بين رنگ پوشبرگ53 و صفات ديگر
رنگ پوشبرگ ممکن است قرمز يا ارغواني يا صرفاً داراي خطوط رنگي مختلف با شدتهاي متفاوت باشد که چندين ژن مسئول توليد آن ميباشد. پارنل (75) پس از تفکيک پوشبرگهاي رنگي و بيرنگ نسبت ساده 3:1 را مشاهده کرد. هکتور (38و39) 4 نسبت تفکيک را که به ترتيب 3:1، 9:7، 27:37 و 15:1 بود را گزارش کرد. اين اطلاعات نشان ميدهد که حداقل چهار ژن مسئول توليد رنگ پوشبرگ است. از تلاقي ارقام 4269 (بيرنگ) × 4957 (رنگي) نسبت 15:1 حاصل شد که نشان ميدهد رنگ پوشبرگ تحت تاثير حداقل 4 ژن (Ls1، Ls2، Ls3 و Ls4) ميباشد. در اين تلاقي دو نسخه از ژن بايد وجود داشته باشد که هر کدام به تنهايي توليد رنگ ميکند. ممکن است بين ژن Ls1 و g1 لينکاژ وجود داشته باشد. ژن ls1 همبستگي نزديکي با ژن ap4 دارد همچنين ap4با ژن gl جفت شده و 34/22 درصد کراسينگاور دارد، از طرفي ژن ls1با ژن g1 همبسته و 43/19 درصد کراسينگاور دارد.
2-15-5- ارتباط بين رنگ کلاله و رنگ پوشبرگ
در نسل F2، تلاقي 4269× 4957، رنگ کلاله با نسبت 9 رنگي:7 بيرنگ، و رنگ پوشبرگ نيز با نسبت 9:7 تفکيک شدند. يکي از دو ژن مکمل براي رنگ کلاله با ژن گلوتينوز همبسته بوده و71/18 درصد کراسينگاور دارد. يکي از دو ژن مکمل براي توليد رنگ پوشبرگ نيز با ژن مسئول گلوتينوزه شدن مرتبط بوده و 43/19 درصد کراسينگاور دارد.
2-15-6- ارتباط بين رنگ زبانک با صفات ديگر
زبانک زائده کوچکي است که بين پهنک برگ و پوشبرگ قرار دارد. در بعضي از ارقام، اين ساختار به رنگ ارغواني تيره ديده ميشود. نحوه توارث و بيان ژن رنگ زبانک بستگي به عوامل متعددي دارد. هکتور (38) در زمينه تفکيک اين صفت دو نسبت 9:7 و 27:37 را گزارش کرد. چائو (21) نيز نسبت 27 ارغواني: 37 سبز در تلاقي 4269 × 4957به دست آورد.
اطلاعات به درستي نشان ميدهد که سه ژن مسئول توليد رنگ در زبانـک ميباشد (lg1، lg2 و lg3 ). اين سه ژن مستقل از ژنهاي گلوتينوزه شدن (g1، g2 , g3) و ژن sp ميباشد.
2-15-7- ارتباطات بين رنگ زبانک و رنگ پريکارپ
رنگ پريکارپ تحت تاثير دو جفت ژن (Pr1 وPr2 ) است. زمانيکه رنگ زبانک و پريکارپ در يک زمان مد نظر قرار ميگيرند، از 4 ژنوتيپ، تنها يک بوته با زبانک ارغواني و پريکارپ بيرنگ به وجود ميآيد که ممکن است تعدادي از ژنهاي زبانک با ژنهاي پريکارپ همبسته باشند که اين اتفاق نادر به خاطر لينکاژ و کوچکي جامعه اتفاق ميافتد.
2-15-8- نشاندار کردن ژنهاي مهم اقتصادي و انتخاب به کمک نشانگر (همراه)
