تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 368 |
تعداد مقالات | 2,890 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,566,168 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,821,828 |
مکانیابی QTLهای کنترل کننده صفات مرتبط با برگ پرچم و پدانکل در گندم دوروم | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
مقاله 3، دوره 2، شماره 1، فروردین 1402، صفحه 42-63 اصل مقاله (657.67 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2023.8638.1030 | ||
نویسندگان | ||
رقیه ناصری* 1؛ کیانوش چقامیرزا1، 2؛ لیلا زارعی3، 2؛ رضا محمدی4؛ علی بهشتی آل آقا5 | ||
1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه ، ایران. | ||
2مرکز تحقیقات غلات، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران | ||
3استادیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران | ||
4موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران | ||
5گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه: در بین غلات گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) پس از گندم نان یکی از مهمترین منابع پروتئین و انرژی است و در اکثر کشورهای جهان نقش عمدهای در تغذیه انسان دارد. مواد و روشها: در این مطالعه بهمنظور شناسایی و مکانیابی جایگاههای ژنی کنترل کننده صفات مرتبط با برگ پرچم و پدانکل، 118 رگه درونزاد نوترکیب گندم دوروم حاصل از تلاقی بین ژنوتیپ بومی ایران-249 با منشاء غرب ایران و رقم بومی زردک با منشاء کرمانشاه در سه محیط تحت شرایط دیم و با استفاده از طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار به همراه والدین ارزیابی شدند. تجزیه QTL برای هر صفت با استفاده از روش مکانیابی فاصلهای مرکب فراگیر برای شناسایی مناطق ژنومی که تأثیر قابل توجهی بر صفات مورد مطالعه داشتند، انجام شد. یافتهها: براساس نتایج تجزیه واریانس، اثر ژنوتیپ (رگه درونزاد) از نظر صفات مرتبط با برگ پرچم و پدانکل در هر سه محیط مورد مطالعه معنیدار بود که نشاندهنده سطوح مناسبی از تنوع ژنتیکی در جمعیت مورد بررسی برای صفات مطالعه شده میباشد. نتایج تجزیه QTL با استفاده از روش مکانیابی فاصلهای مرکب فراگیر منجر به شناسایی 33 عدد QTL برای صفات مورد بررسی شد. QTLهایی QTLهای مرتبط با صفات طول و قطر پدانکل بر روی کروموزومهای 1A، 1B.1، 2B.1 و 5A و QTLهای مرتبط با صفت طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم و سطح برگ پرچم بر روی کروموزومهای 2A، 5A و 7A به صورت مشترک و پایدار در حداقل دو محیط مکانیابی شدند. شناسایی QTLهای تکرارپذیر در محیطهای مورد مطالعه برای صفات مرتبط با برگ پرچم و پدانکل، میتواند بیانگر وجود نواحی ژنومی مرتبط و پایدار با این صفات باشد. از طرفی، همبستگی مثبت و معنیدار بین صفات مشاهده شد که احتمالاً به علت پیوستگی یا اثر پلیوتروپیک QTLهای کنترل کننده آنها باشد. بر اساس نتایج تجزیه QTL به روش دو لوکوسی اثر اصلی افزایشی و همچنین اثر متقابلQTL × محیط برای همه صفات اندازه گیری شده بجز صفات قطر میانه و پایین پدانکل معنیدار بود. در مجموع شش مکان ژنی با اثرات اپیستازی معنیدار افزایشی× افزایشی، برای صفات سطح برگ پرچم و قطر بالای پدانکل شناسایی شدند. نتیجهگیری: شناسایی و مکانیابی QTLهای پایدار و تکرارپذیر در محیطهای مختلف برای برخی از صفات مرتبط با برگ پرچم و پدانکل میتواند به درک بهتر پتانسیل و اساس ژنتیکی این صفات جهت استفاده در برنامههای بهنژادی گندم دوروم بهویژه در پروژههای انتخاب به کمک نشانگر کمک نماید. | ||
کلیدواژهها | ||
اثرات افزایشی× محیط؛ برگ پرچم؛ پدانکل؛ تجزیه QTL؛ گندم دوروم | ||
مراجع | ||
