طالبی محصول مهمی است که به صورت گسترده در مناطق معتدله کشت می شود. یکی از مهم ترین بیماری های این گیاه پژمردگی آوندی ناشی ازFusarium oxysporum f. sp. melonis (Fom) است. این قارچ هر ساله زیان قابل توجهی به تولیدکنندگان این محصول در سراسر جهان وارد می کند. تولید ارقام مقاوم موثرترین راه برای کنترل این بیماری است. تا کنون برای این قارچ چهار نژاد 0، 1، 2 و 1, 2 گزارش شده است که نژاد 1 مهم ترین نژاد در نیمه شمالی کشور است. رقم محلی گرمک که به طور عمده در استان اصفهان کشت می شود به نژاد 1 حساس است. تک ژن غالب Fom-2 باعث ایجاد مقاومت در برابر نژاد 0 و 1 می شود. در این تحقیق ژن مقاومت از یک رقم خارجی به نام ایزابل به رقم حساس یاده شده با روش تلاقی برگشتی به کمک نشانگر SNP انتقال داده شد. غربال گیاهان در نسل اول، دوم و سوم تلاقی برگشتی با روش مایه زنی گیاه چه ها انجام گرفت. بخشی از این ژن در والدین توالی یابی شد و تفاوت های موجود در توالی آلل های مقاوم و حساس شناسایی شد. به منظور تایید گیاهان مقاوم در نسل سوم تلاقی برگشتی پس از غربال با روش مایه زنی، از نشانگر SNP و روش شناسایی HRM استفاده شد. این روش به طور کامل سه ژنوتیپ مقاوم خالص، مقاوم ناخالص و حساس را از یکدیگر تفکیک کرد. مقاومت بسیاری از گیاهان حاصل از غربال با روش مایه زنی، با روش مولکولی نیز تایید شد؛ اگر چه تعداد از گیاهان مقاوم در روش مایه زنی، در روش مولکولی به عنوان حساس شناسایی شدند که بیانگر اعتبار بیشتر روش مولکولی در تعیین ژنوتیپ گیاهان است. با خودگشنی و خالص سازی گیاهان مقاوم نسل BC3 می توان رقم مقاوم گرمک را معرفی کرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

افزایش پیشرفت ژنتیکی بواسطه استفاده از اطلاعات مولکولی DNA بیانگر افزایش صحت در برآوردهای ارزش اصلاحی و در نهایت شایستگی ژنتیکی افراد یک جمعیت می باشد. در این بررسی تاثیر انتخاب با استفاده از نشانگرهای ژنتیکی مرتبط با جایگاه های ژنی صفات کمی (QTL) از طریق افزایش در صحت گزینش گاوهای نر طی سنین نوجوانی جهت آزمون نتاج در یک برنامه به نژادی بکمک نشانگرهای مولکولی مورد ارزیابی قرار داده شد. همچنین با استفاده از روش های شبیه سازی تصادفی و بازسازی جمعیتی تجاری از گله های شیری، اثر منظور نمودن تمام یا بخشی از اطلاعات ژنوتیپی جهت انجام آزمون نتاج گاوهای نر بالقوه کاندید بر روی صحت برآوردهای ارزش اصلاحی در طی 25 سال مورد بررسی قرار گرفت. دو سطح ژنوتیپ کردن انتخابی (20 و 50%) استفاده شد تا با حالت ژنوتیپ کردن همه افراد بالقوه کاندید (100%) و یا روش رایج که بدون ژنوتیپ کردن است (0%) مقایسه شود. صفتی با وراثت پذیری پایین (h2=0.04) که در دخترها بروز می کند در نظر گرفته شد. یک QTL دو آللی با 25 درصد از واریانس ژنتیکی و 4 نشانگر در محدوده 4 سانتی مورگان از یک کروموزوم تحت عدم تعادل پیوستگی شبیه سازی شده بود. استفاده از نشانگرهای مولکولی در تمام سطوح حاکی از امکان بهبود قابل توجه در دقت برآورد ارزش ژنتیکی در مقایسه با روش رایج و بدون استفاده از ژنوتیپ داشتند. در مقایسه با ژنوتیپ کردن کل افراد کاندید در طی سال های 6 تا 11، مقدار برتری حاصل شده در صورت استفاده از اطلاعات QTL عبارت بودند از: 82%– 76% برای سطح ژنوتیپی50%؛ 67%– 51% برای سطح ژنوتیپی 20% و 55%–46% در عدم استفاده از ژنوتیپ. همچنین با افزایش فراوانی آلل مثبت QTL طی انتخاب و تثبیت تدریجی آن، از مقدار صحت برآوردهای حاصله با اطلاعات ژنوتیپی کاسته شد. بنابراین به منظور کاهش هزینه ها در آزمایشات آزمون نتاج، استفاده از اطلاعات QTL بهمراه ژنوتیپ کردن انتخابی طی سنین اولیه گاوهای نر روشی موثر در شناسایی کاندیدها بوده که ضمن بهبود صحت انتخاب باعث کاهش هزینه های تعیین ژنوتیپ میشود.

این تحقیق باهدف به نژادی صفت شیرینی میوه در طالبی رقم ساوه انجام شد. برای این منظور تلاقی بین رقم ساوه با رقم گالیا انجام شد و نسل F2 تشکیل شد. برای اندازه گیری شیرینی میوه طالبی در نسل والدین و نسل F2 از دستگاه رفراکتومتر استفاده شد. در نسل F2 42 گیاه از 2100 گیاه انتخاب و ارزیابی شد. همچنین سه نشانگر SNP مرتبط با شیرینی میوه در جمعیت F2با روش HRM با کمک دستگاه ریل تایم پی سی آر تعیین ژنوتیپ گردید. از بین سه نشانگر SNP یکی از آن ها (SlE1) بین والدین چندشکلی نشان داد و رقم گالیا و ساوه به ترتیب دارای ژنوتیپ A1A1 و A2A2 بودند. پس از تعیین ژنوتیپ به ترتیب 13، 23 و 6 گیاه برای سه ژنوتیپ A1A1، A1A2 و A2A2 به دست آمد. تجزیه واریانس طرح کاملاً تصادفی نامتعادل نشان داد این سه گروه از نظر میزان قند، تفاوت معنی داری داشتند. میانگین میزان قند در واحد بریکس (%) برای سه ژنوتیپ A1A1، A1A2 و A2A2 به ترتیب 75/11، 85/10 و 68/6 به دست آمد. مقایسه میانگین با روش دانکن نشان داد تفاوت این میانگین ها در سطح احتمال 01/0 p< معنی دار بود. این نتایج نشان می دهد نشانگر SlE1-HRM به خوبی می-تواند گیاهانی را گزینش کند که میزان قند آن ها نسبت به والد ساوه بیشتر است.

طالبی محصول مهمی است که به صورت گسترده در کشورهای مناطق معتدله رشد می کند. یکی از مهم ترین بیماری های این گیاه پژمردگی آوندی ناشی از Fusarium oxysporum f.sp. melonis (Fom) است. این قارچ سبب ضرر و زیان های مهم عملکردی و کاهش کیفیت میوه در طالبی در سراسر جهان می شود. اصلاح ژنتیکی گیاه موثرترین راه برای کنترل این بیماری است. تاکنون برای این قارچ چهار نژاد صفر، 1، 2 و 1.2 گزارش شده است که نژاد 1 از نظر اقتصادی ضررهای زیادی در کشور به ویژه در نیمه شمالی وارد می کند. ارقام محلی مهم از جمله ساوه، ریش بابا و تیل طرق به نژاد 1 حساس هستند. در این مطالعه ژن مقاومت از یک رقم خارجی به نام ایزابل به ارقام حساس یاده شده با کمک گزینش به کمک نشانگر انتقال داده شد. غربال گیاهان در نسل اول و دوم تلاقی برگشتی با روش مایه زنی گیاه چه ها انجام گرفت. تک ژن غالب Fom-2 باعث ایجاد مقاومت در برابر نژاد صفر و 1 می شود.این ژن توالی یابی شده و تفاوت های موجود در توالی آلل های مقاوم و حساس شناسایی شده است. به منظور تایید گیاهان مقاوم در نسل دوم تلاقی برگشتی پس از غربال با روش مایه زنی، از نشانگر SCAR مبتنی بر تفاوت توالی استفاده شد. مقاومت بیش تر گیاهان حاصل از غربال با روش مایه زنی با روش مولکولی نیز تایید شد اگر چه تعدادی گیاه حساس شناسایی شدند که بیانگر نقص در روش مایه زنی و اعتبار بیش تر روش مولکولی در تعیین ژنوتیپ گیاهان بود. گیاهان تایید شده برای تولید نسل BC3F1 با سه والد تکراری تلاقی برگشتی داده شدند. با توجه به عملکرد و کیفیت والد بخشنده و نتایج ارزیابی نسل BC2F1 به نظر می رسد با خودگشنی گیاهان BC3F1 بتوان ارقام خالص مقاوم را معرفی کرد.

نشانگرهای مولکولی ابزاری برای به نژادی، غربالگری و تعیین خصوصیات ژنتیکی ژنوتیپ ها می باشند. در گیاهان زراعی گزینش به کمک نشانگرهای مولکولی برای صفات مرتبط با کیفیت محصول و مقاومت به آفات و بیماری ها گسترش یافته است. در این مطالعه غربال 40 نتاج نسل F2 از تلاقی های (M-83-17/3/Dove”S”/Bus”S”//2*Darab/4/Pishtaz/3/Ww33/Vee”S”//Niknejad) اقلیم معتدل کشور با نشانگرهای جایگاه نشانمند از توالی (STS) با توان تشخیص آلل های 2*، 17+18 و 10+5 در مکان های ژنی Glu- 1 که بیشترین اثر را در افزایش کیفیت گلوتن دارا می باشند، صورت گرفت و از بین 40 نتاج جامعه F2 تعداد 12 نتاج واجد هر سه آلل برتر در نسل F3 در مزرعه تحقیقاتی کشت شدند. از میان 12 نتاج نسل F3، شش نتاج با ده نمونه از هر جمعیت با بهترین خصوصیات ظاهری و صفات مورفولوژیکی انتخاب و با استفاده از نشانگرهای اختصاصی افراد برتر به نسل F4 انتقال یافتند. نتایج حاصل از نشانگرهای مولکولی در نسل F2 با نتایج حاصل از آزمون ارتفاع رسوب SDS هماهنگی داشت و آلل های 2*، 18+17 و 10+5 همبستگی مثبت و معنی داری را با ارتفاع رسوب داشتند. تجزیه خوشه ای با الگوریتم بین گروهی، نتاج را بر اساس آلل های پر کیفیت به پنج گروه با ترکیبات متفاوتی از هر یک از سه آلل نامبرده و بر اساس حجم رسوب SDS به سه گروه با حجم رسوب SDS بالا، متوسط و پایین تفکیک نمود.

نشانگرهای مولکولی ابزار ارزشمندی برای به نژادی گیاهان و به ویژه شناسایی ژرم پلاسم و انتخاب غیرمستقیم هستند. انتخاب به کمک نشانگر (MARKER-Asisted SELECTION: MAS) برای مقاومت به آفات و بیماری ها و صفات مرتبط با کیفیت برخی گیاهان زراعی به عنوان بارزترین مثال به کارگیری روتین MAS در طرح های به نژادی مطرح است. با این حال کاربرد عملی نشانگر مولکولی معلوم کرده است که موفقیت در MAS به عواملی از جمله اساس ژنتیکی صفت مورد نظر، تعداد افراد (بوته ها) مورد تجزیه و تحلیل و زمینه ژنتیکی که ژن هدف به آن انتقال خواهد یافت، بستگی دارد. در این مطالعه با بهره گیری از داده های واقعی، کارایی (AMAS) و دقت (EMAS) انتخاب به کمک نشانگر با استفاده از نشانگرهای ریز ماهواره (SSR) پیوسته به ژن مقاومت به شته روسی (Dn4) و رنگ گلوم (Rg2) در گندم مورد ارزیابی قرار گرفت. دو نشانگر Xgwm337 و Xgwm106 احاطه کننده ژن Dn4 مستقر بر روی بازوی کوتاه کروموزوم 1D گندم با فاصله 9.5 cm و9.2 cm قرار دارند. دقت و کارآیی انتخاب به کمک نشانگر برای ژنوتیپ های مقاوم هموزیگوت برای ژن Dn4 در نسل F2 محاسبه شد. EMAS برای نشانگر Xgwm337 برابر با 100% و AMAS برای نشانگرهای احاطه کننده Xgwm337-Xgwm106  و Xgwm337-Rg2 و نشانگرهای غیراحاطه کننده Xgwm106-Rg2 برابر با100% به دست آمد.

گزارش های متعددی از مقایسه کارآیی نشانگرهای مولکولی برای برآورد پارامترهای ژنتیکی گیاهان در مطالعات تنوع ژنتیکی منتشر شده است. اغلب تحقیقات بر روی ژنوم های گیاهی مختلف و برنامه های اصلاحی گوناگونی انجام گرفته است، ولی در این میان گزارشی مبنی بر مقایسه کارآیی نشانگرهای SSR و RAPD در برنامه های گزینش به کمک نشانگر (MAS) در ژنوم برنج مشاهده نشده است. به همین منظور، در این تحقیق کارآیی دو سیستم نشانگری فوق جهت تخمین برخی پارامترهای ژنتیکی در لاین های تلاقی برگشتی پیشرفته در برنج مورد مقایسه قرار گرفت. از 100 جفت آغازگر SSR و 20 آغازگر RAPD برای انگشت نگاری ژنوتیپ ها استفاده شد. چندشکلی نشانگرهای RAPD بیشتر از نشانگرهای SSR، اما میزان اطلاعات چندشکلی نشانگر SSR بیش از دو برابر نشانگر RAPD به دست آمد. همبستگی ضعیفی میان دو سیستم مختلف نشانگری برای تخمین شباهت ژنتیکی نتاج به والد تکراری مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان داد که افزایش تعداد نشانگر RAPD تاثیری در افزایش دقت برآوردها نداشت. با توجه نتایج این تحقیق پیشنهاد می شود که از نشانگر SSR در برنامه های گزینش استفاده شود.