همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی فرادکتری، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 استادیار، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان‌غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران

چکیده

شناسه دیجیتال (DOR):
98.1000/1735-0905.1399.36.851.103.5.1575.41

با توجه به ‌اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، بنابراین چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به‌منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همواره مورد نظر به‌نژادگران بوده است. ازاین‌رو اطلاع دقیق از رفتار و ارتباط ژنتیکی این صفات به اصلاح ژنوتیپ‌ها کمک خواهد نمود. در این تحقیق، به‌منظور شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با 21 صفت زراعی، مورفولوژیک و فیزیولوژیک در 45 ژنوتیپ مختلف کتان (Linum usitatissimum L.) براساس مدل خطی مخلوط، از 31 آغازگر مبتنی بر رتروترنسپوزون (12 آغازگر IRAP و 19 آغازگر REMAP) استفاده شد. مطالعه ساختار جمعیت به روش بیزین (Bayesian) نشان داد که دو زیرگروه احتمالی (2K=) در جمعیت مورد مطالعه وجود دارد. با استفاده از مدل خطی مخلوط در مجموع 29 مکان مرتبط با 21 صفت مورد مطالعه (p ≤0.01) شناسایی شد. صفات وزن صد دانه و عملکرد دانه بیشترین تعداد مکان پیوسته را به خود اختصاص دادند. وجود نشانگرهای مشترک در میان برخی صفات بررسی شده مانند ارتباط معنی‌دار نشانگر LTR1-UBC808-2 با صفات ارتفاع بوته و وزن صد دانه و نشانگر LTR1-UBC807-4 با صفات وزن ساقه اصلی و تعداد کپسول ساقه اصلی می‌تواند ناشی از آثار پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در این صفات باشد. باوجوداین، نتایج این مطالعه می‌تواند با گنجاندن تعداد بیشتری از نشانگرهایی که با صفات مهم اقتصادی مرتبط هستند، تقویت شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