Cassman, K. G., Dobermann, A., Walters, D. T., & Yang, H. 2003. Meeting cereal demand while 889 protecting natural resources and improving environmental quality. Annual Review of Environment and Resources, 28, 315-358. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.energy.28.040202.122858 Colasuonno, P., Marcotuli, I., Gadaleta, A., & Soriano, J. M. 2021. From genetic maps to QTL cloning: an overview for durum wheat. Plants, 10 (2), 315-326. 10.3390/plants10020315 Darvasi, A., & Soller, M. 1997. A simple method to calculate resolving power and confidence interval of QTL map location. Genetics. 27, 125–132. 10.1023/A:1025685324830 Desiderio, F., Zarei, L., Licciardello, S., Cheghamirza, K., Farshadfar, E., Virzi, N., Fabiola Sciacca, F., Bagnaresi , P., Battaglia , R., Guerra , D., Palumbo , M., Luigi , C., Mazzucotelli , E. 2019. Genomic Regions from an Iranian Landrace Increase Kernel Size in Durum Wheat. Frontier Plant Science, 10, 448-451. 10.3389/fpls.2019.00448 Fan, X., Liu, X., Cui, F, Zhao, C.H., Zhao, C. Tong, Y., & Li, J. 2015. QTLs for fag leaf size and their infuence on yield-related traits in wheat (Triticum aestivum L.). Molecular Breeding, 35, 1-24. 10.1007/s11032-015-0205-9 Farokhzadeh, S., Fakheri, B.A., Mahdi Nezhad, N., Tahmasebi, S., & Mirsoleimani, A. 2019. Mapping QTLs of flag leaf morphological and physiological traits related to aluminum tolerance in wheat (Triticum aestivum L.). Physiology Molecular and Biology Plants, 25 (4), 975–990. 10.1007/s12298-019-00670-8 Gauley, A., & Boden, S. A. 2019. Genetic pathways controlling inflorescence architecture and development in wheat and barley. Journal Integrative Plant Biology, 61(3), 296–309. 10.1111/jipb.12732 Giunta, F., DeVita, P., Mastrangelo, A. M., Sanna, G., & Motzo, R. 2018. Environmental and genetic variation for yield-related traits of durum wheat as affected by development. Frontier Plant Science, 9 (8), 1-19. 10.3389/fpls.2018.00008 Graziani, M., Maccaferri, A. M., Royo, A. C., Salvatorelli, A., & Tuberosa, R. 2014. QTL dissection of yield components and morpho-physiological traits in a durum wheat elite population tested in contrasting thermo-pluviometric conditions. Crop and Pasture Science, 65, 80–95. 10.1071/CP13349 Huang, S., Sun, L., Hu, X., Wang, Y., Zhang, Y., Nevo, E., Peng, J., & Sen, D. 2018. Associations of canopy leaf traits with SNP markers in durum wheat (Triticum turgidum L. durum (Desf.)). PLoS ONE, 13 (10), 1-14. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206226 International Grains Council (IGC). 2020. World grain statistics 2016 [Online]. Available: 1051 https://www.igc.int/en/subscriptions/subscription.aspx [Accessed 05/21/2020]. Joehanes, R., & Nelson, J. 2008. QGene 4.0, an extensible Java QTL-analysis platform. Bioinformatics, 24 (23), 2788–2789. Jia, H., Wan, H., Yang, S., Zhang, Z., Kong, Z., Xue, S., Zhang., L., & Ma., Zh. 2013.Genetic dissection of yield-related traits in a recombinant inbred line population created using a key breeding parent in China’s wheat breeding. Tagtheoretical & Applied Geneticstheoretische Und Angewandte Genetik, 126, 2123–2139. 10.1007/s00122-013-2123-8 Li, J.H., Li, G.H., Zhang, Y.G., Luo, Q.R., Yang, C.D., Wang, S.H., Zhenghui, L., Qiangsheng, W., & Yanfeng, D. 2009. Effects of precise and quantitative cultivation on plant type and yield of rice in high altitude and cold ecological area. Scientia Agricultural Sinica, 42, 3067–3077. Corpus ID: 127220130 Liu, Y., Tao, Y., Wang, Z., Guo, Q., Wu, F., Yang, X., Deng, M., Ma, J., Chen, G., Yuming, W., & Zheng, Y. 2018. Identification of QTL for flag leaf length in common wheat and their pleiotropic effects. Molecular Breeding, 38, 11-18. https://doi.org/10.1007/s11032-017-0766-x Maccaferri, M., Ricci, A., Salvi, S., Milner, S. G., Noli, E., Martelli, P. L., Rita Casadio, R., Akhunov, E., Scalabrin, S., Vendramin, V., Ammar, K., Blanco, A., Desiderio, F., Distelfeld, A., Dubcovsky, J., Fahima, T., Faris,J., Korol, A., Massi, A., Maria, A., Mastrangelo, A., Morgante, M., Pozniak, C., N'Diaye, A., Xu, S., & Tuberosa, R. 2015. A high-density, SNP-based consensus map of tetraploid wheat as a bridge to integrate durum and bread wheat genomics and breeding. Plant Biotechnology, 13, 648–663. 