گزینش مورفولوژیکی و مولکولی ژن(های) اعاده‌کننده باروری در جمعیت‌های در حال تفکیک برنج

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته ی گروه اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 استادیار گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استاد گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان

چکیده

تلفیق روش­های کلاسیک اصلاح نبات و گزینش مبتنی بر نشانگرهای مولکولی، سرعت تولید لاین­های جدید اصلاحی را افزایش خواهد داد. محدودیت ارقام مناسب اعاده­کننده باروری، تعداد کم لاین­های موثر و سازگار و پایه محدود ژنتیکی آن­ها، از مشکلات اساسی در تولید برنج هیبرید به شمار می­رود. مطالعه حاضر با هدف شناسایی و گزینش بوته­های دارای ژن­های اعاده­کننده باروری در جمعیت­های در حال تفکیک برنج (Oryza sativa L.). انجام شد. بر این اساس، مطالعه ژنوم هسته­ای لاین­های گزینش شده، همراه با بررسی­های مولکولی جهت شناخت لاین­های اعاده­کننده باروری در دو جمعیت حاصل از تلاقی­های متقارب (نعمت×پژوهش // IR58110× پژوهش) و (نعمت×پژوهش//IR60819  × پژوهش) و دو جمعیت حاصل از (×IR60819پژوهش و IR58110×پژوهش) طی دو سال نشان داد که لاین­های R5، R7، R9، R28 و R45 با انجام آزمون­های باروری دانه گرده و خوشه در مجموع دارای باروری بیش از 75 درصد بودند. با بررسی­های مولکولی انجام شده بر روی لاین­ها و ژنوتیپ­های گزینش شده، چهار نشانگر SSR همبسته با ژن­های Rf شامل: RM171، RM3148،  RM1 و RM258 الگوی باندی مناسبی را از نظر ژن­های اعاده­کننده باروری ارائه نمودند به طوری که لاین­هایR3 ،R5 ، R7، R9، R18، R25،R27 ،R28 ،R29  و R45 در نسل F4 حداقل برای دو نشانگر الگوی باندی، مشابه شاهد اعاده­کننده باروری (IR50) را نشان دادند. با تلفیق نتایج حاصل، لاین­های R5، R7، R9، R28 و R45 به عنوان لاین­های دارای پتانسیل مناسب جهت اعاده­کردن باروری شناسایی شدند که با بررسی­های بیشتر در نسل­های آینده می­توانند به عنوان لاین­های مطلوب اعاده­کننده باروری در فرآیند تولید برنج هیبرید مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Morphological and Molecular Selection of Fertility Restorer Gene(s) in Segragating Populations of Rice

نویسندگان [English]

  • M. Eidi Kohnaki 1
  • Gh Kiani 2
  • Gh Nematzadeh 3
1 M.Sc. Student in Plant Breeding, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 Departments of Biotechnology and Plant Breeding, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Genetics & Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, Sari, Iran
3 Departments of Biotechnology and Plant Breeding, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Genetics & Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, Sari, Iran
چکیده [English]

Combination of classical breeding with molecular marker-assisted selection speeds up the development of new breeding lines. Lack of appropriate restorer varieties, the low number of suitable lines and their narrow genetic base are fundamental problems in hybrid rice production. This study was performed with the aim of identification and selection ofplantswithrestorefertility genes in segregating populations of rice. Therefore study of nucleus genome of selected lines was conducted along with molecular studies for the identification of restorer lines in two convergent populations of rice Nemat × Pajohesh // IR58110 × Pajohesh and Nemat × Pajohesh // IR60819 × Pajohesh and two populations of Pajohesh × IR60819  and IR58110 × Pajohesh. The experiments were followed for two years and the results showed that the lines R5, R7, R9, R28 and R45 had desirable performance in the pollen and spicklet fertility test. Molecular analysis performed on selected lines and genotypes showed that the markers RM171, RM3148, RM1 and RM258 presented good banding patterns. Therefore, the lines R3, R5, R7, R9, R18, R25, R27, R28, R29 and R45 were identified as positive at least for two markers representing similar patterns torestorercheck (IR50). Thus, the results of pollen and spikes fertility tests and molecular studies demonstrated that lines R5, R7, R9, R28 and R45 are potential restorers. Further studies in future generations of theselinescanbe used as desirable lines inhybrid seed production.