%46تخفیف

مکان­يابي و اعتبارسنجي ژن­هاي کمّي کنترل­کننده تحمل به شوري در مرحله گياهچه­اي در برنج

گروه مهندسي بيوتکنولوژي کشاورزي

 

کارشناسي ارشد  رشته مهندسي کشاورزي گرايش بيوتکنولوژي

مکان­يابي و اعتبارسنجي ژن­هاي کمّي کنترل­کننده تحمل به شوري در مرحله گياهچه­اي در برنج

 

چکيده

شوري رشد گياه را در مراحل مختلف از جوانه­زني تا رسيدن كامل به درجات مختلف تحت تأثير قرار مي­دهد. برنج به شوري نسبتاً حساس مي­باشد. تحمل به شوري يك صفت پيچيده ژنتيكي و فيزيولوژيكي و داراي توارث كمي است. به منظور مكان­يابي و اعتبارسنجي QTLهاي مرتبط با تحمل به شوري بر روي کروموزوم­هاي 1 و 10 در مرحله گياهچه­اي و تعيين سهم هر مکان ژني در تنوع فنوتيپي، 80 لاين از جمعيت اينبردلاين نوترکيب، حاصل تلاقيIR29  به عنوان والد حساس وPokkali  به عنوان والد متحمل، مورد مطالعه قرارگرفتند. پس از بررسي چند شکلي در والدين در نهايت 15 نشانگر چندشکل علاوه بر ناحيه Saltol و ناحيه زير Saltol و نيز روي کروموزوم 10 نظر به اهميت آن در تحمل به شوري، استفاده گرديدند. کروموزوم 1 با طول نقشه كروموزومي 03/55 سانتي­مورگان با متوسط فاصله 7/7 سانتي­مورگان و کروموزوم 10 با طول نقشه كروموزومي 85/18 سانتي­مورگان با متوسط فاصله 65/9 سانتي­مورگان نقشه­يابي شدند. براي صفات پتاسيم، سديم، نسبت سديم به پتاسيم و امتياز تحمل به شوري روي کروموزم 1 QTLهايي به­دست آمد که براي صفت پتاسيم 2 QTL بزرگ­اثر، براي صفت سديم يک QTL بزرگ­اثر، براي نسبت سديم به پتاسيم دو QTL و براي امتياز تحمل به شوري 2 QTL بزرگ­اثر شناسايي گرديد كه داراي اثرات افزايشي بودند. همچنين نتايج مطالعه 20 رقم برنج ايراني همراه با دو شاهد Pokkali و IR29 تحت تنش شوري با هدايت الکتريکي (0، 6 و 10 دسي زيمنس بر متر) از نظر وضعيت QTL­هاي بررسي شده روي کروموزوم 1 از نظر صفات مختلف نشان داد که اختلاف بسيار معني­داري بين ژنوتيپ­ها وجود دارد. تجزيه خوشه­اي با ضريب تشابه جاکارد و استفاده از روش UPGMA، ارقام را به 3 گروه حساس، نيمه متحمل و متحمل طبقه­بندي کرد. با استفاده از QTL بزرگ­اثر Saltol براي تحمل به شوري بر روي کروموزوم 1 که در رقم Pokkali نقشه­يابي شده، به عنوان مرجع تنوع هاپلوتايپي، ژنوتيپ­ها به 12 گروه هاپلوتيپي مختلف بر اساس QTL ناحيه Saltol طبقه­بندي شدند. علي­رغم معني­دار بودن نشانگرهاي مولکولي ناحيه Saltol، نتايج بيانگر اين بود که پتانسيل ژرم­پلاسم برنج­هاي ايراني جهت يافتن ژن­هاي جديد تحمل، به غير از ناحيه Saltol، در القاء تحمل به شوري بسيار مهم مي­باشند.

کلمات کليدي: برنج، مرحله گياهچه­اي، جمعيت اينبرد نوترکيب، مکان­يابي QTL، تنوع هاپلوتيپي