10.1111/pbi.12288 Maccaferri, M., Sanguineti, M. C., Corneti, S., Ortega, J. L. A., BenSalem, M., Bort, J., DeAmbrogio, E., 2008. Quantitative trait loci for grain yield and adaptation of durum wheat (Triticum durum Desf.) across a wide range of water availability. Genetics, 78 (1), 489–511. 10.1534/genetics.107.077297 Me´rida-Garc´ıa, R., Liu, G., He, S., GonzalezDugo, V., Dorado, G., Ga´lvez, S., Ignacio Solís, L., Zarco-Tejada, P. J., Reif, J. C., & Hernandez, P. 2019. Genetic dissection of agronomic and quality traits based on association mapping and genomic selection approaches in durum wheat grown in southern Spain. PLoS ONE, 14(2), 1-24. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211718 Nigro, D., Fortunato, S., Giove, S.L., Mazzucotelli, E., & Gadaleta A. 2020. Functional Validation of Glutamine syntheses and Glutamate Synthase Genes in Durum Wheat near Isogenic Lines with QTL for High GP. International Journal Molecular Science, 21 (9253), 1-17. 10.3390/ijms21239253 Nyquist, W.E. 1991. Estimation of Heritability and Prediction of Selection Response in Plant Populations. Critical Reviews in Plant Science, 10, 235-322. https://doi.org/10.1080/07352689109382313 Roncallo, P., Pavan, F. Akkiraju, C., Gerardo, L. Viviana, C., & Echenique, C. 2018. QTL mapping and analysis of epistatic interactions for grain yield and yield-related traits in Triticum turgidum L. var. durum. Euphytica, 213, 277-297. 10.1007/s10681-017-2058-2 Sabouri, H., Alegh, S.M., Sahranavard, N., & Sanchouli, S. 2022. SSR linkage maps and identification of QTL controlling morpho-phenological traits in two Iranian wheat RIL populations. BioTechnology, 11 (32), 1-20. 10.3390/biotech11030032 SAS, Institute. 2008. Statistical Analytical Systems SAS/STAT User’s Guide. Version 8(2), SAS Institute Inc., Cary. Sen, S., & Churchill, G. A. 2001. A statistical framework for quantitative trait mapping. Genetics, 159, 371–387. 10.1093/genetics/159.1.371 Wang, J., Liu, H., Zhao, C., Tang, H., Mu, Y., Xu, Q., Xu, Q., Deng, M., Jiang, Q., Chen, G., Qi, P., Wang, J., Jiang, Y., Chen, Sh., Wei, Y., Zheng,Y., Lan, X., & Ma, J. 2022. Mapping and validation of major and stable QTL for flag leaf size from tetraploid wheat. Plant Genome, 15, 1-17. https://doi.org/10.1002/tpg2.20252 Wang , T., Su ,N., Lu , J., Zhang , R., Sun , X., & Weining, S. 2023. Genome-wide association studies of peduncle length in wheat under rain-fed and irrigating field conditions. Journal Plant Physiology, 280-292. 10.1016/j.jplph.2022.153854 Yan, X., Wang, S., Yang, B., Zhang, W., Cao, Y., Shi, Y., Sun, D., & Jing, R. 2020. QTL mapping for flag leaf related traits and genetic effect of QFLW-6A on flag leaf width using two related introgression line populations in wheat. PLoS ONE, 15 (3), 1-15. 10.1371/journal.pone.0229912 Yu, H., Liu, Y., Zou, Z., Sun, X., Zhang, J., Song, Sh., Lijie Wang, L., Qin, R., Sun, H., Cui, F., Zhao, Ch & Shi, S. 2022. QTL detection for internode diameter and its association with yield-related traits in wheat. Cereal Research Communications, 1-18. 10.1007/s42976-022-00283-0 Zarei, L. 2011. Mapping QTLs related to drought tolerance in durum wheat (Triticum turgidum var durum. (Ph.D. Thesis). Razi University. Zhou, Y., Conway, B., Miller, D., Marshall, D., Cooper, A., Murphy, P., & Costa, J. 2017. Quantitative trait loci mapping for spike characteristics in hexaploid wheat. The Plant Genome, 10 (2), 1-16. 10.3835/plantgenome2016.10.0101 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 229 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 180 |