Journal of Crop Breeding

fa نشانمند کردن ژن نرعقیمی حساس به دما (TGMS) در برنج رقم موتانت نعمت Tagging of Temperature-Sensitive Genic Male Sterility (TGMS) Gene in Rice Mutant Nemat Cultivar اصلاح نباتات General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">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.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Introduction and Objective: In rice, the use of male sterility is a prerequisite for the commercial exploitation of heterosis. Two well established male sterility systems in rice are cytoplasmic genetic male sterility (CMS), a three-line system, and environmentally sensitive genic male sterility (EGMS). EGMS has two types of mechanisms: PGMS and TGMS. TGMS lines are sterilized when they are at a temperature above 25-30°C during the cluster and flowering stages. In order to accelerate the development of TGMS lines in various genetic fields, marker-assisted selection (MAS) can increase the speed and accuracy of this transmission. The aim of this study was to identify the chromosomal location of the gene controlling the sterility trait TGMS and the SSR marker associated with this gene in Nemat TGMS cultivar. Material and Methods:  For this study, Nemat TGMS cultivar was crossed with Fajr cultivar to obtain F2 and BC1 populations for genetic studies. After DNA extraction from 142 genotypes and PCR, the results observed in F1, F2 and BCF1 generations clearly indicated that the TGMS trait in TGMS is controlled by a recessive gene. For this study 14 SSR markers were used to determine the marker correlated with TGMS gene. The frequency of recombination between markers and TGMS locus was estimated using maximum likelihood, assuming that all individuals were completely sterile in terms of TGMS homozygous location. Linkage between marker loci and TGMS QTL was tested by chi square (χ2) test and LOD score. Results: Among the markers, RM110 and RM29 primers had a high correlation with TGMS gene (5.74 and 11.63 cM, respectively). Various markers have been reported by researchers for the TGMS gene on chromosome 2. Conclusion: The use of mutation in sterilization (TGMS) and variation in cultivar genotype has led to different markers being reported even for a particular gene. The use of markers that have a high correlation with this trait (MAS) can facilitate the transfer of TGMS gene to other cultivars.</div> برنج, جمعیت‌های درحال تفکیک, نرعقیمی حساس به دما, نشانگر مولکولی Molecular Marker, Rice, Segregating Populations, Temperature Sensitive Genic Male Sterility 164 171 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1115-1&slc_lang=fa&sid=1 mohammad siahchehreh محمد سیه چهره m_soar_116@yahoo.com 100319475328460021586 100319475328460021586 No Plant Breeding, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری ghafar kiani غفار کیانی gh.kiani@gmail.com 100319475328460021587 100319475328460021587 Yes Department of Plant Breeding and Biotechnology, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری majid sattari مجید ستاری majidsattari@yahoo.com 100319475328460021588 100319475328460021588 No Rice Research Institute of Iran, Deputy of Mazandaran عضو هیات علمی، موسسه تحقیقات برنج کشور- معاونت مازندران kamal kazemitabar کمال کاظمی تبار sdklkr@ymail.com 100319475328460021589 100319475328460021589 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری saeid navabpour سعید نواب پور s.navabpour@gau.ac.ir 100319475328460021590 100319475328460021590 No Department of Plant Breeding, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources گروه اصلاح نباتات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان