خلاصه

طول غلاف یا خورجین یکی از اجزاﺀ موثر بر عملکرد کلزا١ میباشد که با انتخاب بر روی این صفت بطور غیر مستقیم میتوان نسبت به افزایش عملکرد و به تبع آن افزایش عملکرد روغن دست یافت. بدین جهت مارکرهای مولکولی جهت انتخاب سریع و مطمئن ﮊنوتیپهای با طول غلاف بلند در برنامههای به نژادی مورد جستجو قرار گرفتند و مارکرهای مولکولی همبسته با طول غلاف در یک جمعیت هاپلوئید دوبل شده ناشی از تلاقی بین لاینهای کلزای رقم کوانتوم (با طول بلند غلاف) X

لاین چاینا ای (طول غلاف کوتاه) با استفاده از متد تجزیه توده متفرق (BSA) تشخیص داده شدند.

یک نقشه لینکاﮊی مارکر مولکولی حاوی ٣٧ مکان ﮊنی RAPD برای این جمعیت جهت تشخیص مکانهای ﮊنی صفت کمی (QTLs) کنترل کننده صفت طول غلاف مورد بررسی قرار گرفت که دو

مارکر در دو مکان ﮊنی غیر پیوسته با استفاده از روش اینتروال مپینگ انتخاب شدند که دو مارکر ٢٢%

تنوع فنوتیپی برای طول غلاف را در جمعیت مورد بررسی تخمین زدند. گزینش با این مارکرها در جهت افزایش طول غلاف موجب انتخاب گروهی از لاینهای هاپلوئید دوبل شده با میانگین طول غلافی معادل ١١٢ میلیمتر گردید که افزایشی معادل ١٥% را نسبت به میانگین جمعیت اولیه باعث شد. این نشان میدهد که استفاده از این مارکرها در برنامههای به نژادی موجب پیشرفت اصلاح جهت تهیه ارقام با طول غلاف بیشتر میگردد.

واﮊههای کلیدی: RAPD، تجزیه QTL، طول غلاف، تجزیه توده متفرق

مقدمه

اجزاﺀ عملکرد بذری براسیکا٢ مستقیما متاثر از تعداد بذر، اندازه بذر و وزن تکبذر میباشد (٢، ٢١). تمامی این اجزاﺀ با طول غلاف همبستهاند بطوریکه غلافهای بزرگتر معمولا حاوی بذور با اندازه بزرگتر و تعداد بیشتری از غلافهای کوچک میباشند (٢٠). بدون شک، یک برنامه اصلاحی جهت تولید

١. گیاه کلزا (کلزا لغت خارجی است) دارای قرابت زیادی با منداب است.

۲ . Brassica

مکاتبه کننده: حبیباله سمیعزاده

رقمی با طول غلاف بلند بطور موثری میتواند عملکرد بذر را در صنعت تولید کلزا بهبود بخشد. لذا اطلاعات زمینه ﮊنومی و ﮊنتیکی طول غلاف جهت استفاده از تکنیکهای مدرن به نژادی مهم میباشد (٣١). اخیرا تلاشهای اصلاحی بر مطالعه اجزاﺀ عملکرد از جمله غلاف و اندازه بذر متمرکز شده است که ممکن است بطور معنیداری اجزاﺀ روغن و پروتئین را همانند عملکرد متاثر سازد (٤). مطالعاتی که روی فعالیتهای فیزیولوﮊیکی غلافهای کلزا انجام شده چنین عنوان داشتهاند که غلاف نه تنها بعنوان یک اندام فتوسنتزی عمل میکند بلکه مواد فتوسنتزی را

٨٧٢ مجله علوم کشاورزی ایران، جلد ٣٤، شماره ٤، سال ١٣٨٢

به بذور در حال رشد داخل خود با تقریبا ٣٠% ماده خشک غلافها و بذور خاص آن غلافها منتقل میکند (١، ٣).

جایگزینی ممکن برای اصلاح مستقیم عملکرد بذر افزایش طول غلاف است. بعلاوه انتخاب برای طول غلاف بلند تعداد بذر را تا حداقل پنج بذر در غلاف افزایش میدهد (١٤). ﮊنوتیپهای با غلاف بلند اگر حاوی بذور درشت نیز باشند ممکن است موجب افزایش محتوای بالای پروتئین و روغن گردند (٢٩).

همچنین در مطالعه مزرعهای توارث غلاف بر روی فامیلهای مختلف معلوم شده که اولا طول غلاف ظاهرا توارثی چندﮊنی داشته و توسط ﮊن هائی با اثرات افزایشی کنترل میشود و ثانیا ﮊنهای موثر بر صفت بلند بودن طول غلاف به میزان زیادی در هسته قرار داشته و اگر اثرات سیتوپلاسمی وجود داشته باشد ناچیز است. همچنین تخمینی معادل ٢ ﮊن با توارثپذیری بالا برای طول غلاف عنوان شده است (٢٩).

معرفی تکنیکهای انتخاب بر اساس مارکر١ در برنامههای بهنژادی کلزا ممکن است اصلاح ارقام با طول غلاف بالا را تسریع بخشد. توسط MAS انتخاب در نسلهای در حال تفکیک تلاقیها بر اساس وجود یا عدم وجود مارکرهائی است که بطور نزدیکی با صفت طویل بودن غلاف پیوسته بوده و به میزان بسیار کمی تحت تاثیر اثرات محیطی قرار میگیرند. انتخاب مولکولی میتواند بطور خودکار برنامهریزی شده و وقتی روشهائی بر اساس واکنش زنجیرهای پلیمراز٢ نظیر RAPD یا

SCAR بکار گرفته شوند از نظر هزینه ارزان گردد (٢٨).

اکثر خصوصیات مهم آگرونومیکی نظیر عملکرد و اجزاﺀ عملکرد، ارتفاع بوته و تعداد روز تا گلدهی توسط چندین ﮊن کنترل میشود (٢٥). اگرچه تفاوتی اساسی بین تنظیمکنندههای ﮊنهای خصوصیات کیفی و کمی وجود ندارد معذالک متد مورد استفاده برای تهیه نقشههای ﮊنتیکی برای عوامل کیفی را نمیتوان بطور مستقیم برای صفات کمی بکار برد (٢٦). ساکس (١٩٢٣) برای اولین بار سعی به ایجاد یک پیوستگی بین QTL٣ و صفت مورفولوﮊیکی نمود و ٦٠ سال بعد وقتی نقشه لینکاﮊی اشباع بر اساس روش RFLP قابل دسترس

۱٫ Marker Assisted Selection 2. Polymerase Chain Reaction 3. QTL (Quantitative Trait Loci)

شد به اوج کاری خود رسید. هم اکنون تعداد زیادی از روشهای تهیه نقشه ﮊنتیکی QTL صفات و تخمین اثرات آنها طراحی شده است (٦، ٩، ١٣، ١٤، ١٥، ١٩). معذالک سادهترین متد ردیابی QTL بر اساس تجزیه واریانس یکطرفه میباشد (٢٦).

متد رگرسیونی اینتروال مپینگ تغییر شگرفی را در ردیابی و تعیین مکان QTLها با توجه به مارکرهای مجاور دو طرف آن ایجاد نمود (١٠، ٢٣). سودمندی این روش بر روش تک مارکری وقتی است که مارکرها در فاصله دوری از هم (٢٠<

سانتیمرگان) قرار گرفته باشند. معذالک عدم سودمندی در استفاده از این روش برای مارکرهائی که بطور نزدیکی با هم قرار گرفته اند وجود ندارد (٥، ٢٢).

تجزیه توده متفرق٤ میتواند برای تجزیه صفات پیچیده ﮊنتیکی توسط ارزیابی بالکهای افراد دارای مشابهت در صفت خاص بسط داده شود. اگر یک صفت کمی توسط تعداد کمی از ﮊنهای اصلی (QTL) کنترل شود، مقایسه بالکهای افراد حداکثر و حداقل میتواند موجب تشخیص سریع مارکرهای پیوسته با QTL گردد (٢٤). استفاده از روش تجزیه توده متفرق برای تعیین مارکرهای پیوسته با QTLها توسط محققین مختلفی جهت تعیین مارکرهای همبسته با QTLها استفاده شده است ( ٨، ٩، ١١، ١٢، ١٤، ١٦، ١٨، ٢٨، ٣٠).