کاربرد مستقيم نقشههاي پيوستگي، نشاندارکردن ژنهاي مهم اقتصادي با نشانگرهاي مولکولي است. به طور کلي احتمال شناسايي يک نشانگر پيوسته با يک ژن، با فاصله بين نشانگر و ژن ارتباط عکس دارد. تعيين پيوستگي بين نشانگر و ژن به کمک روشهاي آماري و نرمافزارهاي مختلف انجام مي گيرد.
در پروژههاي اصلاح نباتي، انتخاب صفت مورد نظر بوده است، به ويژه اگر گياه دگرگشن باشد و صفت مورد نظر بعد از آميزش جنسي بروز يابد، انتخاب در مراحل اوليه بسيار مهم مينمايد.
انتخاب به کمک نشانگرهاي مولکولي دستاورد زيست شناسان مولکولي براي متخصصان اصلاح نباتات است. در اين روش ژن مورد نظر بر اساس وجود پيوستگي (لينکاژ) با يک نشانگر ژنتيک تشخيص داده شده و انتخاب ميشود. در انتخاب به کمک نشانگر همراه ميتوان بر اساس حضور نشانگر پيوسته با ژن، به وجود ژن پي برد. البته اگر ژن و نشانگر دور از همديگر قرار گرفته باشند به دليل کراسينگاوري که ممکن است بين آنها اتفاق بيفتد، شايد نتوانند با همديگر به نتاج منتقل شوند. بنابراين شرط لازم در استفاده از نشاگر، در روش انتخاب به کمک نشانگر همراه، نزديک بودن نشانگر و ژن مورد نظر است. در حقيقت انتخاب به کمک نشانگر همراه، به يک نقشه پيوستگي اشباع شده نياز دارد. درجه اشباع به هدف مطالعه نقشه بستگي دارد. درجه اشباع بيانگر بخشي از ژنوم است که با نشانگرهايي که کمتر از چند سانتيمورگان فاصله دارند، پوشيده شده است.
اگرچه انتخاب به کمک نشانگرها ديدگاه جديدي نيست، اما استفاده عملي از آن چندان گزارش نشده است. شايد يکي از مهمترين دلايل اين بوده است که نشانگرهاي مورد استفاده (مانندآيزوزايمها و برخي از نشانگرهاي مورفولوژيک) فاصله زيادي از ژن مطلوب داشتهاند که موجب عدم دقت و کاهش کارايي آنها شده است. بنابراين براي توفيق در انتخاب به کمک نشانگرها وجود يک دستورالعمل جا افتاده جدي است. دستورالعمل بايد قابل استفاده، ارزان، موثر و مکمل روشهاي اصلاح نباتي موجود باشد.
يک طرح موفق انتخاب به کمک نشانگر مستلزم شناسايي يک ژن مهم است. ژنهايي که مطالعه آنها از طريق روشهاي کلاسيک و مزرعهاي مشکل يا ناممکن است، بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرند. همچنين از به کاربردن نشانگرها، براي انتخاب در مورد صفاتي که در مزرعه بهراحتي قابل تشخيصاند بايد اجتناب کرد. انتخاب به کمک نشانگر بايد به عنوان مکمل روشهاي کلاسيک مورد استفاده قرار گيرد و نبايد فراموش شود که فناوري استفاده از نشانگرهاي مولکولي هنوز نسبتاً گران و پيچيده است و به آزمايشگاههاي مجهز و نيروي انساني متخصص نياز دارد.
2-15-9- مطالعه ژنتيکي و نشاندارکردن ژن صفت رنگ در برنج
با کاربرد لاين هاي افزايشي ناسازگار مونوزومي (MAAL)54، جينا و کوش (47) نشان دادند که ژن کلاله ارغواني(ps) داراي غالبيت تک ژني است و بر روي کروموزوم شماره 3 O.officinalis قرار دارد. تالوکار و ژانگ (94) از لاينهايي با جايگزيني قطعات واحد (SSSl)55 يا بطور مختصر لاين هاي S-3 استفاده کردند (41 و 42). چنين لاينهايي از طريق سيستمهاي نزديک به تلاقي برگشتي با کمک مارکرهاي SSR ايجاد شدند (73). آنها مشاهده کردند که ژن رنگ نوک دانه ارغواني (pa)56 نيز مونوژنيک و ارغواني است، ژنوتيپهاي مارکرهاي پلي مورفيک RM253، PSM349، PSM425 وراثت مندلي (1:2:1) را نشان دادند. همچنين هيچ افتراق تحريف تطابق57 مناسب را براي جمعيت هدف به منظور نقشهيابي ژني مشاهده نکردند (79). مارکر RM253، PSM349و PSM425 تفرق همزمان با ژن داشتند. نقشهيابي لينکاژي نشان داد که ژن نوک دانه ارغواني (pa-6) ارتباط نزديکي با مارکر SSRRM253 (cM2/0) دارد و روي بازوي کوتاه کروموزوم 6 ميباشد. مارکرهاي PSM34958 و PSM425 که به تازگي طراحي شدهاند در سمت ديگر ژن و به ترتيب در فاصلههاي 3/1 و 6/3 سانتيمورگان واقع شدهاند. ترتيب مارکرها روي نقشه لينکازي pa-6 ساخته شده در اينجا به استثناي تغيير در فاصله نقشه بين مارکرها، بخوبي با نقشه اصلي همخواني دارد (95). در اين مطالعه، pa-6 (ژن کد کننده رنگ ارغواني نوک دانه) نقشهيابي شد تا کلون را بين 1/19 و 4/31 سانتيمورگان روي کروموزوم 6 مکانيابي نمايند. بنابراين C و pa-6 مکان مشابهي را روي بازوي کوتاه کروموزوم 6 اشغال ميکنند، اگر چه به نظر ميرسد نقشههاي در دسترس متفاوت بود. بدين معني که ثابت مينمايد کاربرد لاينهاي 3-S براي نقشهيابي ژن با کاربرد ساير لاينها از کارآمدي مشابهي برخوردار است.
ميکامي و همکاران (63) يک ژن C کانديدا )رنگ زا براي آنتوسيانين) را روي بازوي کوتاه کروموزوم 6 که وابسته به لوکوس wx مي باشد نقشهيابي کردند تا يک کلون را بين RZ588 (cM 6/18) و G200 (cM 3/34) روي همان کروموزوم مکانيابي نمايند.
نشاندار کردن ژنهاي59 کنترلکننده صفت رنگ و ساير ژنهاي مهم اقتصادي توسط مارکرهاي مولکولي در برنج به طور خلاصه در جدول 2-1 بيان شده است.
با دانستن جايگاه يک ژن روي نقشه ژنتيک، ميتوان از نشانگرهاي مجاور آن براي احراز جود يک صفت متناظر استفاده کرد. بدين ترتيب نيازي به انتظار براي ظهور آثار ژن نيست. بنابراين با استفاده از نشانگرهاي DNA ميتوان صفات و مشخصات آينده يک نشاي برنج را پيشبيني کرد و در نتيجه با آگاهي کامل تصميمگيري و نسبت به انهدام موارد نامطلوب و پيشبرد گياهان مناسب اقدام نمود. به هر حال، بدون ترديد تهيه نقشههاي ژنتيک تاثيري مثبتي بر اصلاح و پيشبرد گياه بر جاي خواهد گذاشت.

جدول 2-1. ليست ژنها نشاندار شده توسط مارکرهاي مولکولي در برنج
Gene
Name
Locus
Reference
Chromosome 1

A
Anthocyanin activator
4.4cM to XNpbl21 and 10.5cM to XNpbl36
Nagao and Takahashi. 1963
Kishimoto et al. 1992
lax
lax panicle
6.6cM to XNpb113
near CD0251
Saito et al. 1991
Yu et al. 1992, Tanksley et al. 1993
Chromosome 2

tri
triangular hull
16.7cM to XNpb250
Yoshimura et al. 1992a
Chromosome 3

fc-1
fine culm-1
10.9cM to XNpb249
Yoshimura et al. 1992a
Hg
Hairly glume
near RG348
Yu et al. 1992, Tanksley et al. 1993
Chromosome 4

Pr
Purple hull
16.8cM to RG163
18.2cM to RG329 and
3.5cM to Pb
Yu et al. 1992
Zhuang et al. 1994
Prp-b
(Pb)
Purple pericarp
19.0cM to RG329
Zhuang et al. 1994
Chromosome6

Wc
Wide compatibility
12.7cM to RG398 and 5.9cM to Est-2
Liu et al. 1992
C
Chromogen for anthocyanin
16.4cM to XNpb165-1 and 17.1cM to XNpb200
Kishimoto et al. 1992
Saitoh et al. 2004
Pa
purple
apiculus
0.2cM to RM253
Talukdar. A., and G. Q. Zhang. 2006
Choromosome7

Rc
Brown pericarp and seed coat
12.5cM to RG30
0cM to C67A and R277
Yu et al. 1992
Lin et al. 1994
Chromosome 10

pgl
pale green leaf
3.5cM to XNpbl27 and
7.5cM to spl-10
Ideta et al. 1992b

فصل سوم
مواد و روشها

3-1- مواد گياهي
3-1- 1- رقم 18-33DN-
18-33DN- لاين جديدي از برنج است که به تازگي توسط محققان پژوهشکده برنج و مرکبات با استفاده از روش تلاقي برگشتي- شجرهاي از تلاقي سپيدرود – سنگجو به دست آمد (شکل 3-1) و بعنوان لاين نزديک به ايزوژن، دوره کاشت و برداشت 120 روزه، ارتفاع 119 سانتي متر، متحمل به کرم ساقه خوار، خصوصيات فيزيکوشيميائي مطلوب (در گروه ارقام محلي کيفي) و عملکرد 65/6 تن در هکتار ميباشد (13).

شکل 3-1 لاين 18-13-DN

اين رقم پا کوتاه (119 سانتي متر) و بسيار زودرس بوده و از نظر خواص فيزيکوشيميائي نزديک ارقام محلي و از بازارپسندي مناسبي برخوردار هستند (13). از نظر عملکرد تا سقف 5/1 الي 2 برابر ارقام محلي توليد شلتوک مينمايند. لاين 18-33-DN داراي پايه ساقه سبز رنگ ميباشد (شکل 3-2).

شکل 3-2 والد 18-33- DN با پايه ساقه سبز رنگ
3-1-2- رقم ندا

شکل3-3 . لاين ندا

ندا رقمي پر محصول و تجاري بوده و از طريق روش شجرهاي و از تلاقي سنگ طارم در آمل 3 توسط نعمت زاده و همکاران (1387) اصلاح و معرفي شده است. رقم ندا (شکل 3-3) اولين رقم نر عقيم (CMS) با دانه گرده صد در صد عقيم، 83 سانتيمتر ارتفاع بوته و طول دوره رشد 130 روز و صفات کيفي مناسب ميباشد (شکل 3-4) اين گياه داراي پايه ساقه ارغواني رنگ است (شکل 3-4).

شکل3-4 . والد ندا با پايه ساقه ارغواني رنگ
3-2- کشت والدين و جمعيت F2
به منظور توليد جمعيتF2، بذور حدود 123 تک بوته F1 در مزرعه پژوهشي دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبيعي ساري خزانهگيري و سپس در خرداد ماه سال 1388 به صورت کپهاي نشاء شدند.
3-3- تهيه نمونه برگي
براي هر يک از ارقام و لاينها نمونه برگي انفرادي جمعآوري

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید