پدر و مادر عزيزم
به پاس تعبير عظيم و انسانيشان از کلمه ايثار و از خودگذشتي
به پاس عاطفه سرشار و گرماي اميدبخش وجودشان که در اين روزگار سرد بهترين پشتيبان است
به پاس قلب هاي بزرگشان که فريـاد رس است و سرگرداني و ترس در پنـاهشان به شجـاعت مي گرايد
و به پاس محبت هاي بي دريغشان که هرگز فروکش نمي کند
والديني که بودنشان تاج افتخاري است بر سرم و نامشان دليلي است بر بودنم چرا که اين دو وجود پس از پروردگار مايه هستي ام بوده اند، دستم را گرفتند و راه رفتن را در اين وادي زندگي پر از فراز و نشيب آموختند.
آموزگاراني که برايم زندگي، بودن و انسان بودن را معنا کردند.
مطالعه ژنتيکي و نقشه يابي ژن رنگ پايه ساقه با استفاده از نشانگرهاي مولکولي ريزماهواره (SSR) در برنج
چکيده:

وجود رنگدانههاي آنتوسيانين در برنج عامل اصلي توليد پايه ساقه ارغواني رنگ محـسوب ميشود. رنگ پايه ساقه در برنج رابطه مستقيم و قوي با تشکيل دانههاي رنگي در برنج دارد که در زير پوسته آنها به دليل تراکم متفاوت رنگيزههاي آنتوسيانين در لايههاي مختلف پريکارپ، پوشش دانه و آلورون، رنگهاي سرخ، ارغواني و سياه مشاهده ميشود. بمنظور درک درست از مسير بيوسنتزي آنتوسيانين که اطلاعات مفيدي را در زمينه بيولوژي مولکولي و ژنتيک برنج به همراه خواهد داشت، الگوي تفرق ژن رنگ پايه ساقه با استفاده از تعداد 123 تک بوته از جمعيتF2 حاصل از تلاقي 18-33 – DN و ندا مورد مطالعه قرار گرفت. ارزيابي تک بوتههاي F2 بر اساس رنگ پايه ساقه نشان داد تعداد 83 بوته رنگي (ارغواني) و تعداد 40 بوته بيرنگ توليد شده نسبت تفرق 1 :075/2 را ايجاد مينمايد. آماره ?2 اين نسبت تفرق برابر 48/3 بود که از نسبت تفکيک 3:1 اختلاف معني داري را نشان نداد (95/0p ). در نتيجه ثابت شد که صفت مورد نظر از سيستم کنترل تک ژني تبعيت مينمايد. مطالعات انجام شده با استفاده از 59 نشانگر مولکولي ميکروساتليت ميزان 28 درصد چند شکلي بين والدين را نشان داد و آناليز پيوستگي روي تک بوتههاي مغلوب جمعيت F2 از تلاقي ندا × 18-33 – DNثابت کرد که ژن رنگ پايه ساقه بر روي بازوي کوتاه کروموزوم شماره 6 برنج با نشانگرRM253 که در فاصله 15 سانتي مورگان از ژن قرار دارد همبسته مي باشد.

واژههاي كليدي:
برنج، رنگ ساقه، نشانگرهاي SSR.

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه
1-1- توليدکنندگان برنج 2
1-2- کشت برنج در ايران 2
1-3- متابوليتهاي ثانويه درگياهان 3
1-4- تهيه نقشههاي ژنتيک 4

فصل دوم
کليات و مرورمنابع
2-1- مشخصات گياهشناسي برنج 7
2-2- وضعيت ژنتيکي برنج 7
2-3- مهندسي توليد متابوليتهاي ثانويه درگياهان 8
2-4- ژنهاي مسئول بيوسنتز فلاوونوئيدها و آنتوسيانينها 9
2-5- برنج رنگي 11
2-6- نشانگرها در برنامههاي اصلاحي 12
2-6-1- تعريف نشانگر 12
2-6-2- انواع نشانگرها 13
2-6-2-1- نشانگرهاي موفولوژيکي 13
2-6-2-2- نشانگرهاي سيتوژنتيکي 13
2-6-2-3- نشانگرهاي بيوشيميايي 14
2-6-2-4- نشانگرهاي مولکولي 14
2-6-2-4-1- نشانگرهاي مولکولي مبتني بر DNA 15
2-6-2-4-1-1- نشانگرهاي مولکولي مبتني بر هيبريداسيون 15
2-6-2-4-1-2- نشانگرهاي مولکولي مبتني بر واکنش زنجيرهاي پليمراز 16
2-6-2-4-1-3- نشانگرهاي مولکولي مبتني بر PCR و هيبريداسيون 16
2-6-2-4-1-4- نشانگرهاي مبتني بر توالييابي (SNPها) و تراشه DNA 17
2-7- کاربرد نشانگرهاي مولکولي 17
2-8- انتخاب ميان انواع مختلف نشانگرها 19
2-9- کاربرد نشانگرهاي مولکولي در برنج 19
2-10- انتخاب به کمک نشانگرها 21
2-11- استفاده از نشانگرهاي مولکولي درتهيه نقشه ژنتيکي 21
2- 12- ريزماهواره 22
2-12-1- تشخيص آللهاي ريزماهواره 24
2-12-2- مزاياي نشانگرهاي ريزماهواره 24
2-12-3- مشکلات کار با ريزماهواره 25
2-12-3-1- اشتباهات آلل خواني 25
2-12-3-2- آللهاي صفر 26
2-12-3-3- اندازه نمونه مورد نياز 26
2-12-4- ريزماهوارهها درگياهان و برنج 27
2-12-5- کاربردهاي ريزماهواره 28
2-13- نقشههاي پيوستگي ژنتيکي 28
2-14- ويژگيهاي نقشه 29
2-15- سابقه نقشه يابي صفت رنگ دربرنج 30
2-15-1- ارتباط بين رنگ پريکارپ وصفت گلوتيوز 33
2-15-2- توارث رنگ نوک دانه و ارتباط آن با صفات ديگر 33
2-15-3- روابط بين رنگ کلاله با صفات ديگر 34
2-15-4- ارتباطات بين رنگ پوشبرگ و صفات ديگر 34
2-15-5- ارتباط بين رنگ کلاله و رنگ پوشبرگ 35
2-15-6- ارتباط بين رنگ زبانک با صفات ديگر 35
2-15-7- ارتباطات بين رنگ زبانک و رنگ پريکارپ 35
2-15-8- نشاندار کردن ژنهاي مهم اقتصادي و انتخاب به کمک نشانگر (همراه) 36
2-15-9- مطالعه ژنتيکي و نشاندارکردن ژن صفت رنگ در برنج 37
فصل سوم
مواد و روشها
3-1- مواد گياهي 41
3-1-1- رقم 18-33DN- 41
3-1- 2- رقم ندا 42
3-2- کشت والدين و جمعيت F2 43
3-3- تهيه نمونه برگي 43
3-4- ارزيابي صفت 44
3-5- استخراج DNA 44
3-5-1- روش استخراج DNA 45
3-6- بررسي کميت و کيفيت DNA استخراج شده 49
3-6-1- ازطريق اسپکتروفتومتر 49
3-6-2- به وسيله الکتروفورز ژل آگارز 49
3-7- بارگذاري نمونهها و اجراي الکتروفورز 50
3-8- آماده سازي آغازگرهاي ريزماهواره 51
3-9- انجام واکنش PCR 53
3-10- تجزيه وتحليل داده ها 54

فصل چهارم
نتايج و بحث
4-1- ارزيابي فنوتيپي 57
4-2- ارزيابي مولکولي 58
4-2-1- غربال والدين 58
4-2-2- تحليل لينکاژ 60
4-3- ارزيابي نشانگر RM253 در ارقام ديگر برنج 64

فصل پنجم
پيشنهادات 68

منابع 70

ضمائم
ليست پرايمرهاي بکار رفته در پژوهش 79
تهيه محلولهاي مادري 81
ماتريس دادههاي مولکولي و فنوتيپي 83

چکيده انگليسي

فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 3-1. لاين 18-13-DN 41
شکل 3-2. والد 18-13-DN با پايه ساقه سبز رنگ 42
شکل 3-3. لاين ندا 42
شکل 3-4. والد ندا با پايه ساقه ارغواني رنگ 43
شکل3-5. عمليات نمونه برداري از نمونههاي برگي برنج دو هفته پس از نشاء 44
شکل 3-6. پودر کردن نمونههاي برگي با استفاده از ازت مايع 46
شکل 3-7. سانتريفيوژ کردن نمونهها 47
شکل 3-8. تشکيل سه فاز مشخص پس از افزودن کلروفرم و جدا نمودن فاز رويي 47
شکل 3-9. تشکيل کلاف DNA پس از مصرف ايزوپروپانول 48
شکل 3-10. افزودن TE به رسوب DNA و نگهداري آنها در فريزر 20- 48
شکل 3-11 . بارگذاري نمونه ها در ژل آگارز 51
شکل3-12 . نمونه هايي ازDNA ژنومي که به روشCTAB استخراج شده است. 52
شکل3-13. عمليات انجام PCR 54
شکل 4-1. الگوي نواربندي بين والدين مورد مطالعه با تعدادي از نشانگرهايSSR مورد مطالعه 60
شکل 4-2. الگوي نوار بندي بين والدين مورد مطالعه با تعدادي از نشانگرهاي SSR مورد مطالعه 60
شکل 4-3. الگوي نواربندي بين والدين مورد مطالعه در 10 گياه داراي پايه ساقه سبز با استفاده از نشانگرRM1358 61
شکل4-4. الگوي نواربندي بيـن والدين مورد مطالعـه در گياهان داراي پايـه ساقه سـبز و ارغوانـي بـا استفاده ازنشانگر RM443 62
شکل 4-5. الگوي نواربندي بين والدين مورد مطالعه با 10 گياه با پايه ساقه سبز با استفاده از نشانگر RM253 62
شکل4-6. نحوه تعيين ژنوتيپ تعدادي از محصولات واکنـش زنجيرهاي پليمراز نشـانگر RM253 در جمعيـتي از بوتههاي F2 بر روي ژل آگارز 63
شکل 4-7 .آناليز ارقام داراي پايههاي ارغواني و سبز با پرايمر RM253 65
شکل 4-8. نقشه ژنتيکي نشانگر RM253 روي بازوي کوتاه کروموزوم 6 66
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول2-1. ليست ژنهاي نشاندار شده توسط مارکرهاي مولکولي در برنج 38
جدول3-1. درجه حرارت و زمان بهينه شده در مراحل مختلف واکنش PCR 54
جدول3-2. مقادير بهينه شده مواد واکنش زنجيره اي پليمراز 55
جدول 4-1. آماره محاسباتي ?2 با درجه آزادي 1 براي صفت رنگ پايه ساقه در جمعيت F2 57
جدول 4-2. نشانگرهاي پليمورف به کار رفته در اين تحقيق 59
جدول 4-3. آزمـون2? بـراي مقايـسـه فـراوانيهاي ژنوتيپي نشـانگر RM253 با فراوانيهاي مورد انتظار 1:2:1 در جمعـيت F2 63

فصل اول
مقدمه

1-1- توليد کنندگان برنج
برنج پس از گندم دومين غله مهم در دنيا به حسـاب ميآيد و به عنوان يکي از مهمترين محصولات استراتژيک جهان از اهميت و جايگاه ويژهاي برخوردار است، نزديک به 90 درصد سطح زير کشت و توليد برنج متعلق به کشورهاي خاور دور ميباشد. بيش از نصف محصول برنج دنيا در دو کشور هند و چين توليد ميشود. به طور کلي، کشورهاي گرمسيري و نيمه گرمسيري برمه، تايلند، ويتنام، لائوس، اندونزي، فيليپين، پاکستان، هند، آمريکا، ژاپن، ايتاليا، مصر، چين، برزيل، کوبا، مکزيک و استراليا از توليدکنندگان عمده برنج به شمار ميآيند. ميزان توليد برنج در تايلند، برمه، ويتنام و لائوس بيش از مصرف داخلي آنهاست و بنابراين نزديک به 90 درصد برنج موجود در بازارهاي دنيا متعلق به اين 4 کشور ميباشد (53).
1-2- کشت برنج در ايران
کشت برنج در ايران در نواحي شمالي و در نواحي جنوبي به ويژه خوزستان تاريخچه طولاني دارد. شواهد نشان ميدهد که اين محصول در اين ناحيه، قرنها پيش از ميلاد مسيح و در زمان هخامنشيان رواج داشته است. در ايران اسلامي نيز علي رغم دستاوردهاي خوب تحقيقاتي و قريب به 600 هکتار زير کشت برنج، متاسفانه به دليل استفاده ناصحيح و توسعه محدود ارقام اصلاح شده و با توجه به رشد روز افزون جمعيت ايران، توليد داخلي برنج پاسخگوي نياز مردم نيست و مقادير قابل توجهي از خارج وارد ميشود. افزايش توليد به دو روش افزيش سطح زير کشـت و افزايش در واحد سطـح امـکانپذير ميباشد. بدليل محدود بودن زمينهاي زراعي و نيز کمبود شديد آب، بدون ترديد بايد توليد را در واحد سطح با استفاده از روشهاي بهزراعي و بهنژادي افزايش داد. دستيابي به خودکفايي در توليد برنج و حفظ ثبات قيمت آن، از جمله اهداف مهم در کشورهاي کم درآمدي است که برنج بعنوان تنها غذاي اصلي، اساس تأمين نيازهاي غذايي بوده و براي مردم فقير و آسيب پذير اين کشورها شغل و درآمد ايجاد مينمايد(53).
1-3- متابوليتهاي ثانويه در گياهان
بعضي از موجودات زنده خصوصاً گياهان، طيف وسيعي از ترکيبات موسوم به متابوليتهاي ثانويه را توليد ميکند. در مفهوم کلي، متابوليتهاي ثانويه ترکيبات آلي هستند که نقش ضروري در رشد و نمو موجود زنده ندارند. با مطالعاتي که تا

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید