دوره 10، شماره 28 - ( زمستان97 1397 )                   جلد 10 شماره 28 صفحات 38-49 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

parand M, yamchi A, Soltanloo H, Zaynalinejad K. Study of Morphological Traits and Genetic Diversity of low Molecular Wight-Glutenin Subunits in Some Bread Wheat Cultivars using SRAP Markers. jcb. 2018; 10 (28) :38-49
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-754-fa.html
پرند محمد، یامچی احد، سلطانلو حسن، زینلی نژاد خلیل. بررسی صفات مورفولوژیک و تنوع ژنتیکی مرتبط با زیرواحدهای گلوتنین با وزن مولکولی پایین (LMW-GS) در بین برخی از ارقام گندم نان با استفاده از نشانگرهای SRAP . پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 1397; 10 (28) :38-49

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-754-fa.html


چکیده:   (688 مشاهده)

     یکی از صفات مهم در اصلاح کیفیت گندم ارزش نانوایی آن است. در این آزمایش تنوع آللی ژن‌های رمزکننده گلوتنین با وزن مولکولی پایین (LMW-GS) در پانزده رقم گندم با کیفیت‌های نانوایی خوب، متوسط و بد با استفاده از نشانگرهای SRAP مورد ارزیابی قرار گرفت و همچنین صفات مورفولوژیک از قبیل عملکرد، وزن صد دانه، تعداد سنبله در کرت، تعداد دانه در سنبله، ارتفاع بوته و طول سنبله نیز در کنار نتایج حاصل از نشانگر SRAP مورد ارزیابی قرار گرفتند تا رابطه احتمالی بین نتایج درخت فیلوژنی داده‌های مولکولی و مورفولوژیکی بررسی شود. در این آزمایش بر اساس نواحی تکراری گلوتامین دو نشانگر SRAP طراحی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک نشان داد که رقم­ها از نظر کلیه صفات در سطح احتمال یک درصد دارای تفاوت معنی دار بودند. همچنین محاسبه ضرایب همبستگی صفات مورد بررسی حاکی از آن بود که بالاترین ضریب همبستگی متعلق به رابطه بین عملکرد و تعداد سنبله در کرت است. گروه‌بندی ارقام گندم به روش WARD و خط برش با استفاده از روش CCC پلات، ارقام را در سه گروه متمایز دسته ­بندی کرد. در مورد نشانگر SRAP1 محدوده تکثیر باندها بین 200 تا 3000 جفت باز و در مورد نشانگر SRAP2 محدوده تکثیر باندها بین 90 تا 2500 جفت باز بود. در مجموع 19 باند بین 15 ژنوتیپ تکثیر شد که 8 باند چندشکل بودند و درصد چندشکلی 1/42 درصد بدست آمد. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) برای نشانگر SRAP1 برابر با 11/0 و برای نشانگر SRAP2 برابر با 39/0 بود. با استفاده از روش تجزیه خوشه‌ای مبتنی بر داده‌های مولکولی و بر اساس ضریب جاکارد و روش UPGMA ژنوتیپ‌ها در چهار دسته گروه بندی شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که نشانگر SRAP تا حدودی توانسته است ارقام مورد بررسی را از نظر صفت کیفیت نانوایی گروه­ بندی کند و نتایج حاصل از این گروه بندی
می­ تواند با نتایج حاصل از داده­ های موروفولوژیک مورد مقایسه قرار بگیرد.

 

متن کامل [PDF 419 kb]   (214 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات مولكولي
دریافت: ۱۳۹۶/۱/۳۰ | ویرایش نهایی: ۱۳۹۷/۱۲/۱۱ | پذیرش: ۱۳۹۶/۴/۱۳ | انتشار: ۱۳۹۷/۱۲/۱۱

فهرست منابع
1. Aghaee-Sarbaze, M. 2012. Agronomic Traits in Durum wheat variety. Journal of Seed and Plant Improvement, 1(3): 481-502. (In Persian)
2. Alvin, C. R. and F. C. William. 1995. Methods of multivariate analysis. Wiley press. 800 w.
3. Arzani, A. 1999. Breeding of crop plants. Isfahan University Press. 320 w.
4. Babae Zarrch, M., M. Fatookian and S. Mahmudi. 2013. Assessment of genetic diversity morphological traits wheat using multivariate. Journal of plant breeding agricultural, 5(1). (In Persian)
5. Bahrae, C. 2003. Iranian bread wheat quality assessment based on glutenin subunits heavy. Journal of Crop Science, 5: 3-17. (In Persian)
6. 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)
7. 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: 743-750. [DOI:10.1007/s001220050797]
8. Collaku, A. and S.A. Harrison. 2002. Losses in wheat due to water logging. Crop Science, 42: 444-450. [DOI:10.2135/cropsci2002.0444]
9. 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, 455-461. [DOI:10.1007/s001220051091]
10. 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]
11. Doyle, J.J. and J.L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemistry Bulletin, 19:11-15.
12. Farahani,A. and A. Arzani. 2006. The study of genetic diversity among durum wheat and F1 generation using agronomic traits. Journal of Agriculture, 4: 341-354. (In Persian)
13. Fernando, R., R. Cuillenportal, N. Obert, S. Qingwnxueaudkent and M. Eskridge .2006. Compensatory mechanisms associated with the effect of spring wheat seed size and wild oat competition. Crop Science, 46: 935-945. [DOI:10.2135/cropsci2005.08-0270]
14. Gill, B.S., R. Appels, A.M. Botha-Oberholster, C.R. Buell, J.L. Bennetzen, B. Chalhoub and B. Keller. 2004. A workshop report on wheat genome sequencing international genome research on wheat consortium. Genetics, 168(2), 1087-1096. [DOI:10.1534/genetics.104.034769]
15. 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, Tehran.
16. 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, 234-242. [DOI:10.1007/BF00383001]
17. Iran-Nejad, H., and N. Shahbaziyan. 2005. Cereal cultivation. Wheat. Karenoo Publications.Tehran, Iran, 272 p. (In Persian)
18. 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: 29-37. [DOI:10.1007/BF00281844]
19. Johansson, E., G. Svensson and W. K. Heneen. 1998. Genotype and environmental effect on factors influencing bread-making quality. In: A. E. Slinkard ed. Proc. 9th Intl. Wheat Genetics Symp 4: 175-177.
20. Lee, M. 1995. DNA markers and plant breeding programs. Advances in Agronomy, 55:265-344. [DOI:10.1016/S0065-2113(08)60542-8]
21. Li, G. and C.F. Quiros. 2001. Sequence-related amplified polymorphism (SRAP), a new marker system based on a simple PCR reaction: its application to mapping and gene tagging in Brassica. Theoretical and Applied Genetics, 103: 455-461. [DOI:10.1007/s001220100570]
22. 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: 2025-2033. [DOI:10.5897/AJAR11.2310]
23. Lin X., S. Kaul, S. Rounsley, T. Shea and M.I. Benito. 1999. Sequence and analysis of chromosome 2 of the plant Arabidopsis thaliana. Nature, 402:761-767. [DOI:10.1038/45471]
24. Martinek, P., M. Vinterova, I. Burešová 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]
25. Masci, S., D. Lafiandra, E. Porceddu, E.J.L. Lew, H.P. Tao, D.D. Kasarda. 1993. D-glutenin subunits: N-terminal sequences and evidence for the presence of cysteine. Cereal Chemistry, 70: 581-585.
26. Masci, S., E.J.L. 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: 100-104.
27. 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: 422-428. [DOI:10.1007/s001220100761]
28. Mirakhoondi, N. 2001. Study of Variation of Quantitative Traits and Their relationships with yield under drought conditions and irrigation and The best indicator of drought tolerance in durum wheat. Master's Thesis. School of Agriculture. University of Tehran. Karaj, Iran. (In Persian)
29. Mousavi shabestari, M. 2007. Check wheat yield in 21 cold areas. Master's Thesis. Islamic Azad University, Tabriz, Iran. (In Persian)
30. Nei, M. 1973. Analysis of gene diversity in subdivided populations Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 70: 3321-3323. [DOI:10.1073/pnas.70.12.3321]
31. 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)
32. Payne, P.I., Jackson, E.A., Holt, L.M., 1984. The association between ggliadin 45 and gluten strength in durum wheat varieties. A direct causal effect on the result of genetic linkage. Journal of Cereal Science 2, 73-81. [DOI:10.1016/S0733-5210(84)80020-X]
33. Payne, P.I., L.M. Holt, M.G Jarvis and E.A. Jackson. 1985. Twodimensional fractionation of the endosperm proteins of bread wheat (Triticum aestivum): biochemical and genetic studies. Cereal Chemistry, 62: 319-326.
34. Quiros CF., F. Grellet, J. Sadowsk, T. Suzuki, G. Li and T. Wroblewski. 2001. Arabidopsis and Brassica comparative genomics: sequence, structure and gene content in the ABI1-Rps2-Ck1 chromosomal segment and related regions. Genetics. (in press)
35. Rafalski JA., J.M. Vogel, M. Morgante, W. Powell, C. Andre and S. Tingey. 1996. Non-mammalian genome analysis: a practical guide. Academic Press, New York, pp 75-134. [DOI:10.1016/B978-012101285-4/50005-9]
36. Rashidi, V., A. Majidi, V. Mohammadisa and M. Moghadam Vahed. 2007. Determine the genetic relationships of durum wheat lines by cluster analysis and identify morphological traits each group. Journal of Iran Agricultural Sciences, 13(2): 439-450. (In Persian)
37. 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: 428-434. [DOI:10.1007/BF00226253]
38. 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)
39. Seed and Plant Improvement Institute. 2015. Introduced cultivars food security and health, volume 1. Agricultural Extension and Education Research Organization. (In Persian)
40. Shafaedin, S. and B. Yazdi Samadi. 1994. Genetic diversity and geographic wheat mills native to Central Iran. Journal of Iran Agricultural Sciences, 25: 61-77. (In Persian)
41. Shahid Masood, M., A. Javaid, M. Ashiq Rabbani and R. Anwar. 2005. Phenotypic diversity and trait association in bread wheat (Triticum aestivum L.) Landraces from Baluchistan, Pakistan. Pakistan Journal of Botany, 37(4): 949- 957.
42. Shariat, F., S. A. Mohammadi, M. Norouzi and M. Valizadeh. 2015. Allelic diversity of low molecular weight glutenin subunit at Glu-A3, Glu-B3 and Glu-D3 loci in Iranian spring bread wheat landraces. Iranian Journal of Crop Sciences, 17(1):74 -87. (In Persian)
43. Shewry, P.R., N.G. Halford and A.S. Tatham. 1989. The high molecular weight subunits of wheat, barley and rye. In: Miflin, B.J., (Ed.), 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.
44. Sidwell, R. J., E.L. Smith and R.W. Mcnew. 1975. inheirtance and interrelationships of grain yield and selected yield related traits in a hard red winter wheat cross. Crop Science, 16: 650-65. [DOI:10.2135/cropsci1976.0011183X001600050013x]
45. 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: 17-25. [DOI:10.1255/jnirs.582]
46. Toosi Mojarad, M. and M. Bihamta. 2007. Check wheat grain yield and other traits through by principal component. Journal of Agricultural Science, 2: 1-97. (In Persian)
47. Vaezi, S. 1999. Genetic diversity and geographic diversity index and quantitative local collection of durum wheat mills in Iran. Master's Thesis. School of Agriculture. University of Tehran. Karaj, Iran. (In Persian)
48. 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: 1295-1303. [DOI:10.1007/s00122-006-0383-2]
49. Zhen, S., C. Han, C. Ma, A. Gu, M. Zhang, X. Shen, X. Li and Y.Yan. 2014. Deletion of the low-molecular-weight glutenin subunit allele Glu-A3a of wheat (Triticum aestivum L.) significantly reduces dough strength and breadmaking quality. BMC Plant Biology, 14: 367-384. [DOI:10.1186/s12870-014-0367-3]

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