fa شناسایی QTLها و برهمکنش آن‌ها با محیط برای صفات کیفیت ظاهری برنج با استفاده از دو جمعیت لاین خالص نوترکیب برنج اصلاح نباتات مولكولي اصلاح نباتات مولكولي پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:11px;"><strong><span style="color:black;">&nbsp;&nbsp;&nbsp; صفات ظاهری دانه برنج بر ترجیح مصرف&shy; کنندگان و پذیرش بازار تاثیر می‌گذارند و برنج‌های دانه بلند در بازارهای بین‌المللی دارای مشتری زیادی هستند. به منظور تعیین مکان‌های ژنی کنترل&shy; کننده طول، عرض و نسبت طول به عرض (شکل) دانه برنج و برهمکنش آن‌ها با محیط، آزمایشی بر روی دو مجموعه لاین خالص نوترکیب از دو جمعیت برنج حاصل از تلاقی </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">IR</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">/ علی‌کاظمی </span></strong><strong><span style="color:black;">(</span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALIR</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">)</span></strong><strong><span style="color:black;"> و صالح/ علی‌کاظمی </span></strong><strong><span style="color:black;">(</span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALSA</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">)</span></strong><strong><span style="color:black;"> انجام شد. تیمار‌های هر جمعیت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">RIL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">به همراه پنج رقم شاهد در قالب طرح آگمنت بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 5 تکرار در دو منطقه رشت و تنکابن در شمال ایران ارزیابی شدند. نقشه پیوستگی هر دو جمعیت با استفاده از 87 نشانگر ریز ماهواره </span></strong><strong><span style="color:black;">(</span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">SSR</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">)</span></strong><strong><span style="color:black;"> چندشکل، 1356 سانتی&shy; مورگان از ژنوم برنج را با فاصله متوسط 58/15سانتی&shy; مورگان بین نشانگر‌ها پوشش داد. در این تحقیق در مجموع 13 </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اصلی و ده جفت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اپیستاتیک برای سه صفت مذکور شناسایی گردید که شامل هفت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اصلی و پنج جفت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اپیستاتیک برای جمعیت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALIR</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">و شش </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اصلی و پنج جفت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اپیستاتیک برای جمعیت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALSA</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">بودند. دو مکان ژنی </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">qRGL4</span></span></span></strong> <strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">&nbsp;(1.1)</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">و </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">qSGL5</span></span></span></strong> <strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">&nbsp;(1.01)</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">با اثر افزایشی مثبت و بیشترین واریانس فنوتیپی توجیه شده به ترتیب به مقدار2/25 و 4/18 درصد، باعث افرایش طول دانه شدند.&nbsp; دو خوشه</span></strong> <strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL </span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">روی کروموزوم سه شناسایی شدند که با دارا بودن آلل &shy;هایی از والد مشترک علی&shy; کاظمی در کنترل هر سه صفت ارزیابی شده در دو جمعیت موثر بودند. سومین خوشه </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">روی کروموزوم هفت (</span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">qGW7</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">و </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">qGSh7</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">) برای عرض دانه و شکل دانه در جمعیت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALIR</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">مشخص گردید. بنابراین می &shy;توان گفت که </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">‌های هر خوشه یا به شدت پیوسته بوده و یا دارای اثرات پلیوتروپیک با تأثیر قابل توجه در کنترل صفات </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">APQ</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">برنج بودند. در این تحقیق در مجموع ده جفت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اپیستاتیک شامل پنج جفت برای هر جمعیت برای سه صفت شناسایی گردید. اثرات اپیستاتیک در جمعیت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALIR</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">عمدتا تحت تاثیر </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">‌</span></strong><strong><span style="color:black;">های اصلی معنی‌دار (80 درصد) بیان شدند. در حالی‌که اثرات اپیستازی در جمعیت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">ALSA</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"> بیشتر توسط </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">های غیر‌معنی‌دار (60 درصد) بروز یافتند. سهم واریانس فنوتیپی توجیه شده </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">‌های اصلی در کنترل ژنتیکی صفات کیفیت ظاهری دانه بیشتر از </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">‌های اپیستاتیک بود. بررسی برهمکنش </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"> با محیط نشان داد که فقط یک </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong> <strong><span style="color:black;">اصلی دارای برهمکنش معنی&shy; دار با محیط بود، درحالی‌که هیچ‌یک از جفت </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">QTL</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">‌های اپیستازی دارای برهمکنش افزایشی&times; افزایشی معنی &shy;دار با محیط نبودند.