- Asgarinia, P., Cliutier, S., Duguid, S., Rashid, Kh., Mirlohi, A.F., Banik, M. and Saeidi, Gh., 2013. Mapping quantitative trait loci for powdery mildew resistance in flax (Linum usitatissimum L.). Crop science, 53: 2462-2472.
- Ausubel, F.M., Brent, R., Kingston, R.E., Moore, D.D., Seidman, J.G., Smith, J.A., Struhl, K., Albright, L.M., Coen, D.M. and Varki, A.A., 1995. Current protocols in molecular biology. John Wiley and Sons, New York, 750p.
- Bradbury, P.J., Zhang, Z., Kroon, D.E., Casstevens, T.M., Ramdoss, Y. and Buckler, E.S., 2007. TASSEL: software for association mapping of complex traits in diverse samples. Bioinformatics, 23: 2633-2635.
- Breseghello, F. and Sorrells, M.E., 2006. Association mapping of kernel size and milling quality in wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Genetics, 172: 1165-1177.
- Choudhary, Sh.B., Sharma, H.K., Kumar, A.A., Chowdhaury, I., Maruthi, R.T. and Kak, A., 2017. Genetic diversity spectrum and marker trait association for agronomic traits in global accessions of Linum usitatissimum L. Industrial Crops and Products, 108: 604-615.
- Cloutier, S., Ragupathy, R., Miranda, E., Radovanovic, N., Reimer, E., Walichnowski, A., Ward, K., Rowland, G., Duguid, S. and Banik, M., 2012. Integrated consensus genetic and physical maps of flax (Linum usitatissimum L.). Theoretical and Applied Genetics, 125: 1783-1795.
- Earl, D.A., Louie, K.D., Bardeleben, C., Swift, C.C. and Jacobs, D.K., 2010. Rangewide microsatellite phylogeography of the endangered tidewater goby, Eucyclogobius newberryi (Teleostei: Gobiidae), a genetically subdivided coastal fish with limited marine dispersal. Conservation Genetics, 11: 103-114.
- Evanno, G., Regnaut, S. and Goudet, J., 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular Ecology, 14: 2611-2620.
- Gupta, P.K., Rustgi, S. and Kulwal, P.L., 2005. Linkage disequilibrium and association studies in higher plants: Present status and future prospects. Plant Molecular Biology, 57: 461-485.
- He, L., Xiao, J., Rashid, Kh.Y., Yao, Zh., Li, P., Jia, G., Wang, X., Cloutier, S. and You, F.M., 2019. Genome-wide association studies for pasmo resistance in flax (Linum usitatissimum L.). Frontiers in Plant Science, 9: 1982.
- Hedrick, P.W., 1987. Gametic disequilibrium measures: proceed with caution. Genetics, 117: 331-341.
- Hegary, S., Geleta, M., Bryngelsson, T., Asanaliev, A., Garkava-Gustavsson, L., Persson Hovmalm, H. and Ortiz, R., 2014. Genetic diversity analysis in Phaseolus vulgaris L. using morphological traits. Genetic Resources and Crop Evolution, 61: 555-566.
- Jia, G. and Booker, H.M., 2018. Optimal models in the yield analysis of new flax cultivars. Canadian Journal of Plant Sciences, 98: 897-907.
- Mackay, I.J., Bansep-Basler, P., Barber, T., Bentley, A.R., Cockram, J., Gosman, N., Greenland, A.J., Horsnell, R., Howells, R., Osullivan, D.M., Rose, G.A. and Howell, P.J., 2014. An eight-parent multiparent advanced generation inter-cross population for winter-sown wheat: creation, properties, and validation. G3-Genes Genomes Genetics, 4(9): 1603-1610.
- Moose, S.P. and Mumm, R.H., 2008. Molecular plant breeding as the foundation for 21st century crop improvement. Plant Physiology, 147: 969-977.
- Pritchard, J.K., Stephanes, M., Rosenberg, N.A. and Donnelly, P., 2000. Association mapping in structured populations. American Journal of Human Genetics, 67: 170-181.
- Ragupathy, R., Rathinavelu, R. and Cloutier, S., 2011. Physical mapping and BAC-end sequence analysis provide initial insights into the flax (Linum usitatissimum L.) genome. BMC Genomics, 12(1): 217.
- Rostok, N., Ramsay, L., MacKenzie, K., Cardle, L. and Bhat, P.R., 2006. Recent history of artificial outcrossing facilitates whole-genome association mapping in elite inbred crop varieties. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103: 18656-18661.
- Russo, M.A., Ficco, D.B.M., Marone, D., De Vita, P., Vallega, V., Pasam, R.K., Sharma, R., Malosetti, M., van Eeuwijk, F.A. and Haseneyer, G., 2012. Genome-wide association studies for agronomical traits in a worldwide spring barley collection. BMC Plant Biology, 12: 16.
- Sharma, H.K., Sarkar, M., Choudhary, S.B., Kumar, A.A., Maruthi, R.T., Mitra, J. and Karmakar, P.G., 2016. Diversity analysis based on agro-morphological traits and microsatellite based markers in global germplasm collections of roselle (Hibiscus sabdariffa L.). Industrial Crops and Products, 89: 303-315.
- Smykal, P., Bacova-Kerteszova, N., Kalendar, R., Corander, J., Schlman, A.H. and Pavelek, M., 2011. Genetic diversity of cultivated flax (Linum usitatissimum L.) germplasm assessed by retrotransposon-based markers. Theoretical and Applied Genetics, 122: 1385-1397.
- Soto-Cerda, B.J., Diederichsen, A., Ragupathy, R. and Cloutier, S., 2013. Genetic characterization of a core collection of flax (Linum usitatissimum L.) suitable for association mapping studies and evidence of divergent selection between fiber and linseed types. BMC Plant Biology, 13: 78.
- Soto-Cerda, B.J., Diederichsen, A., Duguid, S., Booker, H., Rowland, G. and Cloutier, S., 2014a. The potential of pale flax as a source of useful genetic variation for cultivated flax revealed through molecular diversity and association analysis. Molecular Breeding, 34(4): 2091-2107.
- Soto-Cerda, B.J., Duguid, S., Booker, H., Rowland, G., Diederichsen, A. and Cloutier. S., 2014b. Association mapping of seed quality traits using the Canadian flax (Linum usitassimum L.) core collection. Theoretical and Applied Genetics, 127(4): 881-896.
- Soto-Cerda, B.J., Duguid, S., Booker, H., Rowland, G., Diederichsen, A. and Cloutier, S., 2014c. Genomic regions underlying agronomic traits in linseed (Linum usitatissimum L.) as revealed by association mapping. Journal of Integrative Plant Biology, 56: 75-87.
- Xie, D., Dai, Zh., Yang, Z., Tang, Q., Sun, J., Yang, X., Song, X., Lu, Y., Zhao, D., Zhang, L. and Su, J., 2018. Genomic variations and association study of agronomic traits in flax. BMC Genomics, 19: 512.
- Yan, J., Shan, T., Warburton, M., Buckler, E., Mcmullen, M. and Crouch, J., 2009. Genetic characterization and linkage disequilibrium estimation of a global maize collection using SNP markers. PLoS One, 4: 8451.
- You, F.M., Jia, G., Xiao, J., Duguid, S.D., Rashid, K.Y., Booker, H.M. and Cloutier, S., 2017. Genetic variability of 27 traits in a core collection of flax (Linum usitatissimum L.). Frontiers in Plant Science, 8: 1636.
- Yu, J., Pressoir, G., Briggs, W.H., Vroh, B.I., Yamasaki, M. and Doebley, J.F., 2006. A unified mixed-model method for association mapping that accounts for multiple levels of relatedness. National Genetics, 38: 203-208.
- Zhang, Q., Wu, C., Ren, F., Li, Y. and Zhang, C., 2012. Association analysis of important agronomical traits of maize inbred lines with SSRs. Australian Journal of Crop Science, 6(6): 1131-1138.
- Zhu, C.M., Gore, E., Buckler, S. and Yu, J., 2008. Status and prospects of association mapping in plants. The Plant Genome, 1: 5-20.