دوره 10، شماره 26 - ( تابستان 1397 )
جلد 10 شماره 26 صفحات 64-53 |
برگشت به فهرست نسخه ها
چکیده: (2962 مشاهده)
تعداد 15 رقم گندم نان با کیفیت نانوایی خوب، متوسط و ضعیف به منظور بررسی تنوع آللی زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی پایین (LMW-GS) با استفاده از چهار جفت آغازگر انتخاب شدند. آغازگرها با در نظر گرفتن ساختار زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی پایین و از دو سوی توالی های تکراری و حفاظت شده در این بخش طراحی و سنتز شدند تا بتوان افزایش یا کاهش طول واحدهای تکراری و نقش آنها را در صفت کیفیت نانوایی مورد بررسی قرار داد. در مورد تمامی آغازگرها الگوی باندی برای واحدهای قابل تکثیر مورد نظر به صورت صفر (عدم وجود نوار) و یک (وجود نوار) امتیازدهی شدند. آغازگر 15 /2A توانست ارقام دز، فلات و شیرودی را به عنوان ارقامی با کیفیت نانوایی ضعیف از دیگر ژنوتیپ ها تفکیک کند. آغازگر 15 /7A ارقام سیروان و گلستان، آغازگر 22 /7D رقم نیکنژاد و آغازگر 25 /5B ارقام سیروان و مروارید را از نظر کیفیت نانوایی از دیگر ارقام متمایز کرد. همچنین با استفاده از نرم افزار PopGene 1.31 متوسط تعداد آلل مشاهده شده ومتوسط تعداد آلل‌های موثر بترتیب 2 و 23/1 و شاخص تنوع ژنی نئی برابر با 18/0و شاخص اطلاعات شانون برابر با 32/0 محاسبه گردید. برای تعیین قدرت تمایز هر نشانگر، میزان اطلاعات چند شکلی (PIC) برای هر آغازگر محاسبه شد که نشان داد که در بین آغازگرهای طراحی شده آغازگر 15 /2A از بالاترین قدرت تمایز بین ژنویپ‌های مورد بررسی را دارا بود. آنالیز نتایج ژل‌های پلی‌آکریل‌آمید با استفاده از نرم افزار NTSYS-pc 2.2 و گروهبندی با استفاده از روش تجزیه خوشه‌ای بر اساس ضریب جاکارد و روش UPGMA نتایج ماتریس تشابه را تایید و ارقام را در پنج گروه قرار داد بطوریکه تا حدودی توانست ارقام مورد ارزیابی را از نظر صفت کیفیت نانوایی از یکدیگر تفکیک کند. پژوهش حاضر نشان داد که طول ناحیه تکراری در ساختار LMW-GSها در کنار فاکتورهایی نظیر تعداد اسید آمینه‌های سیستئین موجود در این پروتئین‌ها، عدد کیفی فارینوگراف و سایر شاخص های رئولوژیکی میتواند دیدگاهی کلی را در مورد صفت کیفیت نانوایی فراهم کند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح نباتات مولكولي
دریافت: 1396/1/30 | ویرایش نهایی: 1397/7/4 | پذیرش: 1396/3/17 | انتشار: 1397/7/4
دریافت: 1396/1/30 | ویرایش نهایی: 1397/7/4 | پذیرش: 1396/3/17 | انتشار: 1397/7/4
فهرست منابع
1. Atienza, S.G., J.B. Alvarez, A.M. Villegas, M.J. Gimenez, M.C. Ramirez, A. Martin and L.M. Martin. 2002. Variation for the low-molecular weight glutenin subunits in a collection of Hordeum chilense. Euphytica, 128(2): 269-277. [DOI:10.1023/A:1020879610215]
2. Blanco, A., P. Resta, R. Simeone, S. Parmar, P.R. Shewry, P. Sabelli and D. Lafiandra. 1991. Chromosomal location of seed storage protein genes in the genome of Dasypyrum villosum. Theoretical and Applied Genetics, 82(3): 358-362. [DOI:10.1007/BF02190623]
3. Bozorgmehr, A., J. Ahmadi, F. Shahinnia, Kh. Razavi, G. Njafian and T. Lohrasebi. 2014. Evaluation of allelic variation for low molecular weight glutenin subunits using DNA specific markers in wheat landraces. Journal of modern genetics, 9(4): 439-450 (In Persian).
4. Cassidy, B.G., J. Dvorak and O.D. Anderson. 1998. The wheat low molecular weight glutenin genes: characterization of six new genes and progress in understanding gene family structure. Theoretical and Applied Genetics, 96(6): 743-750. [DOI:10.1007/s001220050797]
5. Colot, V., L.S. Robert, T.A. Kavanagh, M.W. Bevan and R.D. Thompson. 1987. Localization of sequences in wheat endosperm protein genes which confer tissue-specific expression in tobacco. The European Molecular Biology Organization Journal, 6(12): 3559-3564. [DOI:10.1002/j.1460-2075.1987.tb02685.x]
6. D'ovidio, R. and S.M. Masci. 2004. The low-molecular-weight glutenin subunits of wheat gluten. Journal of Cereal Science, 39(1): 321-339. [DOI:10.1016/j.jcs.2003.12.002]
7. D'Ovidio, R., C. Marchitelli, L. Ercoli Cardelli and E. Porceddu. 1999. Sequence similarity between allelic Glu-B3 genes related to quality properties of durum wheat. Theoretical and Applied Genetics, 98(3-4): 455-461. [DOI:10.1007/s001220051091]
8. Doyle, J.J. and J.L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities offresh leaf tissue. Photochemistry Bulletin, 19(1): 11-15.
9. Forde, B.G., A. Heyworth, J. Pywell, M. Kreis. 1985. Nucleotide sequence of a B1 hordein gene and the identification of possible upstream regulatory elements in endosperm storage protein genes from barley, wheat and maize. Nucleic Acids Research, 13(20): 7327-7339. [DOI:10.1093/nar/13.20.7327]
10. Ghomri, M., H. Peyghambardoost and K. Reshvekarim. 2009. Application of Farinograph quality number to check the quality of wheat bread. Journal of Food Science and Technology, 6(2): 23-33.
11. Gupta, R.B. and K.W. Shephard. 1990. Two-step one-dimensional SDSPAGE analysis of LMW subunits of glutelin: 1. Variation and Genetic control of the subunits in species related to wheat. Theoretical and Applied Genetics, 80(1): 65-74. [DOI:10.1007/BF00224017]
12. Hai, L., Y. MW, Z. HY, B. Bernard, N. Eviatar and L.Z. You. 2005. Classification of Wheat low molecular weight glutenin subunits genes and its chromosome assignment by developing LMW-GS group specific primers. Theoretical and Applied Genetics, 111(7): 1251-1259. [DOI:10.1007/s00122-005-0024-1]
13. Halajian, M. and B. Naserian. 2007. Review and compare amino acid sequences x and y types glutenin subunits loci 1 D controller bread quality wheat. 12th Iranian Biotechnology Conference, 1-8 pp., Tehran, Iran.
14. Harberd, N.P., D. Bartels and R.D. Thompson. 1985. Analysis of the gliadin multigene loci in bread wheat using nullisomic-tetrasomic lines. Molecular and General Genetics, 198(2): 234-242. [DOI:10.1007/BF00383001]
15. Jackson, E.A., L.M. Holt and P.I. Payne. 1983. Characterisation of high molecular weight gliadin and low-molecular-weight glutenin subunits of wheat endosperm by two-dimensional electrophoresis and the chromosomal localisation of their controlling genes. Theoretical and Applied Genetics, 66(1): 29-37. [DOI:10.1007/BF00281844]
16. Johansson, E., G. Svensson and W.K. Heneen. 1998. Genotype and environmental effect on factors influencing bread-making quality. 9th Wheat Genetics symposium, 175-177 pp., Paris, France.
17. Josephides, C.M., L.R. Joppa, V.L. Youngs. 1987. Effect of chromosome 1B on gluten strength and other characteristics of durum wheat. Crop Science, 27(2): 212-216. [DOI:10.2135/cropsci1987.0011183X002700020016x]
18. Ladogina, M.P., A.A. Pomortsev, V.P. Netsvetaev, A.A. Sozinov. 1989. Identification of three loci for low-molecular-weight glutenin subunits in barley Hordeum vulgare L. Genetika, 25(1): 1818-1826.
19. Lew, E.J.L., D.D. Kuzmicky and D.D. Kasarda. 1992. Characterization of low-molecular-weight glutenin subunits by reversed-phase high performance liquid chromatography, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, and N-terminal amino acid sequencing. Cereal Chemistry, 69(5): 508-515.
20. Li, W., Z. Gao, Y.M. Wei, Z.E. Pu, G.Y. Chen, Y.X. Liu, H.P. Chen, X.J. Lan and Y.L. Zheng. 2012. Genetic variations of m-type LMW-GS genes and their associations with dough quality in Triticum turgidum ssp. Turgidum landraces from China. African Journal of Agricultural Research, 7(13): 2025-2033. [DOI:10.5897/AJAR11.2310]
21. Martinek, P., M. Vinterova, I. Buresova and T. Vyhnanek. 2008. Agronomic and quality characteristics of triticale (X Triticosecale Wittmack) with HMW glutenin subunits 5+10. Journal of Cereal Science, 47(1): 68-78. [DOI:10.1016/j.jcs.2007.02.003]
22. Masci, S., D. Lafiandra, E. Porceddu, E.J.L. Lew, H.P. Tao and D.D. Kasarda. 1993. D-glutenin subunits: N-terminal sequences and evidence for the presence of cysteine. Cereal Chemistry, 70(5): 581-585.
23. Masci, S., E.J. Lew, D. Lafiandra, E. Porceddu and D.D. Kasarda. 1995. Characterization of low-molecular-weight glutenin subunits in durum wheat by RP-HPLC and N-terminal sequencing. Cereal Chemistry, 72(1): 100-104.
24. Masci, S., L. Rovelli, D.D. Kasarda, W.H. Vensel and D. Lafiandra. 2002. Characterisation and chromosomal localization of C-type low molecular- weight glutenin subunits in the bread wheat cultivar Chinese Spring. Theoretical and Applied Genetics, 104(2-3): 422-428. [DOI:10.1007/s001220100761]
25. Nei, M. 1973. Analysis of gene diversity in subdivided populations Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 70(12): 3321-3323. [DOI:10.1073/pnas.70.12.3321]
26. Obukhova, L.V., G.V. Generalova, A.V. Agafonov, V.P. Kumarev, N.A. Popova and V.V. Gulevich. 1997. A comparative molecular genetic study of glutelins in wheat and Elymus. Genetika, 33(8): 1001-1004.
27. Pahlevani, S., A. Izanloo, S. Parsa and M.GH. Ghaderi. 2016. Association between grain quality traits and SSR molecular markers in some bread wheat genotypes. Journal of Crop Breeding. 8(19): 25-36 (In Persian).
28. Payne, P.I., E.A. Jackson and L.M. Holt. 1984. The association between gliadin 45 and gluten strength in durum wheat varieties. A direct causal effect on the result of genetic linkage. Journal of Cereal Science, 2(2): 73-81. [DOI:10.1016/S0733-5210(84)80020-X]
29. Payne, P.I and K.G. Corfield. 1979. Subunit composition of wheat glutenin proteins, isolated by gel filtration in a dissociating medium. Planta, 145(1): 83-88. [DOI:10.1007/BF00379931]
30. Payne, P.I., L.M. Holt, M.G Jarvis and E.A. Jackson. 1985. Two-dimensional fractionation of the endosperm proteins of bread wheat (Triticum aestivum): biochemical and genetic studies. Cereal Chemistry, 62(5): 319-326.
31. Pena, R.J., J. Zarco-Hernandez, A. Amaya-Celis and A. Mujeeb-Kazi. 1994. Relationships between chromosome 1B-encoded glutenin subunit compositions and bread-making quality characteristics of some durum wheat (Triticum turgidum) cultivars. Journal of Cereal Science, 19(3): 243-249. [DOI:10.1006/jcrs.1994.1031]
32. Sabelli, P. and P.R. Shewry. 1991. Characterization and organization of gene families at the Gli-1 loci of bread and durum wheat. Theoretical and Applied Genetics, 83(2): 428-434. [DOI:10.1007/BF00226253]
33. Sadeghi, F. and H. Dehghani. 2016. Study of correlation coefficients and factors analysis of bread making quality attributes in bread wheat. Journal of Crop Breeding, 8(19): 1-8 (In Persian).
34. Sambrook, J. and D. Russell. 2001. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edn. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
35. Seed and Plant Improvement Institute. 2015. Introduced cultivars food security and health, volume 1. Agricultural Extension and Education Research Organization (In Persian).
36. Shewry, P.R., N.G. Halford and A.S. Tatham. 1989. The high molecular weight subunits of wheat, barley and rye. Genetics, Molecular Biology, Chemistry and Role in Wheat Gluten Structure and Functionality, Oxford Survey Plant Molecular and Cellular Biology, vol. 6. University Press, New York, pp: 163-219.
37. Sissons, M.J., B. Osborne and S. Sissons. 2006. Application of near infrared reflectance spectroscopy to a durum wheat breeding programme. Journal of Near Infrared Spectroscopy, 14(1): 17-25. [DOI:10.1255/jnirs.582]
38. Tao, H.P. and D.D. Kasarda. 1989. Two-dimensional gel mapping and Nterminal sequencing of LMW-glutenin subunits. Journal of Experimental Botany, 40(218): 1015-1020. [DOI:10.1093/jxb/40.9.1015]
39. Wang L., X. Zhao, Z. He and X. Xia. 2008. Characterization of low molecular weight glutenin subunit genes at Glu-B3 and GluD3 loci and development of functional markers in common wheat. In: Proceedings of the 11th International Wheat Genetics Symposium. 154-166 pp., Sydney, Australia. [DOI:10.1007/s00122-008-0918-9]
40. Wrigley, C.W. 1996. Giant proteins with flour power. Nature, 381(6585): 738-739. [DOI:10.1038/381738a0]
41. Xu H., R.J. Wang, X. Shen, Y.L. Zhao, G.L. Sun, H.X. Zhao and A.G. Guo. 2006. Functional properties of a new low molecular- weight glutenin subunit gene from a bread wheat cultivar. Theoretical and Applied Genetics, 113(7): 1295-1303. [DOI:10.1007/s00122-006-0383-2]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |