شناسایی نشانگرهای مولکولی CBDP و SCoT مرتبط با صفات مورفولوژیک در ژنوتیپ‌های مختلف گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌‏آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس. گنبد کاووس، ایران.

2 دانشیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران.

3 استاد، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران.

4 گروه تحقیقات علوم زراعی-باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، گنبد کاووس، ایران.

چکیده

هدف: گندم نان (.Triticum aestivum L) یکی از مهم‌ترین و اقتصادی‌ترین محصولات کشاورزی در سطح جهانی است. این گیاه منبع اصلی غذایی برای بخش قابل‌توجهی از جمعیت جهان بوده و به امنیت غذایی و ثبات اقتصادی در مناطق مختلف کمک می‌کند. شناسایی و توسعه ژنوتیپ‌های پربازده گندم با کیفیت مناسب از طریق تنوع ژنتیکی، به‌عنوان یک راهکار کلیدی در برنامه‌های به‌نژادی این گیاه شناخته می‌شود.
مواد و روش‌ها: در این آزمایش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و ارتباط نشانگرهای مولکولی باصفات مورفولوژیک در گندم، 63 ژنوتیپ گندم نان‌ در قالب طرح آگمنت در مزرعه تحقیقاتی عراقی محله گرگان از نظر صفات مورفولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. به‌منظور شناسایی نشانگرهای پیوسته با صفات مورفولوژیک در ژنوتیپ‌های گندم از 16 نشانگرSCoT  و CBDP استفاده شد.
نتایج: نتایج نشان داد تنوع بالایی در صفات مورفولوژیکی ژنوتیپ‌های مورد بررسی وجود دارد و صفاتی نظیر وزن سنبله، تعداد دانه و وزن دانه دارای ضریب تنوع بالایی بودند. همبستگی مثبت و معناداری میان وزن دانه و صفاتی مانند تعداد دانه، طول سنبله و قطر پدانکل مشاهده شد که مؤید نقش کلیدی این صفات در عملکرد است. آنالیز داده‌های مولکولی نیز تنوع ژنتیکی بالایی را میان ژنوتیپ‌ها نشان داد. در مجموع 340 آلل با این صفات در ارتباط بودند. در رگرسیون گام به گام صفات به‌ترتیب، قطر پدانکل، شاخص برداشت، طول سنبله، طول پدانکل، تعداد سنبله و طول دانه وارد مدل شدند. طبق نتایج بدست آمده نشانگرهای SCoT8 و CBDP15 با 13 باند بیشترین چندشکلی را نشان دادند، همچنین بیشترین تعداد باندهای تک شکل مربوط به نشانگر CBDP15 بود. محتوای اطلاعات چندشکل از 0/316  تا 0/500 متغیر و بیشترین درصد چندشکلی مربوط به آغازگر SCoT8 با مقدار 81/250 بود. بیشترین شاخص نشانگری مربوط به پرایمر SCoT8 با مقدار3/808 بود. بر اساس نتایج تجزیه گرسیون، در مجموع پرایمر CBDP15 دارای بیشترین ارتباط با کل صفات مورد بررسی بود.
نتیجه‌گیری: با استفاده از نتایج این پژوهش، می‌توان ژنوتیپ‌های برتر از نظر صفات زراعی را گزینش و در برنامه‌های به‌نژادی مورد استفاده قرار داد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of informative CBDP and SCoT markers for morphological traits in wheat genotypes

نویسندگان [English]

  • Behzad Naeimi 1
  • فاختک طلیعی 2
  • Abbas Biabani 3
  • Masume Kheirgu 4
1 MSC Graduate, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous, University, Gonbad Kavous, Iran.
2 Associate Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran.
3 Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran.
4 Department of Horticulture-Crops Research, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Gorgan, Iran.
چکیده [English]

Objective
Bread wheat (Triticum aestivum L.) is one of the world’s most important and economically significant cereal crops, serving as a staple food for a large portion of the global population. Enhancing grain yield and quality through the identification of genetically diverse, high-performing genotypes is a core objective in wheat breeding programs.
Materials and Methods
In this study, 63 bread wheat genotypes were evaluated for morphological traits using an augmented experimental design at the Araqi Mahalleh Research Farm in Gorgan. The aim was to assess genetic diversity and perform association analysis between morphological traits and molecular markers. Sixteen Start Codon Targeted (SCoT) and CAAT Box-Derived Polymorphism (CBDP) markers were employed to identify molecular markers linked to key agronomic traits.
Results
The results revealed a high level of morphological variation among the genotypes. Traits such as spike weight, number of grains, and grain weight exhibited high coefficients of variation. Grain weight showed significant positive correlations with number of grains, spike length, and peduncle diameter, emphasizing the importance of these traits in improving yield. Molecular marker analysis demonstrated a high degree of genetic diversity, with 340 total alleles associated with morphological traits. Stepwise regression analysis identified peduncle diameter, harvest index, spike length, peduncle length, number of spikes, and grain length as key predictors of yield-related traits. Among the markers, SCoT8 and CBDP15 exhibited the highest polymorphism, each generating 13 bands, while CBDP15 produced the most monomorphic bands. The polymorphic information content (PIC) ranged from 0.316 to 0.500, with primer SCoT8 showing the highest polymorphism percentage (81.25%) and the highest marker index (3.808). Based on regression analysis, CBDP15 had the highest frequency of association with the most significant number of traits overall.
Conclusion
The morphological and molecular data obtained in this study provide valuable insights for the selection of superior genotypes. These findings can support the development of high-yielding wheat cultivars through marker-assisted selection and contribute to the advancement of wheat breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • Morphological traits
  • Genetic diversity
  • SCoT
  • CBDP
مجله ژنتیک و به‌نژادی گیاهی
دوره 1، شماره 2
دی 1403
صفحه 25-46

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار