دوره 12، شماره 34 - ( تابستان 1399 )                   جلد 12 شماره 34 صفحات 1-14 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Abri A, Zaynali Nezhad K, Alami M, Bagherikia S. Study of haplotype variation and association of microsatellite alleles on chromosome 4B of bread wheat with some agronomic traits. jcb. 2020; 12 (34) :1-14
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1053-fa.html
ابری عادله، زینلی نژاد خلیل، اعلمی مهران، باقری کیا سعید. مطالعه تنوع هاپلوتایپی و ارتباط آلل‌های ریزماهواره واقع بر کروموزوم 4B گندم نان با برخی صفات زراعی. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 1399; 12 (34) :1-14

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1053-fa.html


دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده:   (318 مشاهده)
      هدف از این پژوهش تعیین گروه‌های هاپلوتیپی و بررسی رابطه آن‌ها با صفات فنوتیپی به منظور دستیابی به آلل‌های مرتبط با صفات مطلوب زراعی در گندم نان بود. به همین منظور 34 ژنوتیپ گندم بومی منطقه خاورمیانه به همراه رقم بهاره چینی (ژنوتیپ مرجع) در قالب طرح اگمنت کشت و از نظر 12 صفت فنوتیپی کمی ارزیابی شدند. نتایج آمار توصیفی نشان داد که صفات طول ریشک و روز تا گلدهی به ترتیب بالاترین و پایین‌ترین ضریب تغییرات فنوتیپی را داشتند. به منظور بررسی تنوع هاپلوتایپیQTLهای مرتبط با صفات فنوتیپی واقع بر کروموزوم‌های 4B گندم از 10 نشانگر ریزماهواره استفاده شد. میانگین آلل‌های چند شکل، میزان محتوای اطلاعـات چنـدشـکلی (PIC) و شاخص قدرت (RP) به ترتیب 5/4، 29/0 و 58/1 بود. ژنوتیپ‌های مورد بررسی با توجه به مطابقت آللی با ژنوتیپ مرجع در کروموزوم‌ 4B در 21 گروه هاپلوتایپی قرار گرفتند. به منظور بررسی وجود ارتباط بین صفات و نشانگرها، تجزیه واریانس در قالب طرح کاملاً تصادفی با تکرار نامساوی برای تک تک نشانگرها انجام شد. در مجموع از 12 صفت مورد بررسی، برای چهار صفت ارتباط معنی‌دار آماری مشاهده شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده از نشانگرهای ریزماهواره واقع بر کروموزوم 4B، صفات عرض دانه، تعداد دانه در سنبله و عرض برگ پرچم با نشانگر Xgwm888-4B، صفت تعداد سنبلچه در سنبله با نشانگر Xgwm891-4B و صفات عرض دانه و تعداد دانه در سنبله با نشانگر Xgwm898-4B، پیوستگی نشان دادند. برای سه صفت فنوتیپی به طور همزمان یک آلل اختصاصی در نشانگر gwm888-4B معرفی گردید. چنانچه به‌نژادگر علاقمند به گزینش ژنوتیپ‌هایی باشد که به طور همزمان سه حالت مطلوب یعنی عرض دانه و تعداد دانه در سنبله بیشتر و همچنین افزایش شاخص سطح برگ از طریق عرض برگ پرچم را داشته باشد، می‌تواند از آلل اختصاصی شناسایی شده (199 جفت باز) نشانگر Xgwm888-4B  استفاده کند.
متن کامل [PDF 878 kb]   (75 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات مولكولي
دریافت: 1398/2/31 | ویرایش نهایی: 1399/5/5 | پذیرش: 1399/1/16 | انتشار: 1399/4/10

فهرست منابع
1. Börner, A., E. Schumann, A. Fürste, H. Cöster, B. Leithold, M. Röder and W. Weber. 2002. Mapping of quantitative trait loci determining agronomic important characters in hexaploid wheat (Triticum aestivum L.). Theoretical and Applied Genetics, 105(6-7): 921-936. [DOI:10.1007/s00122-002-0994-1]
