مکان¬یابی QTL¬های غلظت و محتوای فسفر در بخش هوایی و دانه جو

غلات یکی از مهم­ترین تولیدات غذایی برای انسان می­باشد. تقریباً 55 درصد پروتئین­ها، 15 درصد چربی­ها، 70 درصد گلوسید و به طور کلی 55-50 درصد کالری مصرف شده توسط انسان در دنیا به وسیله غلات تأمین می­شود. غلات به دلیل اهمیت بسیار زیادی که در تغذیه انسان و دام دارند، بیش­ترین سطح زیر کشت را در میان کلیه گیاهان زراعی دارا می­باشند (نورمحمدی و همکاران، 1384).

جو یکی از مهم­ترین و قدیمی­ترین گیاهان زراعی می­باشد که به علت سازگاری وسیع اکولوژیکی، تحمل شرایط نامساعد محیطی و تطابق با محیط، در بسیاری از نقاط جهان کشت می­شود. با توجه به این که بخش زیادی از اراضی زیر کشت غلات در جهان و نیز ایران در مناطق خشک و نیمه خشک قرار گرفته و از آن­جایی که جو برای تولید یک واحد ماده خشک نیاز به 518 واحد آب دارد در شرایط مشابه نسبت به سایر غلات سردسیری محصول بیشتری تولید می­کند و تحمل به خشکی بیشتری نسبت به گندم دارد (نورمحمدی و همکاران، 1384).

سوء تغذیه مواد مغذی به عنوان جدی­ترین چالش جهانی برای جوامع بشری به شمار می­رود (بی نام، 2004).در دسترس بودن مقادیر کافی مواد مغذی در رژیم غذایی انسان در درجه اول به ترکیب آن­ها در گیاهان عالی(سندس و همکاران، 2009؛ کاک مک و همکاران، 2010)، بخصوص در محصولات غذایی اساسی مانند دانه غلات بستگی دارد. افزایش کیفیت تغذیه­ای دانه غلات از طریق استفاده از کودهای معدنی و یا اصلاح آن­ها انجام می­شود (پلک و همکاران، 2009).کاک مک و همکاران (2010) اظهار داشتند دراکثر سیستم­های کشاورزی کشورهای در حال توسعه،مواد مغذی حاصل از غلات برای رژیم غذایی متعادل انسان کافی نمی­باشد. بنابراین، بالا بردن حاصلخیزی خاک با استفاده متعادل از کود­های شیمیایی و تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه یکی از جنبه­های مهم مدیریت­های زراعی جهت حصول حداکثر عملکرد و کیفیت مطلوب محصولات زراعی و حداقل کردن اثرهای مضر آن­ها بر محیط زیست می­باشد. لازمه این کار تولید ژنوتیپ­هایی با کارآیی بالای جذب و مصرف عناصر غذایی می­باشد (چاودری و سرور، 1999).

فسفر یکی از مهم­ترین عناصر غذایی ضروری و پرمصرف موردنیاز گیاهان است و مهم­ترین نقش آن در فرآیند تولید و انتقال انرژی می­باشد و با توجه به اهمیت بسیار زیادی که در گیاهان دارد این عنصر به عنوان کلید زندگی گیاهان لقب گرفته است (راگوتاما، 1999).کمبود فسفر به عنوان یک عامل محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان در سطح جهانی محسوب می­شود (شیمیزو و همکاران،2004).اسیدی و قلیایی بودن خاک، کمبود مواد آلی و شرایط سرد و مرطوب خاک، جذب فسفر توسط گیاه را با مشکل مواجه می­کند (راگوتاما، 1999). تجمع بیش از حد این عنصردر خاک، سبب افزایش هیدرات کربن (نشاسته) و کاهش میزان پروتئین در دانه می­گردد (تیلمان و همکاران، 2002)، بنابراین اصلاح گیاهان و تولید ارقام کارآ در ذخیره یا استفاده موثر از عنصر فسفر در شرایط کمبود آن در خاک و یا ایجاد گیاهان مقاوم به کمبود فسفر از نظر اقتصادی بسیار مفید خواهد بود (باتن، 1992؛ وانس و همکاران، 2003).

اساس تولید گیاهان متحمل به کمبود فسفر یا کارآ در مصرف آن، شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات مرتبط می­باشد (فاگریا و همکاران، 2008). امروزه در جو نشانگرهای مولکولی در سطح وسیع برای تهیه نقشه­های پیوستگی با پوشش ژنومی بالا، مکان­یابی ژن­های کنترل کننده صفات کمی و گزینش به کمک نشانگر [1](MAS) استفاده می­شوند (مارگوئز-کدیلو و همکاران، 2000؛ کولارد و همکاران، 2005).تا کنون بیش از 1000 نشانگر SSR، EST-SSR برای جو طراحی و سنتز شده­اند (تیل و همکاران، 2003). یکی از مهم­ترین کاربردهای نشانگرهای DNAدر نقشه­های پیوستگی، تجزیه ساختار ژنتیکی صفات کمی به عوامل مندلی منفرد از طریق مکان­یابی QTL­ها می­باشد (ماریکیو، 2001). تجزیه و تحلیل QTL به عنوان یک ابزار قدرتمند در مطالعات کشاورزی استفاده می­شود. هدف مهم مکان­یابی QTL­ها شناسایی نشانگرهای DNA پیوسته با ژن­های کنترل کننده صفت مورد نظر و استفاده از آن برای گزینش به کمک نشانگر است. با توسعه سریع تکنولوژی مولکولی DNA، حدود 20 نشانگر مولکولی از سال 1980 تولید و برای تهیه ژنتیکی و مکان­یابی QTL مورد استفاده قرار گرفتند (کولارد و همکاران، 2005). در بین نشانگرهای مولکولی تفاوت­هایی از نظر بررسی­های تنوع ژنتیکی حقیقی وجود دارد. از نشانگرهای رتروترانسپوزونی به علت توزیع آن­ها در نواحی مختلف ژنوم ، به طور موثرتر می­توان جهت تعیین روابط ژنتیکی بین گیاهان و در نتیجه بررسی­های تنوع ژنتیکی حقیقی و هم­چنین بررسی روابط تکاملی حتی بالاتر از سطح گونه استفاده نمود (نقوی و همکاران، 1388).

[1]Marker assisted selection