوج آغازگر IRAP و مطالعات ریختشناختی با اندازهگیری صفات مربوط به بیوماس برگ انجام شد. یافتهها: مشاهدات حاکی از تنوع بین گروهی (بین نسلهای اصلاحی) نسبتاً بالا (63.5%) در گروه مورد مطالعه بود. از بین نسلهای مورد مطالعه، نسل پنجم و در مرحله بعد، نسلهای هفتم و هشتم بیشترین میزان تنوع وراثتی، بیشترین میزان هتروزیگوسیتی و بیشترین میزان آللهای منحصر بفرد را به خود اختصاص دادند. نتیجهگیری: بر این اساس وجود جریان ژنی بین لاینهای اصلاحی سورگوم زراعی و بروز آن در تنوع آللی افراد نسل پنجم، ششم و هفتم تأیید شد. با این حال، کاهش مجدد آن در نسلهای هفتم به بعد، حاکی از ناپایداری نوترکیبیهای مذکور بود. در نهایت چنین نتیجهگیری شد که انتخاب فنوتیپهای برتر و مطلوب طی روند خالصسازی همواره به صورت یک جاروی ژنی عمل کرده و به صورت یک انتخاب جهتدار باعث حذف تنوعات ایجاد شده حاصل از جریان ژنی و در نتیجه کاهش تنوع وراثتی در لاینهای خالص سورگوم زراعی میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
ایران؛ تنوع وراثتی؛ رتروترانسپوزون؛ سورگوم؛ به نژادی؛ اصلاح نبات | ||
مراجع | ||
APG (Angiosperm Phylogeny Group). 2003. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society, 141, 4, 399-436. https://doi.org/10.1046/j.1095-8339.2003.t01-1-00158.x Benson, C., & Rao, C. S.1906. The Great Millet or Sorghum of Madras. Government Press. Borghi, E., Crusciol, C. A. C., Nascente, A. S., Sousa, V. V., Martins, P. O., Mateus, G. P., & Costa, C. 2013. Sorghum grain yield, forage biomass production and revenue as affected by intercropping time. European Journal of Agronomy, 51, 130-139. https://doi.org/10.1016/j.eja.2013.08.006 Burkill, I. H. 1937. The races of Sorghum. Bulletin of Miscellaneous Information, Royal Botanic Gardens, Kew, 2, 112-119. Dean, R. E., Dahlberg, J. A., Hopkins, M. S., Mitchell, S. E., & Kresovich, S. 1999. Genetic redundancy and diversity among ‘Orange’ accessions in the U.S. national sorghum collection as assessed with simple sequence repeat (SSR) markers. Crop Science, 39 (4), 1215-1221. https://doi.org/10.2135/cropsci1999.0011183X003900040043x De Wet, J. M. J., & Harlan, J. R. 1971. The origin and domestication of Sorghum bicolor. Economic Botany, 25 (2), 128-135. https://doi.org/10.1007/BF02860074 FAO. 1991. Sorghum and millets in human nutrition. Retrieved in, http://faostat.fao.org/docrep/t0818e/T0818E03.htm, accessed 2013. Fedoroff, N.V. 1991. Maize transposable elements. Perspectives in Biology and Medicine, 35 (1), 2-19. https://doi.org/10.1353/pbm.1991.0065 Feschotte, C. 2008. Transposable elements and the evolution of regulatory networks. Nature Reviews Genetics, 9 (5), 397-405. https://doi.org/10.1038/nrg2337 Gautam, S., Mishra, U., Scown, C. D., & Zhang, Y. 2020. Sorghum biomass production in the continental United States and its potential impacts on soil organic carbon and nitrous oxide emissions. GCB Bioenergy: Bioproducts for a Sustainable Bioeconomy, 12 (10), 878-890. https://doi.org/10.1111/gcbb.12736 Gawel, N. J., & Jarret, R.L. 1991. A modified CTAB DNA extraction procedure for Musa and Ipomoea. Plant Molecular Biology Reporter, 9 (3), 262-266. https://doi.org/10.1007/BF02672076 Ghahramani, S., & Darvishzadeh, R. 2021. Estimating breeding value of agro-biological traits in maize using IRAP and REMAP markers. Crop Biotechnology, 11 (36), 33-48. https://doi.org/10.30473/CB.2022.62429.1865 Jaccard, P. 1908. Nouvelles Recherches sur la Distribution Florale. Bulletin de la Société Vaudoise des Sciences Naturelles, 44. 223-270. Jankowski, K. J., Sokólski, M. M., Dubis, B., Załuski, D., & Szempliński, W. 2020. Sweet Sorghum-Biomass production and energy balance at different levels of agricultural inputs. A six-year field experiment in north-eastern Poland. European Journal of Agronomy, 119, 126119. https://doi.org/10.1016/j.eja.2020.126119 Karimi, A., & Saeidi, H. 2016. Genetic diversity of Sorghum halepense (L.) Pers. in Iran as revealed by IRAP markers. Plant Genetic Resources, 14 (2), 132-141. https://doi.org/10.1017/S1479262115000167 Kimber, C. T. 2000. Origins of domesticated Sorghum and its early diffusion to India and China. Sorghum: Origin, history, technology, and production, 3-98. Lin, Z., Hayes, B. J., & Daetwyler, H. D. 2014. Genomic selection in crops, trees and forages: a review. Crop and Pasture Science, 65 (11), 1177-1191. https://doi.org/10.1071/CP13363 Liu, K., & Muse, S. V. 2005. PowerMarker: an integrated analysis environment for genetic marker analysis. Bioinformatics, 21 (9), 2128-2129. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bti282 Maqbool, S. B., Devi, P., & Sticklen, M. B. 2001. Biotechnology: Genetic improvement of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 37 (5), 504-515. https://doi.org/10.1007/s11627-001-0089-8 Martiwi, I. N. A., Nugroho, L. H., Daryono, B. S., & Susandarini, R., 2020. Genotypic variability and relationships of Sorghum bicolor accessions from Java Island, Indonesia based on IRAP markers. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 21 (12). https://doi.org/10.13057/biodiv/d211220 Muraya, M. M., Geiger, H. H., Sagnard, F., Toure, L., Traore, P., Togola, S., de Villiers, S., & Parzies, H. K. 2012. Adaptive values of wild× cultivated sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) hybrids in generations F1, F2, and F3. Genetic Resources and Crop Evolution, 59 (1), 83-93. https://doi.org/10.1007/s10722-011-9670-0 Nei, M., & Li, W. H. 1979. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proceedings of the National Academy of Sciences, 76 (10), 5269-5273. https://doi.org/10.1073/pnas.76.10.5269 Peakall, R. O. D., & Smouse, P. E. 2006. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6 (1), 288-295. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x Robertson, A. 1961. Inbreeding in artificial selection programmes. Genetics Research, 2 (2), 189-194. https://doi.org/10.1017/S0016672300000690 Rohlf, F. J. 2000. NTSYS-pc: numerical taxonomy and multivariate analysis system, version 2.1., New York, Exeter Software. Wasson, A. P., Richards, R. A., Chatrath, R., Misra, S. C., Prasad, S. S., Rebetzke, G. J., Kirkegaard, J. A., Christopher, J., & Watt, M. 2012. Traits and selection strategies to improve root systems and water uptake in water-limited wheat crops. Journal of Experimental Botany, 63 (9), 3485-3498. https://doi.org/10.1093/jxb/ers111 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 116 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 241 |