1-1 مقدمه و اهداف. 2

1-2- آشنايي باگياه برنج. 8

1-2-1- تاريخچه کشت برنج. 8

1-2-2- پيشينه برنج درايران. 8

1-2-3- سطح زير کشت برنج در ايران. 8

1-2-4- ژنتيک و گياه­شناسي برنج. 9

1-2-5- طبقه­بندي زراعي برنج. 10

1-2-6- واريته­هاي محلي و پرمحصول. 10

1-2-7- اندام­هاي رويشي گياه برنج . 10

1-2-8- اندام­هاي زايشي گياه برنج. 11

1-2-9- خواص دانه برنج. 12

1-2-10-مدت رويش گياه. 13

1-2-11- شرايط محيطي مناسب براي رويش برنج. 13

1-2-12- اهميت اقتصادي برنج. 14

1-3- مروري بر شوري. 14

1-3-1- تعريف شوري. 15

1-3-2- مشکلات ناشي از شوري در گياهان. 16

1-3-3- اثرات شوري. 17

الف- اثر شوري بر جوانه زني گياه. 17

ب- اثر شوري بر رشد رويشي. 17

ج- شوري و فتوسنتز. 18

د- اثر شوري بر غلظت قندهاي احيا شونده. 19

1-3-4- چگونگي درک تنش در گياه. 19

1-3-5- مکانيسم­هاي تحمل به شوري. 20

الف- کنترل شوري در سطح گياه کامل. 20

ب- کنترل شوري در سطح سلولي. 21

ج- کنترل شوري در سطح مولکولي (مکانيسم ژنتيکي تحمل به شوري)  23

1-3-6- علايم شوري و تأثير آن بر رشد گياه برنج. 24

1-3-7- تحمل به شوري در گياه برنج. 24

1-3-8- اصلاح تحمل به شوري. 27

1-3-9- ضرورت اصلاح تحمل به شوري. 28

1-3-10- تنوع ژنتيکي در تحمل به شوري. 29

1-3-11- ارزيابي تحمل به شوري. 30

1-3-12- رهيافت بيوتکنولوژيکي براي تحمل به شوري. 31

1-4- نشانگرهاي مورد استفاده در تجزيه QTL. 33

1-4-1- نشانگر‌هاي ژنتيكي. 33

1-4-1-1- نشانگر‌هاي مورفولوژيكي. 33

1-4-1-2- نشانگرهاي مولكولي. 34

الف – نشانگر‌هاي بيوشيميايي. 34

ب- نشانگر‌هاي DNA. 35

1-5- نشانگرهاي SSR. 37

1-5-1- مزايا و خصوصيات نشانگرهاي SSR. 38

1-5-2-كاربرد‌هاي ماركر SSR. 39

1-6- نشانگرهاي مبتني بر ژن‌هاي كانديد. 39

نقشه­هاي پيوستگي ژنتيکي. 40

1-8- تجزيه ژنتيکي صفات کمي. 41

1-9- اصول مکان­يابي QTL. 41

1-9-1- جمعيت­هاي در حال تفرق . 41

1-9-2 مقايسه انواع مختلف جمعيت­هاي نقشه­يابي. 43

1-9-3- روش­هاي آماري براي مکان­يابي QTL. 45

الف- روش­هاي مبتني بر صفت. 45

ب- روش هاي مبتني بر نشانگر. 46

1-10- روش تجزيه تک نشانگري. 46

1-11- روش نقشه­يابي فاصله­اي. 46

1-12- نقشه­يابي فاصله­اي مركب . 47

1-13- نرم­افزارهاي مورد استفاده در تجزيه QTL. 51

1-14- انتخاب به کمک نشانگر. 53

1-15- تنوع هاپلوتيپي. 54

فصل دوم

2-1- تهيه نمونه­هاي گياهي. 56

2-2- ارزيابي فنوتيپي جمعيت اينبرد نوترکيب. 56

2-3- ارزيابي فنوتيپي ارقام ايراني. 58

2-4- استخراج  DNAژنومي. 59

2-4-1- تعيين كميت و كيفيت DNA. 60

2-4-1-الف- روش اسپكتروفتومتري. 60

2-4-1-ب- روش الكتروفورز ژل آگاروز. 61

2-5- ريزماهواره­ها. 61

2-6- محتويات و برنامه واکنش زنجيره اي پليمراز(PCR). 63

2-7- تهيه ژل پلي­اکريل­آميد. 64

2-8- الکتروفورز و رنگ­آميزي. 65

2-9- تجزيه آماري داده‌ها. 65

2-9-1- بررسي تنوع ژنتيکي ارقام ايراني. 65

2-9-2- ترسيم نقشه يابي ژنتيکي و مکان يابي QTLها. 67

فصل سوم

3-1- مکان­يابي ژن­هاي کنترل­کننده تحمل به شوري در جمعيت اينبرد نوترکيب برنج. 69

3-1-1- ارزيابي فنوتيپي جمعيت اينبرد نوترکيب. 69

3-1-2- ترسيم نقشه پيوستگي. 73

3-1-3- نتايج تجزيه تک نشانگري. 74

3-1-4- نتايج مکان­يابي فاصله­اي مرکب. 75

3-2- بررسي تنوع هاپلوتايپي ناحيه Saltol و ناحيه پايين آن در ارقام برنج ايراني. 79

3-2-1- ارزيابي تنوع فنوتيپي ارقام برنج ايراني. 79

3-2-2- ارزيابي ارقام برنج ايراني با استفاده از شاخص­هاي تحمل به شوري. 87

3-2-3- بررسي تنوع هاپلوتايپي ناحيه کروموزومي Saltol ارقام برنج ايراني  91

پيشنهادات. 95

منابع و م‍‍آخذ:. 96

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo