مکان‌یابی چندصفتی QTLها برای شاخص‌های تحمل به خشکی در برنج

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار گروه اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشیارگروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان

4 استادیار پژوهش پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی منطقه شمال کشور

چکیده

اصلاح برنج برای تحمل به خشکی نیازمند ارزیابی صحیح تنوع موجود در جمعیت‌های اصلاحی و تجزیه ژنتیکی شاخص‌های مرتبط با تحمل به خشکی است. در این مطالعه، 150 فامیل F5 حاصل از تلاقی بین ارقام سپیدرود (Indica) و غریب (Indica) به منظور مکان‌یابی چند صفتی نواحی ژنومی (QTLs) کنترل‌کننده شاخص‌های تحمل به خشکی در دو شرایط نرمال و تنش مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تجزیه بای‌پلات نشان داد که شاخص‌های تحمل به تنش (STI)، میانگین بهره‌وری (MP)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP) و میانگین هارمونیک (HM) شاخص‌های مناسب برای انتخاب ژنوتیپ‌های پرمحصول در برنامه‌های کاربردی اصلاح برنج می‌باشند. شناسایی QTLها برای هر شاخص با استفاده از روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب نشان داد که سه، سه، دو و سه QTL به ترتیب شاخص‌های HM، MP، GMP و STI را کنترل می‌نمایند، اما تجزیه مشترک داده‌ها برای بررسی روابط ژنتیکی بین این شاخص‌ها با استفاده از روش مکان‌یابی چند صفتی نشان داد که روابط ژنتیکی معنی‌داری بین شاخص‌ها‌ی مورد مطالعه وجود دارد، به طوری که هیچ یک از QTLهای شناسایی شده به طور مستقل یک شاخص را کنترل نکرده و به طور مشترک کنترل چند شاخص را بر عهده داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد که تجزیه مشترک چند صفتی نه تنها QTLهای اضافی را شناسایی می‌کند، بلکه روابط ژنتیکی بین صفات با همبستگی بالا را نیز در سطح مولکولی آشکار می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Multi-trait mapping of QTLs for drought tolerance indices in rice

نویسندگان [English]

  • Mehdi Rahimi 1
  • Hamid Dehghani 2
  • Babak Rabiei 3
  • Alireza Tarang 4
1 Ph. D. Student, Dept. of Plant Breeding, Tarbiat Modarres University
2 Assoc. Prof., Dept. of Plant Breeding, Tarbiat Modarres University
3 Assoc. Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, University of Guilan
4 Assist. Prof., Agricultural Biotechnology Research Institute of North of Iran
چکیده [English]

Rice improvement for drought tolerance requires reliable assessment of diversity and genetic analysis of drought tolerance related indices in breeding populations. In this study, 150 F5 families derived from a cross between Sepidroud (Indica) and Gharib (Indica) varieties were evaluated to multi-trait mapping of genomic regions controlling drought tolerance indices in normal and drought stress conditions. Results of biplot analysis showed that stress tolerance index (STI), mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP) and harmonic mean (HM) are suitable indices to select the high-yielding genotypes in applied rice breeding programs. QTLs mapping for each index using composite interval mapping identified three, three, two and three QTLs for HM, MP, GMP and STI, respectively, but the joint-analysis data for investigate the genetic relationships between these indices using the multi-trait mapping showed that there are significant genetic relationships between studied indices, so none of these identified QTLs didn’t independently control an index and jointly controlled multiple indices. Results from current study showed that the multi-trait joint analysis not only identified additional QTLs, but also revealed the genetic relationship between different highly correlated traits at the molecular level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought tolerance indices
  • Multi-trait analysis
  • QTL
  • rice