2. Botstein, D., R.L. White, M. Skolnick and R.W. Davis. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.
3. Breseghello, F. and M.E. Sorrells. 2007. QTL analysis of kernel size and shape in two hexaploid wheat mapping populations. Field crops research, 101(2): 172-179. [DOI:10.1016/j.fcr.2006.11.008]
4. Caviglia, O.P., V.O. Sadras and F.H. Andrade. 2011. Yield and quality of wheat and soybean in sole-and double-cropping. Agronomy Journal, 103(4): 1081-1089. [DOI:10.2134/agronj2011.0019]
5. Cook, J.P., N.K. Blake, H.Y. Heo, J.M. Martin, D.K.Weaver and L.E. Talbert. 2017. Phenotypic and haplotype diversity among tetraploid and hexaploid wheat accessions with potentially novel insect resistance genes for wheat stem sawfly. The Plant Genome, 10(1). [DOI:10.3835/plantgenome2016.03.0026]
6. Creste, S., A.T. Neto and A. Figueira. 2001. Detection of single sequence repeat polymorphisms in denaturing polyacrylamide sequencing gels by silver staining. Plant Molecular Biology Reporter, 19(4): 299-306. [DOI:10.1007/BF02772828]
7. Dakouri, A., B.D. McCallum and S. Cloutier. 2013. Haplotype diversity and evolutionary history of the Lr34 locus of wheat. Molecular breeding, 33(3): 639-655. [DOI:10.1007/s11032-013-9981-2]
8. Dasturani E. 2014. Study of haplotyping diversity for morphologic traits in bread wheat (Triticum aestivum L.), Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Golestan, Iran, 119 pp (In Persian).
9. Denčić, S., R. Kastori, B. Kobiljski and B. Duggan. 2000. Evaluation of grain yield and its components in wheat cultivars and landraces under near optimal and drought conditions. Euphytica, 113(1): 43-52. [DOI:10.1023/A:1003997700865]
10. Doyle, J. and J. Doyle. 1987. Genomic plant DNA preparation from fresh tissue-CTAB method. Phytochem Bulletin, 19(11): 11-15.
11. Evans, J. R. 1983. Nitrogen and photosynthesis in the flag leaf of wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiology, 72(2): 297-302. [DOI:10.1104/pp.72.2.297]
12. Fang, Q., L. Ma, Q. Yu, L. Ahuja, R.Malone and G. Hoogenboom. 2010. Irrigation strategies to improve the water use efficiency of wheat-maize double cropping systems in North China Plain. Agricultural Water Management, 97(8): 1165-1174. [DOI:10.1016/j.agwat.2009.02.012]
13. Farooq, M., M. Hussain and K.H. Siddique. 2014. Drought stress in wheat during flowering and grain-filling periods. Critical Reviews in Plant Sciences, 33(4): 331-349. [DOI:10.1080/07352689.2014.875291]
14. Ganeva, G., V. Korzun, S. Landjeva, N. Tsenov and M. Atanasova. 2005. Identification, distribution and effects on agronomic traits of the semi-dwarfing Rht alleles in Bulgarian common wheat cultivars. Euphytica, 145(3): 305-315. [DOI:10.1007/s10681-005-1742-9]
15. Gebhardt, C., A. Ballvora, B. Walkemeier, P. Oberhagemann and K. Schüler. 2004. Assessing genetic potential in germplasm collections of crop plants by marker-trait association: a case study for potatoes with quantitative variation of resistance to late blight and maturity type. Molecular Breeding, 13(1): 93-102. [DOI:10.1023/B:MOLB.0000012878.89855.df]
16. Guo, Y., J. Sun, G. Zhang, Y. Wang, F. Kong, Y. Zhao and S. Li. 2013. Haplotype, molecular marker and phenotype effects associated with mineral nutrient and grain size traits of TaGS1a in wheat. Field Crops Research, 154: 119-125. [DOI:10.1016/j.fcr.2013.07.012]
17. Gupta, P., P. Langridge and R. Mir. 2010. Marker-assisted wheat breeding: present status and future possibilities. Molecular Breeding, 26(2): 145-161. [DOI:10.1007/s11032-009-9359-7]
18. Gupta, P.K. and R. Varshney. 2000. The development and use of microsatellite markers for genetic analysis and plant breeding with emphasis on bread wheat. Euphytica, 113(3): 163-185. [DOI:10.1023/A:1003910819967]
19. Jagadish, K.S., P.B. K Kishor, R.N. Bahuguna, N. von Wirén and N. Sreenivasulu. 2015. Staying alive or going to die during terminal senescence-an enigma surrounding yield stability. Frontiers in Plant Science, 6. [DOI:10.3389/fpls.2015.01070]
20. Kato, K., H. Miura and S. Sawada. 2000. Mapping QTLs controlling grain yield and its components on chromosome 5A of wheat. Theoretical and Applied Genetics, 101(7): 1114-1121. [DOI:10.1007/s001220051587]
21. Kulwal, P.L., R.R. Mir, S. Kumar and P.K. Gupta. 2010. QTL analysis and molecular breeding for seed dormancy and pre-harvest sprouting tolerance in bread wheat. Journal of Plant Biology, 37: 59-74.
22. Kumar, M., G.P. Mishra, R. Singh, J. Kumar, P.K. Naik and S.B. Singh. 2009. Correspondence of ISSR and RAPD markers for comparative analysis of genetic diversity among different apricot genotypes from cold arid deserts of Trans-Himalayas. Physiology and Molecular Biology of Plants, 15(3): 225-236. [DOI:10.1007/s12298-009-0026-6]
23. Kumar, N., P. Kulwal, H. Balyan and P. Gupta. 2007. QTL mapping for yield and yield contributing traits in two mapping populations of bread wheat. Molecular Breeding, 19(2): 163-177. [DOI:10.1007/s11032-006-9056-8]
24. Lelley, T. and M. Stachel. 1998. Microsatellites can differentiate wheat varieties from different agroecological areas and of different quality. In Proceedings of the 9th International Wheat Genetics Symposium, University of Saskatchewan, Canada, pp: 123-125.
25. Manifesto, M.M., A.R. Schlatter, H.E. Hopp, E.Y. Suárez and J. Dubcovsky. 2001. Quantitative evaluation of genetic diversity in wheat germplasm using molecular markers. Crop Science, 41(3): 682-690. [DOI:10.2135/cropsci2001.413682x]
26. McCartney, C., D. Somers, G. Fedak and W. Cao. 2004. Haplotype diversity at fusarium head blight resistance QTLs in wheat. Theoretical and Applied Genetics, 109(2): 261-271. [DOI:10.1007/s00122-004-1640-x]
27. Miah, G., M.Y. Rafii, M.R. Ismail, A.B. Puteh, H.A. Rahim, K.N. Islam and M.A. Latif. 2013. A review of microsatellite markers and their applications in rice breeding programs to improve blast disease resistance. International Journal of Molecular Sciences, 14(11): 22499-22528. [DOI:10.3390/ijms141122499]
28. Mohammadi-Nejad, G., A. Arzani, A. Rezai, R. Singh and G. Gregorio. 2008. Assessment of rice genotypes for salt tolerance using microsatellite markers associated with the saltol QTL. African Journal of Biotechnology, 7(6): 730-736.
29. Moomaw, R., G. Lesoing and C. Francis. 1991. G91-1025 Two Crops in One Year: Doublecropping. Historical Materials from University of Nebraska-Lincoln Extension, 730. https://digitalcommons.unl.edu/extensionhist/730
30. Naroui Rad, M.R., M. Farzanju, H.R. Fanay, A.R. Arjmandy Nejad, A. Ghasemy and M.R. Polshekane Pahlevan. 2006. The study genetic variation and factor analysis for morphological characters of wheat native accessions of Sistan and Baluchistan. Pajouhesh and Sazandegi, 73: 50-57 (In Persian).
31. Nave, M., R. Avni, B. Ben-Zvi, I. Hale and A. Distelfeld. 2016. QTLs for uniform grain dimensions and germination selected during wheat domestication are co-located on chromosome 4B. Theoretical and Applied Genetics, 129(7): 1303-1315. [DOI:10.1007/s00122-016-2704-4]
32. Poehlman, J.M. 2013. Breeding field crops: Springer Science and Business Media, USA, 723 pp.
33. Powell, W., M. Morgante, C. Andre, M. Hanafey, J. Vogel, S. Tingey and A. Rafalski. 1996. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding, 2: 225-238. [DOI:10.1007/BF00564200]
34. Prevost, A. and M.J. Wilkinson 1999. A new system of comparing PCR primers applied to ISSR fingerprinting of potato cultivars. Theoretic and Applied Genetics, 98: 107-112. [DOI:10.1007/s001220051046]
35. Ramya, P., A. Chaubal, K. Kulkarni, L. Gupta, N. Kadoo, H.S. Dhaliwal, P. Chhuneja, M. Lagu and V. Gupt. 2010. QTL mapping of 1000-kernel weight, kernel length, and kernel width in bread wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Applied Genetics, 51(4): 421-429. [DOI:10.1007/BF03208872]
36. Röder, M.S., V. Korzun, K. Wendehake, J. Plaschke, M.H. Tixier, P. Leroy and M.W. Ganal. 1998. A microsatellite map of wheat. Genetics, 149(4): 2007-2023.
37. Sardouie-Nasab, S., G. Mohammadi-Nejad and A. Zebarjadi. 2013. Haplotype analysis of QTLs attributed to salinity tolerance in wheat (Triticum aestivum). Molecular Biology Reports, 40(7): 4661-4671. [DOI:10.1007/s11033-013-2561-z]
38. Sari, E., S. Berraies, R.E. Knox, A.K. Singh, Y. Ruan, R.D. Cuthbert and A.J. Burt. 2018. High density genetic mapping of Fusarium head blight resistance QTL in tetraploid wheat. Plos One, 13(10): e0204362. [DOI:10.1371/journal.pone.0204362]
39. Sharma, J.R. 2006. Statistical and biometrical techniques in plant breeding, New Age International. Limited Publishers, New Delhi, India 432 pp.
40. Somers, D.J., P. Isaac and K. Edwards. 2004. A high-density microsatellite consensus map for bread wheat (Triticum aestivum L.). Theoretical and Applied Genetics, 109(6): 1105-1114. [DOI:10.1007/s00122-004-1740-7]
41. Van Slageren, M. 1994. Wild Wheats: A Monograph of Aegilops L. and Amblypyrum (Jaub. & Spach) Eig (Poaceae), Agricultural University Wageningen, Netherland, 512 pp.
42. Wu, Q.H., Y. X. Chen, S.H. Zhou, L. Fu, J.J. Chen, Y. Xiao, D. Zhang, S.H. Ouyang, X.J. Zhao, Y. Cui and D.Y. Zhang. 2015. High-density genetic linkage map construction and QTL mapping of grain shape and size in the wheat population Yanda1817× Beinong6. PloS One, 10(2). [DOI:10.1371/journal.pone.0118144]
43. Würschum, T. 2012. Mapping QTL for agronomic traits in breeding populations. Theoretical and Applied Genetics, 125(2): 201-210. [DOI:10.1007/s00122-012-1887-6]
44. Yang, Z., J. Gilbert and J.D. Procunier. 2006. Genetic diversity of resistance genes controlling fusarium head blight with simple sequence repeat markers in thirty-six wheat accessions from east asian origin. Euphytica, 148(3): 345-352. [DOI:10.1007/s10681-005-9047-6]
45. Yao, J., L. Wang, L. Liu, C. Zhao and Y. Zheng. 2009. Association mapping of agronomic traits on chromosome 2A of wheat. Genetica, 137(1): 67-75. [DOI:10.1007/s10709-009-9351-5]
46. Yin, X., P. Stam, M.J. Kropff and A.H. Schapendonk. 2003. Crop modeling, QTL mapping, and their complementary role in plant breeding. Agronomy Journal, 95(1): 90-98. [DOI:10.2134/agronj2003.0090]
47. Yu, J.B., G.H. Bai, S.B. Cai and T. Ban. 2006. Marker-assisted characterization of Asian wheat lines for resistance to Fusarium head blight. Theoretical and Applied Genetics, 113(2): 308-320. [DOI:10.1007/s00122-006-0297-z]
48. Yu, L.X., S. Liu, J.A. Anderson, R.P. Singh, Y. Jin, J. Dubcovsky and Z. He. 2010. Haplotype diversity of stem rust resistance loci in uncharacterized wheat lines. Molecular Breeding, 26(4): 667-680. [DOI:10.1007/s11032-010-9403-7]
49. Zaynali Nezhad, K., W. Weber, M. Röder, S. Sharma, U. Lohwasser, R. Meyer and A. Börner. 2012. QTL analysis for thousand-grain weight under terminal drought stress in bread wheat (Triticum aestivum L.). Euphytica, 186(1): 127-138. [DOI:10.1007/s10681-011-0559-y]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2020 All Rights Reserved | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by : Yektaweb