دوره 15، شماره 45 - ( بهار 1402 )                   جلد 15 شماره 45 صفحات 171-164 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
چکیده:   (803 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدهه و هدف: در برنج استفاده از نرعقیمی پیش شرط بهره برداری تجاری از هتروزیس است. دو سازوکار نرعقیمی تثبیت شده در برنج عبارتند از: نرعقیمی ژنتیکی سیتوپلاسمی (CMS) که یک سازوکار سه لاینی است و نرعقیمی ژنتیکی حساس به محیط (EGMS).  EGMS دارای دو نوع سازوکار است: PGMS و TGMS. لاین‌های TGMS وقتی طی مراحل شروع خوشه و گلدهی در دمای بالاتر از 25-30 درجه سانتی گراد باشند، عقیم می شوند. به‌منظور سرعت بخشیدن به توسعه لاین‌های TGMS در زمینه‌های ژنتیکی مختلف، انتخاب به کمک نشانگر (MAS) می‌تواند سرعت و دقت این انتقال را افزایش دهد. هدف از این پژوهش شناسایی محل کروموزومی ژن کنترل کننده صفت عقیمی TGMS و نشانگر SSR همبسته با این ژن در رقم نعمت TGMS می‌باشد.
مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش رقم نعمت TGMS با رقم فجر تلاقی داده شد تا جمعیت­ های F2 و BC1 برای انجام مطالعات ژنتیکی حاصل شوند. پس از استخراج DNA از 142 ژنوتیپ و انجام PCR، نتایج مشاهده شده در نسل F1، F2  و BCF1 به خوبی بیانگر این بود که صفت TGMS در نعمت TGMS توسط یک ژن مغلوب کنترل می‌گردد. برای تعیین نشانگر همبسته با ژن TGMS از 14 نشانگر SSR استفاده شد. فراوانی نوترکیبی بین نشانگرها و لوکوس TGMS با استفاده از حداکثر درست نمایی و با فرض اینکه همه افراد کاملا عقیم از نظر مکان TGMS هموزیگوت می باشند، تخمین زده شد. برای انجام آزمون پیوستگی یا استقلال مکان‌های ژنی بین نشانگرها و ژن TGMS از دو روش آزمون کای اسکویر (χ2) و مقیاس LOD بر اساس تجزیه تابع حداکثر درست نمایی انجام شد.
یافته‌ها: در بین نشانگرها، آغازگرهای RM110 و RM29 همبستگی بالایی با ژن TGMS داشتند (به‌ترتیب 5/74 و 11/63 سانتی مورگان). نشانگرهای مختلفی توسط محققین برای ژن TGMS بر روی کروموزوم 2 گزارش شده است.
نتیجه‌گیری: استفاده از جهش در ایجاد عقیمی (TGMS) و تنوع در ژنوتیپ ارقام باعث شده تا نشانگرهای متفاوتی حتی برای یک ژن بخصوص گزارش شود. استفاده از نشانگری که همبستگی بالایی با این صفت داشته باشد (MAS) می‌تواند انتقال ژن TGMS را به ارقام دیگر تسهیل کند.

 
متن کامل [PDF 2061 kb]   (393 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات
دریافت: 1400/11/5 | ویرایش نهایی: 1402/5/14 | پذیرش: 1401/6/1 | انتشار: 1402/3/21

فهرست منابع
1. Allard, R.W. 1956. Formulas and tables to facilitate the calculation of recombination values in heredity. Hilgardia, 24: 235-278. [DOI:10.3733/hilg.v24n10p235]
2. Borkakati, R.R. and S.S. Virmani. 1996. Genetics of thermos sensitive genic male sterility in rice. Euphytica, 88(1): 1-7. [DOI:10.1007/BF00029259]
3. Bruinsma, J. 2003. World Agriculture: Towards 2015/2030. London, UK: Earthscan.
4. Dong, N.V., P.K. Subudhi, P.N. Luong, V.D. Quang, T.D. Quy, H.G. Zheng, B. Wang and H.T. Nguyen. 2000. Molecular mapping of a rice gene conditioning thermo-sensitive genic male sterility using AFLP, RFLP and SSR techniques. Theoretical and Applied Genetics, 100(5): 727-734. [DOI:10.1007/s001220051345]
5. Ebrahimi, T., Gh.A. Ranjbar, Gh. Nematzadeh and Gh. Kiani. 2013. Molecular Tagging of Stem Anthocyanin Gene in Rice Using SSR Markers. Journal of Crop Breeding, 5(11): 60-69 (In Persian).
6. Hussain, A.J., A.J. Siddiq, E.A. Gupta, U.K. Reddy and P.K. Ranjekar. 2011. Mapping of tms8 gene for temperature-sensitive genic male sterility (TGMS) in rice (Oryza sativa L.). Plant Breeding, 131(1): 42-47. [DOI:10.1111/j.1439-0523.2011.01897.x]
7. Jia, J.H., D.S. Zhang, C.Y. Li, X.P. Qu, S.W. Wang, V. Chamarerk, H.T. Nguyen and B.Y. Wang. 2001. Molecular mapping of the reverse thermos sensitive genic male-sterile gene (rtms1) in rice. Theoretical and Applied Genetics, 103(4): 607-612. [DOI:10.1007/PL00002916]
8. Jiang, D.G., S. Lu, H. Zhou, X.J. Wu, C.X. Zhuang, Y.G. Liu and M.T. Mei. 2006. Mapping of the rice (Oryza sativa L.) thermo-sensitive genic male sterile gene tms5 with EST and SSR markers. Chinese Science Bulletin, 51(4): 417-420. [DOI:10.1007/s11434-006-0417-9]
9. Jones, J.W. 1926. Hybrid vigour in rice. Journal of the American Society of Agronomy, 18(3): [DOI:10.2134/agronj1926.00021962001800050010x]
10. Chukwu, S.C., M.Y. Rafii, S.I. Ramlee, S.I. Ismail, Y. Oladosu, K. Kolapo, I. Musa, J. Halidu, I. Muhammad and M. Ahmed. 2020. Marker-Assisted Introgression of Multiple Resistance Genes Confers Broad Spectrum Resistance against Bacterial Leaf Blight and Blast Diseases in PUTRA-1 Rice Variety. Agronomy, 10(1): 42. [DOI:10.3390/agronomy10010042]
11. Khlaimongkhon, S., S. Chakhonkaen, K. Pitngam, K. Ditthab, N. Sangarwut, N. Panyawut and Th. Wasinanon. 2019. Molecular Markers and Candidate Genes for Thermo-Sensitive Genic Male Sterile in Rice. Rice Science, 26(3): 147-156. [DOI:10.1016/j.rsci.2018.08.006]
12. Lang, N.T., P.K. Subudhi, S.S. Virmani, D.S. Brar, G.S. Khush, Z. Li and N. Huang. 1999. Development of PCR-based markers for thermos sensitive genetic male sterility gene tms3 (t) in rice (Oryza sativa L.). Hereditas, 131: 121-127. [DOI:10.1111/j.1601-5223.1999.00121.x]
13. Lee, D.S., L.J. Chen and H.S. Suh. 2005. Genetic characterization and fine mapping of a novel thermo-sensitive genic male-sterile gene tms6 in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics, 111(7): 1271-1277. [DOI:10.1007/s00122-005-0044-x]
14. Li, R.B., M.P. Pandey, P. Sharma and G. Ballabh. 2005. Inheritance of thermos sensitive genic male sterility in rice (Oryza sativa L.). Current Science, 88(11): 1809-1815.
15. Lopez, M.T. and S.S. Virmani. 2000. Development of TGMS lines for developing two-line rice hybrids for the tropics. Euphytica, v.114: 211-215. [DOI:10.1023/A:1003947219699]
16. Matthayatthaworn, W., P. Sripichitt, Ch. Phumichai, S. Rungmekarat, S. Uckarach and T. Sreewongchai. 2011. Development of specific simple sequence repeats (SSR) markers for non-pollen type thermo-sensitive genic male sterile gene in rice (Oryza sativa L.). African Journal of Biotechnology, 10(73): 16437-16442. [DOI:10.5897/AJB11.2401]
17. Mishra, A. and A. Bohra. 2018. Non-coding RNAs and plant male sterility: current knowledge and future prospects. 10.1007/s00299-018-2248-y. Springer-Verlag GmbH Germany, Part of Springer Nature 2018. 10.1007/s00299-018-2248-y []
18. Myers, N. 1999. The next green revolution: its environmental underpinnings. Current Science, 76: 507- 13.
19. Nas, T.M.S., D.L. Sanchez, G.Q. Diaz, M.S. Mendioro and S.S. Vermani. 2005. Pyramiding of thermos-sensitive genetic male sterility (TGMS) genes and identification of a candidate tms5 gene in rice. Euphytica, 145: 67-75. [DOI:10.1007/s10681-005-0206-6]
20. Peng, H.F., X.H. Chen, Y.P. Lu, Y.F. Peng, B.H. Wan, N.D. Chen, B. Wu, S.P. Xin and G.Q. Zhang. 2010. Fine mapping of a gene for non-pollen type thermos sensitive genic male sterility in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics, 120(5): 1013-1020. [DOI:10.1007/s00122-009-1229-5]
21. Qi, Y.B., Q.L. Liu, L. Zhang, B.Z. Mao, D.W. Yan, Q.S. Jin and Z.H. He. 2014. Fine mapping and candidate gene analysis of the novel thermos-sensitive genic male sterility tms9-1 gene in rice. Theoretical and Applied Genetics, 127(5): 1173-1182. [DOI:10.1007/s00122-014-2289-8]
22. Ramaiah, K. 1933. Inheritance of flowering duration in rice. Indian Journal of Agricultural Sciences, 3(3): 377-410.
23. Reddy, A.S. 2000. Genetic analysis of temperature-sensitive male sterility in rice. Abstract, 100: 794-801. [DOI:10.1007/s001220051354]
24. Sheng, Z.H., X.J. Wei, G.N. Shao, M.L. Chen, J. Song, S.Q. Tang, J. Luo, C. Hu, P.S. Hu and L.Y. Chen. 2013. Genetic analysis and fine mapping of tms9, a novel thermos sensitive genic male-sterile gene in rice (Oryza sativa L.). Plant Breeding, 132(2): 159-164. [DOI:10.1111/pbr.12024]
25. Subudhi, P.K., R.P. Borkakati, S.S. Virmani and N. Huang. 1997. Molecular mapping of a thermo-sensitive genetic male-sterility gene in rice using bulked segregant analysis. Genome, 40(2): 188-194. [DOI:10.1139/g97-027]
26. Virmani, S.S., Z.X. Sun, T.M. Mou, A. Jauhar and C.X. Mao. 2003. Two-line hybrid rice breeding manual. Los Baños, Phillipines: International Rice Research Institute. 88p.
27. Vu, D.Q., Nguyen, V.D., Pham, N.L., Tran, D.Q. and H.T. Nguyen. 2001. Mapping of a rice thermosensitive genic male sterility gene from a TGMS mutant line (JAERI-Conf--2001-003). Tano, Shigemitsu (Ed.). Japan
28. Wang, B.Y., W.W. Xu, J.Z. Wang, W. Wu, H.G. Zheng, Z.Y. Yang, J.D. Ray and H.T. Nguyen. 1995. Tagging and mapping the thermo-sensitive genic male-sterile gene in rice (Oryza sativa L.) with molecular markers. Theoretical and Applied Genetics, 91: 1111-1114. [DOI:10.1007/BF00223928]
29. Wang, Y.G., Q.H. Xing, Q.Y. Deng, F.S. Liang, L.P. Yuan, M.L. Weng and B. Wang. 2003. Fine mapping of the rice thermo-sensitive genic male-sterile gene tms5. Theoretical and Applied Genetics, 107(5): 917-921. [DOI:10.1007/s00122-003-1327-8]
30. Xu, J.J., B.H. Wang, Y.H. Wu, P.N. Du, J. Wang, M. Wang, C.D. Yi, M.H. Gu and G.H. Liang. 2011. Fine mapping and candidate gene analysis of ptgms2-1, the photoperiod-thermo-sensitive genic male sterile gene in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics, 122(2): 365-372. [DOI:10.1007/s00122-010-1452-0]
31. Yamaguchi, Y., R. Ikeda, H. Hirasawa, M. Minami and A. Ujihara. 1997. Linkage analysis of thermo-sensitive genic male sterility gene tms-2 in rice (Oryza sativa L.). Breeding Science, 47: 371-373. [DOI:10.1270/jsbbs1951.47.371]
32. Yang, Q.K., C.Y. Liang, W. Zhuang, J. Li, H.B. Deng, Q.Y. Deng and B. Wang. 2007. Characterization and identification of the candidate gene of rice thermo-sensitive genic male sterile gene tms5 by mapping. Planta, 225(2): 321-330. [DOI:10.1007/s00425-006-0353-6]
33. Yongbin, Q., L. Qinglong, L. Zhang, M. Bizeng, Y. Dawei, J. Qingsheng and H. Zuhua. 2014. Fine mapping and candidate gene analysis of the novel thermos sensitive genic male sterility tms9-1 gene in rice. Theoretical and Applied Genetics, 127: 1173-1182. [DOI:10.1007/s00122-014-2289-8]
34. Yuan, L.P. 1997. Exploiting crop heterosis by two-line system hybrids: Current status and future prospects. In: Proceedings of International Symposium on Two-Line System of Heterosis Breeding in Crops. Sep. 6-8, 1997. Changsha, China: China National Hybrid Rice Research and Development Centre: 215-220.
35. Zhou, Y.F., X.Y. Zhang and Q.Z. Xue. 2011. Fine mapping and candidate gene prediction of the photoperiod and thermos sensitive genic male sterile gene pms1(t) in rice. Journal of Zhejiang University-Science B, 12(6): 436-447. [DOI:10.1631/jzus.B1000306]

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.