تهیه نقشه پیوستگی با استفاده از روش GBS (Genotyping by Sequencing) و مکانیابی صفات کمی مرتبط با مقاومت به تنش کم آبی در جمعیت لاین اینبرد گندم بهاره
High-density GBS-based linkage map construction and QTL mapping associated with agronomic traits related to drought tolerance in RIL spring wheat population
/نیر عبدالهی سیسی
: کشاورزی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۴۰ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
بیوتکنولوژی کشاورزی
۱۳۹۷/۰۶/۱۷
تبریز
تولید محصول زراعی بخصوص گندم همواره تحت تأثیر تنش کمآبی در مناطق مختلف قرار میگیرد .افزایش عملکرد دانه هدف نهایی اصلاحگران گندم در اغلب برنامههای اصلاحی میباشد که نیازمند شناسایی نواحی ژنومی دخیل در کنترل عملکرد دانه و اجزای آن است .در این مطالعه، برای مکانیابی ژنهای کنترل کننده عملکرد و اجزای آن، ۱۴۹ لاین اینبرد گندم بهاره حاصل از تلاقی Yecora Rojo و No. ۴۹ تحت آبیاری عادی و تنش کم آبی مورد ارزیابی قرار گرفتند .برای ارزیابی ژنوتیپی از دو نوع سیستم نشانگری استفاده شد .با استفاده از نقشه پیوستگی نشانگرهای SSR و رتروترانسپوزون، ۱۲ QTL برای عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و طول سنبله تحت شرایط آبیاری عادی و دیم روی کروموزومهایB۱ ،D۲ ،A۳ ،A۴ ، B۴ و B۶ با تبیین فنوتیپی۷۸/۷ - ۸۹/۱۳درصد شناسایی شد .علاوه براین، برای تهیه نقشه پیوستگی اشباع براساس نشانگرهای SNP از روش GBS (Genotyping by Sequencing) استفاده گردید .پس از حذفSNP هایی با داده گمشده بیش از ۲۰ درصد، فراوانی الل نادر کمتر از ۵ درصد وSNP های دارای انحراف تفرق از نسبتهای مندلی، تعداد ۵۸۳۱ نشانگر SNP شناسایی و به ۲۱ کروموزوم گندم منتسب گردید .نقشه پیوستگی شامل ۲۱ گروه پیوستگی مطابق با ۲۱ کروموزوم گندم بود که با متوسط فاصله ۶۲/۰ سانتی مورگان بین دو نشانگر مجاور، ۱۴/۳۶۴۲ سانتیمورگان از ژنوم گندم را پوشش داد .در مجموع، ۸۵ QTL در شش محیط تحت شرایط آبیاری عادی و تنش کمآبی برای عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد سنبله در متر مربع، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، طول سنبله، بیوماس و شاخص برداشت با تبیین فنوتیپی۰۶/۶ - ۲۵/۱۹درصد مکانیابی گردید .در بررسی ژنهای مرتبط با تنش کمآبی قرار گرفته در زیر نواحی QTL شناسایی شده، شش ناحیه ژنومی در کروموزومهایA۱ ،B۱ ،A۴ ، A۵ و A۷ به عنوان نواحی مناسب جهت مطالعه ژنهای کاندیدا برای تحمل به تنش کمآبی معرفی گردیدند
Production of crop plants especially wheat is always affected by water deficit stress in various areas. Increasing grain yield is ultimate aim of wheat breeders in the most of wheat breeding programs. In the present study, to map quantitative trait loci for grain yield and its components, 149 recombinant inbred lines (RIL) of spring wheat obtained from a cross between Yecora Rojo and Iran 49 was evaluated under various moisture conditions. For genotyping, two molecular markers systems were used. Using SSR and retrotransposon markers linkage map, a total of 12 QTLs for grain yield, plant height, number of grain per spike, kernel thousand weight and spike length explaining 7.78 to 13.89 phenotypic variation were mapped on 1B, 2D, 3A, 4A, 4B and 6B chromosomes. In addition, genotyping by sequencing (GBS) approach was used to develop saturated linkage map based on SNP markers. After filtering to remove the SNPs with 20 missing values, minimum minor allele frequency 0.05 and SNP loci with significant segregation distortion (p < 0.01), 5831 SNP markers were mapped on 21 linkage groups corresponding to the 21 chromosomes of hexaploid wheat. A linkage map consisting of 21 groups spanning 3642.14 cM of wheat genome with an average distance of 0.62 cM between two adjacent markers. In total, 85 QTLs associated with grain yield, plant height, spike number per m2, thousand kernel weight, grain number per spike, spike length, biomass, and harvest index were identified at six environments under well- watered and deficit stress conditions explaining 6.06-19.25 of phenotypic variance. In determining the candidate genes related to water deficit stress underlying detected quantitative traits loci, six genomic regions on 1A, 1B, 4A, 5A and 7A chromosomes was identified
High-density GBS-based linkage map construction and QTL mapping associated with agronomic traits related to drought tolerance in RIL spring wheat population