۲۰۴۰پ
per
تغییرات ساختاری ژن های مقاومت به زنگ قهوه‌ای (Leaf rust) در ارقام مقاوم و حساس گندم نان
/رحیمه همتی گوگه
تبریز: دانشگاه تبریز،دانشکده کشاورزی ،بیوتکنولوژی
۱۰۵ ص
چاپی
واژه نامه بصورت زیرنویس
کتابنامه ص.: ۹۷-۱۰۴
کارشناسی ارشد
مهندسی کشاورزی- بیوتکنولوژی
۱۳۸۸/۰۳/۲۵
تبریز: دانشگاه تبریز،دانشکده کشاورزی ،بیوتکنولوژی
زنگ قهوه‌صای بوسیله قارچ Puccinia triticina ایجاد می‌صشود و یکی از بیماری‌صهای مهم گندم در سطح جهان است که اپیدمی آن منجر به کاهش شدید عملکرد و کیفیت گندم نان می‌صشود .در این مطالعه تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی برخی از ژن‌صهای مقاومت به زنگ قهوه‌صای در هفت ژنوتیپ گندم نان با درجات متفاوت مقاومت بررسی شد .ژن‌صهای مقاومت به زنگ قهوه‌صای و یا نواحی پیوسته با این ژن‌صها با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده بر اساس توالی‌صهای موجود در بانک‌صهای اطلاعاتی تکثیر شدند .قطعات تکثیری در باکتری E. coli همسانه‌صسازی و توالی‌صیابی شدند .هم‌صردیف کردن توالی‌ص ژن‌صهای جداسازی شده با توالی‌صهای موجود در بانک‌صهای اطلاعاتیNCBI ، شباهت بالای آن‌صها را با توالی ژن‌صهای مقاومت از جمله ژن‌صهایLRR - NBSوRGA ها نشان داد .ژن‌صهایLr۳۵ ، Lr۱ و Lr۲۱ با ژن‌صهای مربوطه از NCBI هم‌صردیف شدند .قطعات ژن Lr۱ با توالی ژن Lr۱ موجود در NCBI در رقم Glenlea شباهت ۱۰۰ درصد و با ژن Lr۳۴ شباهت ۸۸ درصد نشان داد که می‌صتواند نشان دهنده شباهت ساختاری این دو ژن باهم باشد .ژن Lr۲۱ با توالی مربوط به الل نوترکیبS ژن Lr۲۱ موجود در NCBI شباهت ۱۰۰ درصد و با الل S شباهت ۹۸ درصد و با سایر پروتئین‌صهای مقاومت Lr۲۱ شباهت ۹۹ درصد نشان داد .ژن Lr۳۵ با توالی مرتبط با این ژن در NCBI و با ژن Lr۲۱ شباهت ۹۳ درصد داشت .همچنین این ژن با مکان ژنی مقاومت به سفیدک پودری و تحمل به سرمازدگی در گندم، ۸۴ درصد همولوژی نشان داد .قطعات ژن‌صهای Lr۴۷ و Lr۵۱ به ترتیب با ژن ساکارز سنتاز نوع I و agp۲ که زیر واحد بزرگADP - گلوکز پیروفسفوریلاز را رمزمی‌صکند، شباهت داشتند .ژن-های Lr۲۹و Lr۱۰ صبترتیب با ژن‌صهایACC - ۱و توالی‌صهای ریزماهواره شباهت نشان دادند .همچنین ژن‌ص Lr۳۹ با ژن Lr۱ دارای شباهت بود که می‌صتواند نشان‌صدهنده شباهت ساختاری این ژن‌صها باشد .بین این ژن و توالی ژن VRN۱ که مسئول بهاره‌صسازی در گندم زمستانه است، شباهت ۸۸ درصد وجود داشت .نتایج بدست آمده از هم‌صردیف کردن توالی‌صها و گروه بندی آن‌صها، حاکی از وجود تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی در بین ارقام بود .برخی از توالی‌صها در بعضی از ژن‌صها فقط از نظر چند نوکلئوتید در بین ارقام تفاوت نشان دادند ولی توالی‌صهایی نیز وجود داشتند که تفاوت بالایی داشتند .این تفاوت بالا احتمالا می‌صتواند بدلیل وجود
Leaf rust caused by Puccinia triticina, is one of the most important diseases of wheat worldwide. Epidemics of this disease can lead to severe loss of grain yield and nutritional quality. In this study, structural changes and nucleotide diversity in some of the leaf rust resistance genes was investigated in seven bread wheat genotypes. Leaf rust resistance genes or regions linked to the genes were amplified using gene specific primers designed based on the sequences available on gene banks. The amplified fragments were cloned in E. coli and sequenced. Blast of the isolated genes sequences revealed high similarity with resistance genes sequences such as NBS-LRR genes and RGAs. Lr1, Lr35 and Lr21 aligned with related genes in NCBI. Lr1 fragment showed 100 percent similarity with Lr1 gene sequence NCBI isolated from Glenlea wheat cultivar. This fragment was also similar to Lr34 indicating structural similarity of these genes. Hundred percent similarity was observed between Lr21 gene sequence isolated in our study and sequence of Lr21-R-S recombinant allele in Triticum aestiuvm and 98 percent similarity with Lr21-S allele and similarity with other Lr21 resistance protein genes was 99 percent. Alignment of Lr35 gene sequence revealed 93 percent similarity with Lr21 and Lr35-related genomic sequences from NCBI. Similarity of this gene with FR-Am2 and Pm3 locus of wheat was 84 percent. Some of the genes such as Lr47 and Lr51 were aligned with sucrose synthase type I and agp2 genes for ADP-glucose pyrophosphorylase large subunit indicating existence of conserved domains in these genes. Lr39 showed structural similarity with Lr1 gene. Nucleotide similarity between Lr39 and VRN-1 genes responsible for vernalization in winter wheat was about 88 percent. Comparison of seven wheat genotypes based on the sequences of isolated genes indicated presence of structural differences and nucleotide diversity among the genotypes. There was high sequence similarity among genotypes in some of the genes, whereas due to presence of repeated sequence and transposon elements in some of the isolated sequences, the differences were high. In grouping based on the resulted sequences, MKH4 was assigned on different groups in most of the genes. This could be due to nucleotide diversity between this genotype and others. Presence of repeated sequences caused problem in cloning of some genes. For example, existence of microsatellite type sequences in Lr10 genes disrupted the successful cloning of these genes.
Leaf rust resistant genes
Disease resistance genes
همتی گوگه، رحیمه
محمدی، ابوالقاسم، استاد راهنما
اهری زاد، سعید
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
