عنوان

غربال توده های بومی گندم نان بهاره با استفاده از نشانگرهای SSR و تغییرات آنزیمی برای شناسایی نشانگرهای پیوسته با ژن های مقاومت به نماتد مولد زخم

Number

پ۲۸۴۵۶

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

غربال توده های بومی گندم نان بهاره با استفاده از نشانگرهای SSR و تغییرات آنزیمی برای شناسایی نشانگرهای پیوسته با ژن های مقاومت به نماتد مولد زخم

First Statement of Responsibility

ابراهیم زاهدی اصل

Name of Publisher, Distributor, etc.

کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۵۰ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

بیماری شناسی گیاهی - گرايش نماتدشناسی

Date of degree

۱۴۰۱/۰۶/۱۹

Text of Note

غلات مهم¬ترین منبع غذایی در جهان هستند و 58 درصد کشت سالیانه به گندم، ذرت و برنج اختصاص دارد. نماتدهای مولد زخم ریشه سومین گروه مهم نماتدهای انگل گیاهی از نظر خسارت¬زایی هستند. شناسایی توده-های بومی و خویشاوندان وحشی گندم حامل ژن¬های مقاومت و استفاده از آن¬ها در برنامه¬های اصلاح گندم یکی از راهکارهای مقابله با خسارت است. برای این منظور، در این تحقیق، ۱۲۲ ژنوتیپ (۱۰۰ توده بومی گندم بهاره، ۲۰ رقم زراعی و دو گونه Aegilops) مطالعه شدند. در آزمایش¬های گلخانه¬ای و ارزیابی صفت¬های فنوتیپی، کل ژنوتیپ¬ها در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی در سه تکرار، کشت و بعد از مایه¬زنی با نماتد مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نوع ژنوتیپ گیاه اثر معنی¬دار روی شاخص¬های تولیدمثلی نماتد داشت. هم-چنین آلودگی با نماتد منجر به کاهش معنی¬دار شاخص¬های رشدی ژنوتیپ¬های مورد مطالعه گردید. بر اساس فاکتور تولیدمثل (RF) نماتد، ژنوتیپ¬ها به پنج گروه منتسب شدند. گروه اول دارای RF کمتر از ۳۶/۰ (مقاوم)، گروه دوم ۵۸/۰ – ۳۶/۰ (نیمه مقاوم)، گروه سوم ۸۱/۰ – ۵۸/۰ (متحمل)، گروه چهارم ۰۳/۱- ۸۱/۰ (نیمه حساس) و گروه پنجم ۲۶/۱ – ۰۳/۱ (حساس) بودند. به منظور شناسایی منابع ژنتیکی مقاومت به نماتد مولد زخم ریشه، در مطالعه اول 100 توده¬ بومی گندم بهاره، با استفاده از ۵۳ نشانگر ریزماهواره و در مطالعه بعدی، ۱۲۲ ژنوتیپ با استفاده از هشت نشانگر ریزماهواره پیوسته با ژن-های مقاومت بررسی شدند. استخراج DNA با روش CTAB و واکنش زنجیره¬ای پلیمراز در حجم 10 میکرولیتر انجام شد. با استفاده از ۵۳ نشانگر، میانگین تعداد آلل به ازای هر جایگاه ۵۱/۵ و میزان اطلاعات چند شکلی (PIC) ۵۹/۰ و میانگین تنوع ژنی برابر ۶۳/۰ برآورد شد. ژنوتیپ¬ها برحسب منشا آن¬ها به هشت منطقه جغرافیایی تقسیم شدند. با استفاده از هشت نشانگر، میانگین تعداد آلل به ازای هر جایگاه ۳۷/۳، میزان اطلاعات چند شکلی ۴۰/۰ و میانگین تنوع ژنی برابر ۴۳/۰ به دست آمد. تجزیه خوشه¬ای مبتنی بر فاصله و مدل بیژین با استفاده از ۵۳ نشانگر، ۱۰۰ توده بومی را به ترتیب به هفت گروه و هفت زیرجمعیت و ۱۲۲ ژنوتیپ را با استفاده از هشت نشانگر به ترتیب به پنج گروه و پنج زیرجمعیت منتسب کرد. بررسی تغییرات دو آنزیم کاتالاز و پراکسیداز (ایزوزیم ۱ و ۲) در ۲۰ ژنوتیپ منتخب، اثر ژنوتیپ، تیمار با نماتد و فاصله زمانی پس از آلودگی با نماتد روی میزان فعالیت هر دو آنزیم در کل بازه زمانی مورد مطالعه معنی¬دار بودند. هم¬چنین اثرهای متقابل دو عاملی و سه عاملی به جز اثر متقابل روز × تیمار برای هر سه آیزوزیم در سطح احتمال یک درصد معنی¬دار بودند. تجزیه ارتباط نشانگرهای ریزماهواره با شاخص¬های فنوتیپی در ۱۰۰ توده بومی نشان داد که ۲۷ آلل از ۲۱ نشانگر ریزماهواره با وزن تر قسمت¬های هوایی، نشانگر Gwm35 با وزن خشک قسمت¬های هوایی، نشانگرهای Gwm272 و Barc70-1 با شاخص وزن تر ریشه، هشت نشانگر با شاخص وزن خشک ریشه، دو نشانگر Gwm272 و Barc78 با شاخص ارتفاع بوته، چهار نشانگر با شاخص فاکتور تولیدمثل و شش نشانگر نیز با شاخص تعداد نماتد به ازای وزن ریشه ارتباط معنی¬دار داشتند. در بررسی ارتباط هشت نشانگر ریزماهواره با شاخص¬های فنوتیپی در ۱۲۲ ژنوتیپ، سه نشانگر Cre301، Dgm98 و Gwm304 با شاخص¬های رشدی ژنوتیپ-های مورد مطالعه و فاکتورهای نماتدی ارتباط معنی¬دار نشان دادند. در تجزیه ارتباط هشت نشانگر ریزماهواره با میزان فعالیت آنزیمی ۲۰ ژنوتیپ بعد از تلقیح با نماتد مولد زخم، هیچ کدام از نشانگرهای مورد مطالعه با میزان فعالیت آنزیم کاتالاز رابطه¬ای نداشتند، ولی نشانگرهای Gwm161 و Dgm98 با میزان فعالیت آنزیم POX1 و نشانگر Gwm459 با میزان فعالیت POX2 ارتباط معنی-دار نشان دادند.

Text of Note

AbstractThe cereals are the most important food source in the world and 58% of the annual cultivation is allocated to wheat, corn and rice. Root- lesion nematodes are the third most important group of damaging plant parasitic nematodes. Identifying landraces and wild wheat relatives carrying resistance genes and using them in wheat breeding programs is one of the ways to deal with the damage. For the purpose, in this research, 122 genotypes (100 spring wheat landraces, 20 cultivars and two Aegilops species) were studied. In greenhouse experiments and evaluation of phenotypic traits, all genotypes were grown under greenhouse conditions in a randomized complete block design in three replications, and studied after inoculation with root lesion nematodes. The results showed that the genotype of the plant had a significant effect on the reproductive indices of nematodes, and inoculation with nematodes led to a significant decrease in the growth indices of the studied genotypes. Based on the nematode reproduction factor (RF), the genotypes were divided into 5 groups. The first group has RF value of less than 0.36 (resistant), the second group 0.36-0.58 (semi-resistant), the third group 0.58-0.81 (tolerant), the fourth group 0.81-1.03 (semi-sensitive) and the fifth group 1.03-1.26 (sensitive). In order to identify the genetic sources of resistance against root lesion nematode, in the first study, 100 spring wheat landraces using 53 microsatellite markers, and in the next study, 122 genotypes using eight SSR markers associated with resistance genes were analyzed. DNA extraction was carried out by CTAB method. Polymerase chain reaction was performed in a volume of 10 µl. Using 53 markers, the average number of alleles per locus was 5.51, the polymorphic information content (PIC) was 0.59, and the average gene diversity calculated as 0.63. The genotypes based on their origin were divided into eight geographical regions. Using eight markers, the average number of alleles per locus was 3.37, the polymorphic information content (PIC) was as 0.40, and the average genetic diversity was obtained 0.43. Cluster analysis based on distance and Bayesian model, using 53 markers, assigned all the 100 landraces to seven groups and seven subpopulations, respectively, and 122 genotypes using eight markers in five groups and five subpopulations, respectively. Study on the changes of two enzymes including catalase and peroxidase (Isozyme 1 and 2) in 20 selected genotypes showed that genotype, treatment with nematode and time intervals after inoculation by root-lesion nematode had significant effects on the activity levels of the enzymes. Furthermore, all the two and three factors combination effects except for the day × treatment combination were found significantly different for the iozymes were significant at the 1% probability level. Correlation analysis of SSR markers with phenotypic indices of 100 landraces showed that 27 alleles of 21 SSR markers with wet weight of foliar parts, Gwm35 marker with dry weight of foliar parts, Gwm272 and Barc70-1 markers with root wet weight, eight markers with root dry weight index, Gwm272 and Barc78 markers with plant height index, four markers with RF index of the nematode and six markers with nematode number index per root weight were significantly correlated. In the correlation analysis of eight SSR markers with phenotypic indices for 122 genotypes, the markers Cre301, Dgm98 and Gwm304 showed significant correlation with the growth indices of the understudy genotypes and nematode factors. The results of analysis of the relationship between eight SSR markers and enzyme activity of 20 genotypes after inoculation with root-lesion nematode revealed that none of the studied markers were correlated with catalase activity, but Gwm161 and Dgm98 markers had correlation with POX1 activity and Gwm459 marker showed significant correlation with POX2 activity levels.

Variant Title

Screening of wheat landraces using SSR markers and enzyme activity changes for identification of SSR linkage with resistance genes to root-lesion nematode Pratylenchus neglectus )Rensch, 1924) Filipjev & Schuurmans Stekhoven, 1941 (Pratylenchidae Thorne, 1949)

Entry Element

زاهدی اصل،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏ابراهیم

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

نیکنام،

Entry Element

‏محمدی،

Entry Element

ولیزاده،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏غلامرضا

Part of Name Other than Entry Element

‏ابوالقاسم

Part of Name Other than Entry Element

‏‏مصطفی

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز