بررسی تنوع مرفولوژیک و ژنتیکی ارقام برنج با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با صفات تحمل به خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان

3 استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان

چکیده

در این مطالعه، تنوع مرفولوژیک و ژنتیکی 32 ژنوتیپ برنج با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره پیوسته با QTLهای کنترل کننده صفات تحمل به خشکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. تعداد کل نوارهای تولید شده به وسیله هر یک از نشانگرها در محدوده 3 نوار در مکان RM317 تا 8 نوار در مکان­های RM3، RM228 و RM231 متغیر بود. نشانگر RM317 از نظر تعداد آلل موثر، تنوع ژنی نی، شاخص اطلاعات شانون و محتوای اطلاعات چند شکل (PIC)، دارای بالاترین مقادیر در بین نشانگرهای مورد مطالعه بود. ژنوتیپ‌های مورد بررسی بر اساس صفات مرفولوژیک در شرایط بدون تنش و تنش 4- بار و نیز بر اساس داده­های مولکولی به سه گروه تفکیک شدند. در مجموع نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که با توجه به معیارهای محاسبه شده در گروه‌های مختلف برنج، تنوع ژنتیکی مناسبی بین گروه‌های مختلف و نیز بین ارقام هر گروه وجود دارد. واکنش ارقام مورد مطالعه به تنش 4- بار نیز نشان داد که رقم شیرودی و لاین­های 44 و 831 دارای بیشترین طول ریشه و بیشترین میزان تحمل به تنش خشکی بودند، در حالی که ارقام بینام، دم‌زرد و صدری کمترین طول ریشه و بیشترین حساسیت به تنش خشکی را داشتند. در بین نشانگرها نیز نشانگرهای RM153، RM317 و RM325 با داشتن بیشترین تعداد آلل موثر و بالاترین میزان تنوع، ارقام برنج را بهتر از سایر نشانگرهای مورد مطالعه از نظر خصوصیات بررسی شده در شرایط تنش تفکیک کردند که در صورت تایید نتایج در آزمایش­های تکمیلی دیگر، می‌توان از آنها در برنامه­های انتخاب به کمک نشانگر در شرایط تنش خشکی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of morphologic and genetic diversity of rice varieties using SSR markers associated with drought tolerance characteristics

نویسندگان [English]

  • Zohreh Valizadeh Soumeh 1
  • Habibollah Samizadeh Lahiji 2
  • Babak Rabiei 3
1 Graduate Student, Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Iran
2 Assoc. Prof. Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Iran
3 Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Iran
چکیده [English]

In this study, the morphologic and genetic diversity of 32 rice varieties were studied using 15 microsatellite (SSR) markers linked to QTLs controlling drought tolerance characteristics. The total number of alleles generated by each marker ranged from 3 alleles at RM317 locus to 8 alleles at RM3, RM228 and RM231 loci. The RM317 had the highest values for effective number of alleles, Nei’s gene diversity, Shannon’s information index and polymorphic information content (PIC) among the all studied markers. The studied genotypes were classified into 3 groups based on morphological characteristics under non-stress and -4 bar stress conditions and based on molecular data. Totally, results of current research showed that there was a suitable genetic diversity between and within the different rice groups. Furthermore, reaction of the studied varieties to -4 bar stress indicated that the variety Shiroudi and the Lines 44 and 831 had the highest root length as well as the highest tolerance while the varieties Binam, Domzard and Sadri had the lowest root length and the highest sensitivity to drought stress. Among the used markers, the RM153, RM317 and RM325 markers with the most number of effective alleles as well as the highest diversity criteria were the best markers to separate the rice varieties. Therefore, these SSR markers can be utilized in marker-assisted selection programs under drought stress condition after confirmation of the obtained results in other complementary experiments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought tolerance
  • Genetic diversity
  • Morphological characteristics
  • rice
  • SSR markers