ارزیابی تحمل به شوری ارقام مختلف سورگوم در مرحله‌ گیاهچه‌ای و ارتباط  …

ارزیابی تحمل به شوری ارقام مختلف سورگوم در مرحله‌ گیاهچه‌ای و ارتباط …

۱

۱۹۷/ ns

۷۷۶/ **

۵۴۰/۰-**

۹۶۱/۰-**

۵۹۷/ **

۲۴۳/ ns

۳۳۹/-*

۴۷/- ns

۱۳۵/- ns

۷۷۱/- **

نسبت سدیم/پتاسیم

*،** و ns به ترتیب معنیدار در سطح احتمال ۵ و ۱ درصد و غیر معنیدار می‌باشند
.
۴-۱- ۶- گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها در شرایط تنش و بدون تنش با استفاده از شاخص STI
پراکنش ژنوتیپ‌ها در نمودار سه بعدی بر اساس Yp، Ys و STI در سطح تنش ۱۰ دسی زیمنس بر متر در شکل ۴-۱ نشان داده شده است. ژنوتیپهای Sor834، Sor1011، Sor1006 و Sor857 در ناحیه A قرار گرفتند که نشان‌دهنده تحمل بالا به تنش شوری و دارای وزن خشک اندام هوایی بیشتر در شرایط عدم تنش و تنش نسبت به سایر ژنوتیپها بود. از بین این ژنوتیپ‌ها ، ژنوتیپ Sor1006 بیشترین مقدار STI را داشت. این ژنوتیپ را می‌توان برای برنامههای اصلاحی آینده تحمل به تنش شوری معرفی کرد. استفاده از نمودارهای سه بعدی برای تشخیص ناحیه A (یعنی دارای تحمل به تنش و عملکرد بالا در هر دو شرایط تنش و عدم تنش) از سایر ناحیهها، توسط جزایری (۱۳۸۵) در یولاف، سوری (۱۳۸۵) در نخود فرنگی و یوسفی آذر (۱۳۸۶) در گندم مورد استفاده و تأیید قرار گرفته است. ژنوتیپهای MTS و LTS در ناحیه B قرار گرفتند که حاکی از آن است این ژنوتیپها در شرایط عدم تنش شوری وزن خشک اندام هوایی بالایی دارند ولی در شرایط تنش وزن خشک نسبتًا پایینی دارند، بنابراین حساس به شوری می‌باشند. استفاده از این ژنوتیپها در مناطقی که با تنش شوری مواجه نیستند، توصیه میشود. ژنوتیپ Sor808 تنها ژنوتیپی است که در ناحیه C قرار گرفته است این بدین معنی است که این ژنوتیپ در شرایط تنش نسبت به شرایط عدم تنش وزن خشک اندام هوایی بالاتری داشته است. استفاده از این ژنوتیپ در مناطقی که با تنش شوری مواجه هستند توصیه میشود. ژنوتیپهای واقع در منطقه D شامل Sor1003، Sor1009 و HTS ماده خشک آنها در شرایط تنش و بدون تنش ناچیز بود. لذا این ارقام در هیچکدام از شرایط توصیه نمی‌شوند. با این‌حال، تنها بالا بودن مقادیر شاخصSTI برای یک رقم به منزله مناسب بودن آن جهت کشت در شرایط تنش نیست، زیرا ممکن است ارقامی یافت شوند که دارای تحمل به تنش بالایی باشند ولی دارای عملکرد پایینی در هر دو شرایط تنش و عدم تنش باشند.
شکل ۴-۱ گروهبندی ژنوتیپهای سورگوم با استفاده از نمودار سه بعدی STI، Yp و Ys.
Yp= وزن خشک اندام هوایی هر ژنوتیپ در شرایط بدون تنش
Ys= وزن خشک اندام هوایی هر ژنوتیپ در شرایط تنش
اعداد داخل شکل نشاندهنده شماره ژنوتیپها هستند (جدول ۳-۱).
۴-۲- آزمایش دوم: بررسی چندشکلی با استفاده از نشانگرهای SSR
برای بررسی چندشکلی DNA بین ارقام مختلف سورگوم، ۱۰ جفت آغازگر SSRروی ۱۰ رقم مختلف سورگوم با خصوصیات متفاوت مورد آزمایش قرار گرفتند. با بررسی تعداد نوارهای چندشکل، آغازگرهای مطلوب شناسایی و برای کلیه نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. از ۱۰ جفت آغازگر SSR، ۲ جفت از آنها هیچ گونه نواری تولید نکردند و یا اینکه محصولات تکثیرشده آنها وضوح و قابلیت تکرارپذیری کافی نداشتند. ۷ جفت آغازگر SSR مورد استفاده الگوی نواری چند شکل را در ژنوتیپهای مورد بررسی تکثیر کردند. و آغازگرهای مورد استفاده مجموعا ۱۶ نوار تولید کردند که در نهایت ۸۰ درصد نوارها چندشکلی نشان دادند. برای گروه بندی نمونه‌ها و ژنوتیپ‌ها، ابتدا باندهای چندشکل به صورت صفر و یک به ترتیب برای عدم حضور و حضور نوار نمره بندی شدند.
آغازگر XTxp-20 به علت عدم ایجاد چندشکلی و تنها تشکیل یک باند، غیر قابل نمره‌دهی بود. تعداد (باندهای) مشاهده شده در تمامی مکان‌های ژنی دارای ۲ آلل بودند. تعداد آلل های موثر در مکان‌های ژنی در محدوده ۲۸/۱ تا ۹۶/۱ با میانگین ۶۴/۱ بود. تعداد آلل موثر در نشانگر XTxp-312بیشتر از سایر نشانگرها بود که احتمالاً نشان دهنده وجود تنوع بیشتر در این نشانگر است (جدول ۴-۱۲). از ۷ مکان ژنی تکثیر شده بیشترین میزان هتروزیگوسیتی مشاهده شده مربوط به مکان XTxp-312 و معادل ۸۸/۰ و کمترین میزان هتروزیگوسیتی مشاهده شده مربوط به مکان‌های XTxp-354، XTxp-287، XTxp-258 و XTxp285معادل صفر بود. میانگین هتروزیگوسیتی کل مشاهده شده برابر ۲۹/۰ بود.
بیشترین میزان هتروزیگوسیتی قابل انتظار مربوط به مکان‌ ژنی XTxp-312 و معادل ۵۲/۰ و کمترین آن مربوط به مکان‌های ژنی XTxp-287و XTxp-354معادل ۲۳/۰ بود. میزان هتروزیگوسیتی مورد انتظار در مکان‌های ژنی XTxp-354، XTxp-287، XTxp-258 و XTxp285 بیشتر از هتروزیگوسیتی مشاهده شده بود. هتروزیگوسیتی پایین مشاهده شده ممکن است در نتیجه‌ خودناسازگاری طبیعی (ونارکس[۱۱۷] و همکاران، ۱۹۹۹) و یا رفتار دیپلوئید گیاه (ژانگ و همکاران، ۲۰۰۰) باشد. رولف [۱۱۸]و همکاران(۲۰۰۵) ۱۰۰ رقم سورگوم را توسط ۲۱ نشانگر SSR مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصله ۱۲۳ آلل با میانگین ۳۷/۰ بود که با توجه به این نتایج بیان کردند که SSRها برای تهیه نقشه‌های ژنی و بررسی جایگاه‌های صفات کمی و انتخاب توسط نشانگر جهت بررسی صفات کمی کاربرد خوبی دارند.
میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) که بیانگر تنوع و فراوانی آللی بین ژنوتیپ‌ها است، از یک نشانگر به نشانگر دیگر متفاوت و برای همه نشانگرهای ریزماهواره مورد بررسی در این آزمایش یکسان نبود. در این آزمایش، میزان اطلاعات چندشکل برای مکانهای ژنی مختلف بین ۱۹/۰ تا ۷۵/۰ با میانگین ۴۸/۰ بود. بیشترین میزان محتوای اطلاعات چند شکلی مربوط به مکان ژنی XTxp-270 معادل ۷۵/۰ و کمترین میزان آن مربوط به مکان ژنی XTxp-335 معادل ۱۹/۰ بود. دلیل کمتر بودن مقدار PICدر این نشانگر ممکن است به علت نرخ جهش بالاتر در توالی‌های تکراری دی نوکلئوتیدی باشد (ویگروروکس[۱۱۹] و همکاران، ۲۰۰۵). مقدار PIC تابعی از تعداد و فراوانی آلل است. شیزاد و همکاران (۲۰۰۹) ۳۲۰ رقم سورگوم را توسط ۳۸ نشانگر SSR مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصله شامل ۱۴۶ آلل با هتروزیگوسیتی ۲۱۷/۰ و میزان PIC 2/82 درصد بود. همچنین آنالیز تجزیه واریانس در آزمایش آنها برای تمامی صفات در تمامی ارقام اختلاف معنی‌داری نشان داد و در خوشه‌بندی، ارقام به ۳ گروه بزرگ تقسیم شدند. جی و همکاران (۲۰۱۱) با مطالعه ۲۰ نوع سورگوم توسط ۶۳ جفت نشانگر SSR، میانگین آلل‌ها در جایگاه را ۷۶/۲ و میانگین PIC را ۴۸۷/ گزارش کردند. نتایج نشان از چندشکلی بالای نشانگر SSR در میان سورگوم‌های مورد مطالعه بوده است. در مطالعه کیمانی[۱۲۰] و همکاران (۲۰۱۴)، بر روی ۱۳۴ ژنوتیپ سورگوم توسط ۳۰ نشانگر ریزماهواره نیز، تعداد آلل به‌دست آمده از ۲ تا ۲۲ آلل متغیر بود. آن‌ها در مجموع ۲۵۹ آلل با میانگین ۹۳/۸ آلل در هر جایگاه را گزارش دادند. همچنین میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار ۵۹/۰ و میانگین PIC 55/0 بود.
بیشترین میزان شاخص شانون که نشان‌دهنده تنوع بین جمعیتی است، مربوط به مکان‌ ژنی XTxp-312 بود. همچنین مکان‌های ژنیXTxp-287 و XTxp-354 دارای کمترین میزان شاخص شانون (۳۷/۰) بودند. آغازگر XTxp-312 بیشترین مقدار شانون، هتروزیگوسیتی مورد انتظار و مشاهده شده و نیز بیشترین تعداد آلل مؤثر را به خود اختصاص داده بود، بنابراین این آغازگر تنوع بین ارقام مورد مطالعه را نسبت به سایر آغازگرها بهتر نشان داد. به عبارت دیگر ارقام از نظر این مکان تنوع بیشتری نشان دادند. هوگو [۱۲۱]و همکاران (۲۰۱۳) با بررسی تنوع بین ۲۰ رقم از ارقام اتیوپی سورگوم با نشانگر SSR، ۲۸۹ آلل با میانگین محتوای چند شکلی ۷۸/۰، هتروزیگوسیتی مشاهده شده ۲۳/۰ و هتروزیگوسیتی مورد انتظار
۷۸/۰ را گزارش کردند، که نشان از تنوع بالا در سورگوم‌های اتیوپی دارد. سلوشیا [۱۲۲]و همکاران (۲۰۰۹) ۵۴ آغازگر SSR را در گیاه کلزا مورد استفاده قرار دادند و ۱۲۲ نوار قابل نمره‌دهی مشاهده نمودند که تعداد ۷۷ نوار از این ۱۲۲ نوار، چندشکلی نشان دادند. بنابراین درصد چندشکلی۱۱/ ۶۳ بود که بیانگر تنوع ژنتیکی بالا در میان این‌گونه‌هاست. در جایگاه SSR، پرایمر XTxp-331 برای تعیین آلل‌های کمیاب شناسایی شده است و شاخص تنوع ژنی کمتر از ۵/۰ در تمام جمعیت مورد مطالعه داشت (شیزاد و همکاران، ۲۰۰۹).
دامنه ضریب تشابه بدست آمده از نشانگر SSR در این تحقیق از ۱۵/۰در HTS با بقیه ارقام تا ۰/۱ بین دو رقم SOR834 و SOR1011 متغیر بود (جدول۴-۱۳). در کارهای اصلاحی ارقامی که کمترین تشابه را با هم دارند، بهترین ارقام برای کارهای اصلاحی جهت دورگه‌گیری هستند و بر عکس. با توجه به اینکه در بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه، ژنوتیپ HTS با بقیه ژنوتیپ‌ها کمترین تشابه راداشت، بنابراین برای تلاقی با آنها می‌تواند به کار رود.
شکل ۴-۲- الگوی باندی آغازگر XTxp258 با ۱۰ رقم سورگوم و DNA Ladder 50bp RTU
جدول ۴- ۱۳- شاخص‌های تنوع ژنتیکی به دست آمده در ژنوتیپ‌های سورگوم با استفاده از ۷ نشانگر SSR

منبع فایل کامل این پایان نامه این سایت pipaf.ir است