ارتباط بین ترکیب آللی زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا با صفات کیفی دانه در برخی از ارقام گندم نان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند

چکیده

به منظور ارزیابی تنوع زیر واحدهای گلوتنین­های با وزن مولکولی بالا (HMW-Gs) در مکان ژنی Glu-1 و ارتباط بین ترکیب­های آللی مختلف با صفات کیفی دانه، 25 رقم گندم­ نان (22 رقم رایج کشت در ایران و 3 رقم استرالیایی) با استفاده از روش SDS-PAGE در سال 1391 در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند مورد بررسی قرار گرفتند. در مجموع 14 آلل و نه ترکیب آللی در گندم­های نان مورد مطالعه تشخیص داده شدند. در مکان ژنی Glu-A1، فراوانی زیر ­واحد *2، زیر ­واحد نول و زیر واحد 1 به ترتیب 52، 36 و 12درصد بود. در مکان ژنی Glu-B1، ترکیب­های آللی 8+7 و 16+13 به ترتیب با 40 و 8 درصد بیشترین و کم­ترین فراوانی را داشتند. در مکان ژنی Glu-D1 نیز 40 درصد ارقام دارای ترکیب آللی 10+5 و 60 درصد بقیه دارای ترکیب آللی 12+2 بودند. میانگین کلی امتیاز کیفیت گندم­های نان بر اساس زیر واحدهای گلوتنین سنگین برابر با 76/7 از 10 شد که از نظر کیفیت در رتبه نسبتاً خوبی قرار دارند. در این بررسی، گندم­های نان کوکری، گلادیوس، اسکلیبر (ارقام استرالیایی)، وری­ناک و زرین با امتیاز کیفیت برابر با 10 دارای بالاترین امتیاز کیفیت و ارقام الموت و هامون با امتیاز 5 دارای پایین­ترین امتیاز کیفیت بر اساس زیر واحدهای گلوتنین سنگین بودند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس و رگرسیون گام به گام، زیر واحدهای 1، 16+13 و 10+5 اثر مثبتی بر میزان پروتئین دانه داشتند. از نظر حجم رسوب SDS‌ نیز ترکیب­های آللی 10+5 اثر مثبت و معنی­دار و زیر واحدهای *2 و 9+7 اثر منفی و معنی­دار بر حجم رسوب داشتند. نتایج تحقیق حاضر در مورد وضعیت ژنتیکی ارقام گندم­ نان ایرانی و استرالیایی نشان داد که زیر واحدهای گلوتنین، به ویژه زیر واحدهای 10+5 در مکان ژنی Glu-D1، می­توانند به عنوان نشانگرهای مرتبط با کیفیت آرد و پخت نان جهت بهبود کیفیت گندم­های سازگار در برنامه­های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Associations between high molecular weight glutenin subunits with bread quality traits of some bread wheat cultivars

نویسندگان [English]

  • Sadegh Ghoreishi 1
  • Ali Izanloo 2
  • Soheil Parsa 2
  • Mohammad Ghader Ghaderi 2
1 M.Sc. Student Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
2 Assist. Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده [English]

To evaluate the variations of high molecular weight glutenin subunits (HMW-Gs) at the Glu-1 loci and the relationship between different allelic combinations with grain quality traits, 25 bread wheat varieties were assessed using SDS-PAGE method in the University of Birjand, in 2013. In this study, a total of 14 alleles and nine allelic combinations were detected. At the Glu-A1 locus, frequency of subunit 2*, Null allele and subunit 1 were 52, 36 and 12 percent, respectively. At the Glu-B1 locus, the most frequent allelic combination was 7+8 with 40% and 13+16 allelic combination was the lowest with eight percent. At the Glu-D1 locus, 40% of genotypes showed 5+10 allelic combination and the other 60% showed 2+12 allelic combination. Overall score average based on the quality of bread wheat glutenin subunits was 7.76 out of 10, which is relatively good in quality. In this study, Kukri, Gladious and Excalibur (Australian bread wheat cultivars), Verinak and Zarrin with the overall score of 10 were the best in quality based on allelic combinations at the HMW-Gs loci. Alamoot and Hamoon showed the lowest quality score of five were considered as poor quality wheat cultivars. Based on the results of analysis of variance and stepwise regression analysis, subunit 1, 13+16 and 5+10 subunits had a positive effect on grain protein content. For SDS sedimentation volume, 5+10 subunits had the positive effect, while 2* allele and 7+9 subunits had the negative effect on this trait.  Given the important role of HMW-Gs as genetic markers for bread making and flour quality, the results of this study is a genetic estimation of the Iranian and Australian bread wheat cultivars for their quality characteristics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bread wheat
  • Glutenin allelic composition
  • SDS-PAGE
  • Seed storage proteins