مطالعه توارث برخی صفات زراعی و ترکیبات عطری در برنج (oryza sativa l.) و مکان یابی ژن های کنترل کننده آنها با استفاده از نشانگر ریزماهواره

برنج (oryza sativa l.) بعد از گندم، از غذاهای مهم ایرانیان بوده و حدود دو سوم کالری مورد نیاز مردم آسیا از برنج تأمین می شود. بعد از عملکرد، بهبود ظاهر دانه، کیفیت پخت، عطر و طعم برنج از دیگر اهداف مهم به نژادی در برنج می-باشند. هدف از اجرای این تحقیق بررسی توارث پذیری ویژگی های زراعی شامل ارتفاع گیاهچه، ارتفاع بوته، طول ساقه، تعداد پنجه، طول خوشه، طول و عرض برگ ماقبل برگ پرچم و ویژگی های کیفی از قبیل طول، عرض و شکل دانه قهوه-ای برنج و نقشه یابی مکان ژنی های ژنی (qtlهای) کنترل کننده این ویژگی ها و ترکیبات فرّار و عطری، با کاربرد نشانگرهای ریزماهواره بود. یکصد و سی و نه فامیل 3f، حاصل از تلاقی رقم موسی طارم و رقم 304، در قالب طرح آگمنت با 6 تکرار و با فاصله 25 × 25 سانتی متر در منطقه خانمیرزا از توابع شهرستان لردگان، استان چهار محال و بختیاری نشاءکاری شدند. در این آزمایش از نشانگرهای ریزماهواره (ssr) استفاده شد. تفکیک متجاوز فامیل ها برای تمامی ویژگی-ها دیده شد. مدل 2 پارامتری رگرسیون چندمتغیره شامل پارامترهای m و [a] برای توجیه میانگین نسل 3f از نظر ویژگی های مورد ارزیابی کفایت کرد. پارامتر [a] برای طول خوشه، طول برگ ماقبل برگ پرچم و ارتفاع گیاهچه معنی دار نشد. مدل 2 پارامتری رگرسیون شامل واریانس افزایشی و واریانس محیطی جهت توجیه تنوع موجود در فامیل ها کفایت داشت. ژن های کنترل کننده طول خوشه، طول برگ ماقبل برگ پرچم و ارتفاع گیاهچه در والدین پراکندگی کامل نشان دادند. بیشترین توارث پذیری خصوصی (84/0 ? ) مربوط به ویژگی های برنج قهوه ای و کمترین آن (2/0 > ) مربوط به طول خوشه و تعداد پنجه بود. تجزیه توده ای نسل های در حال تفرّق نشان داد که بیشترین آغازگرهای مرتبط، مربوط به شکل دانه با پنج آغازگر بر روی کروموزوم های 1، 4، 5 و 11 بود. کروموزوم های 4، 5 و 11 مکان های ژنی بیشتری را برای کنترل ویژگی های زراعی داشتند. با استفاده از روش تجزیه فاصله ای مرکب، qtlهای مرتبط با ارتفاع گیاهچه (qseh-4 و qseh-9) به ترتیب در مجاورت آغازگرهای rm17377 و rm24117 شناسایی شد. فاصله بین آغازگر و qtl مورد نظر به ترتیب حدود 94/3 و 7/2 سانتی مورگان بود که جهت استفاده از این آغازگرها در انتخاب، بسیار مناسب می باشند. مجموع سهم واریانس توجیهی توسط این دو مکان ژنی 74/59% بود. برای طول خوشه یک qtl بر روی کروموزوم 9 و در فاصله حدود 3/0 سانتی مورگانی با آغازگر rm24117 شناسایی شد. این qtl بصورت غالبیت ناقص عمل کرده و 46/14% از تنوع فنوتیپی را توجیه کرد. دو مکان ژنی برای تعداد پنجه، 3 مکان ژنی برای عرض برگ، 2 مکان ژنی برای طول دانه، 2 مکان ژنی برای عرض دانه و 2 مکان ژنی برای شکل دانه شناسایی شدند. برای ارتفاع بوته، طول ساقه و طول برگ، هیچ qtlی شناسایی نشد. از 14 مکان ژنی شناخته شده، 8 عدد بر کروموزوم 4، 5 عدد بر کروموزوم 9 و یک عدد بر کروموزوم 1 قرار داشتند. ارتفاع گیاهچه، تعداد پنجه، و طول دانه قهوه ای، qtlهایی با عمل فوق غالبیت داشتند. 14 ترکیب شیمیایی فرّار از جمله تترادکان، پنتا دکان، هگزادکان، هپتادکان، نونیل آلدهاید و لیمونین در برنج شناسایی شدند. سی و هفت مکان ژنی کنترل کننده بر کروموزوم های 1، 4، 6، 9، 11 و 12 برای ترکیب های فرّار شناخته شد، و کروموزوم های 9 و 4 بیشترین مکان ژنی کنترل کننده را بر خود جای دادند. بیست و نه مکان ژنی حالاتی از غالبیت را نشان دادند. مکان ژنی کنترل کننده ای برای ترکیب های بوتیل سیکلو بوتان و سیکلوپروپان شناسایی نشد. برای ترکیب های فرّار، هیچگونه هم پوشانی مکان ژنی با در نظر گرفتن موقعیت آنها مشاهده نشد. فاصله مطلوب بین نشانگر و qtl نیز بر اساس گزارشات متفاوت، فاصله های کمتر از 5/4 سانتی مورگان پیشنهاد شده است که در این آزمایش چندین مکان ژنی با چنین فاصله ای با نشانگر، شناسایی شده است.