</span></strong><strong> مکان&shy; های ژنی مطلوب و نشانگرهای پیوسته این تحقیق می&shy;توانند بعد از ریز نقشه&shy; یابی و اعتبار سنجی، در برنامه به&shy; نژادی برای بهبود کیفیت ظاهری دانه برنج استفاده شوند.</strong></span></div> <div style="text-align: justify;">Rice grain appearance quality traits (APQ) affect consumer preference and marketing acceptance and long grain rice has many customers on the international markets.In order to identify QTLs controlling grain length, width and length to width ratio (shape) and QTL by environment interactions a study was conducted on two set of recombinant inbred lines (RILs) of two rice populations derived from crosses of Alikazemi / IR67017-180-2-1-2 (ALIR population) and Alikazemi / Saleh (ALSA) cultivars.The treatments of each RIL population with five check varieties were evaluated in augmented based on randomized complete block design with 5 replications in two regions of Rasht and Tonekabon in northern of Iran. Linkage map of the two populations using 87 polymorph microsatellite markers (SSR) covered 1356.0 cM of rice genome with an average distance of 15.58 cM between two markers. In this study, a total of 13 main QTLs (M-QTLs) and 10 pairs of epistatic QTLs (E-QTLs) were identified for three above mentioned traits, including seven M-QTLs and five pairs of E-QTLs for the ALIR population and six M-QTLs and five pairs of E-QTLs for the ALSA population. Two QTLs, qRGL4 (1.1) and qSGL5 (1.01), were increased the grain length with positive additive effect and the highest justified phenotypic variance of 25.2 and 18.4%, respectively. In this study, three QTL clusters were identified for APQ traits. Of these, two clusters were identified on chromosome 3 that was effective in controlling all APQ traits in two populations with alleles from a common Alikazemi parent. The third QTL cluster was determined on chromosome 7 consisting of qGW7 and qGSh7 for grain width and shape in the ALIR population. Therefore it could be stated that the QTLs on each cluster were either tightly linked or had pleiotropic effects with considerable influences in controlling rice APQ traits. A common marker of RM5955 was found in the ALIR population with a genetic distance of about 3.7 centimeters with QTLs of all three traits, and could be considered as a linked marker in breeding program. In this study, ten pairs of E-QTL were identified for three traits including five pairs per population. The epistatic effects in the ALIR population were mostly expressed by significant main QTLs (80%), while they were expressed in the ALSA population more by non-detected main QTLs (60%).The contribution of explained phenotypic variances of M-QTLs in controlling APQ traits were more than epistatic QTLs. QTL by environment interactions revealed that only one main QTL had significant interaction with environment, while no epistatic QTLs with additive &times; additive effect were found to be interacted with environment. The appropriate QTLs and linked markers in this study can be used in the breeding program to improve the appearance quality of rice grains after fine-mapping and validation.</div> برنج, اپیستازی,محیط, شکل دانه, QTL Rice, Epistasis, Environment, Grain Shape, QTL 161 176 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-935-1&slc_lang=fa&sid=1 Hossein Rahim-Soroush حسین رحیم سروش rahimsouroush@yahoo.com 100319475328460020952 100319475328460020952 No Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran, Department of Agronomy and Plant Breeding دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران، گروه زراعت و اصلاح نباتات Maryam Hosseini Chaleshtori مریم حسینی چالشتری mhkhossieni@gmail.com 100319475328460020953 100319475328460020953 Yes Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran, Rice Research Institute of Iran سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران، موسسه تحقیقات برنج کشور Farhad Nazarian Firouzabadi فرهاد نظریان فیروزآبادی nazarian_f2000@yahoo.com 100319475328460020954 100319475328460020954 No Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran, Department of Agronomy and Plant Breeding دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی Ahmad Esmaeili احمد اسماعیلی ismaili.a@lu.ac.ir 100319475328460020955 100319475328460020955 No Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran, Department of Agronomy and Plant Breeding دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی Ali Akbar Ebadi علی اکبر عبادی ebady_al@yahoo.com 100319475328460020956 100319475328460020956 No AAgricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran, Rice Research Institute of Iran سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران، موسسه تحقیقات برنج کشور