تأیید نشانگرهای مولکولی ناجفت پیوسته با ژن مقاومت به ریزومانیا (Rz1) و بررسی اثر دز ژن در ژنوتیپ‎های چغندرقند

نوع مقاله: کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار مؤسسه تحقیقات چغندرقند

2 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

3 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

4 مربی مؤسسه تحقیقات چغندرقند

5 کارشناس ارشد مؤسسه تحقیقات چغندرقند

چکیده

ریزومانیا مهم‎ترین بیماری چغندرقند در ایران و برخی از مناطق جهان است که می‎تواند نقش مهمی در کاهش عملکرد محصول داشته باشد. مناسب‎ترین راه‎کار مقابله با این بیماری استفاده از ارقام مقاوم است. ردیابی ژن‎های مقاومت با استفاده از نشانگرهای مولکولی در برنامه‎های به‎نژادی ضروری است. در این تحقیق برای تایید و تکرارپذیری شش نشانگر مولکولی ناجفت، از چندین توده اصلاحی و رقم تجارتی چغندرقند که حامل ژن مقاومت Rz1 بودند استفاده شد. برای این منظور از داده‎های موجود الایزا مربوط به ارزیابی گلخانه‎ای مقاومت به ریزومانیا در چندین توده اصلاحی استفاده شد. برای آزمون مولکولی، نمونه‎های برگی از گیاهان مورد نظر جداسازی و پس از استخراج DNA، آزمون RAPD-PCR با کمک آغازگرهای مرتبط با نشانگرهای مورد نظر انجام گرفت. سپس محصولات RAPD بر روی ژل آگارز الکتروفورز شده و پس از رنگ‎آمیزی، نتایج مربوط به نشانگرها مشاهده و به حضور و عدم حضور نشانگر امتیازدهی شد. سپس درصد توافق نتایج نشانگرها با داده‎های الایزای مربوط به تک بوته‎ها در توده‎های اصلاحی و نیز درصد حضور نشانگرها در ارقام تجارتی محاسبه گردید. مقایسه بین نتایج الایزا و آزمون مولکولی نشان داد که نشانگرهای ناجفت (نشانگر پیوسته با آلل حساسیت) PN3 و PN7-2 به ترتیب با نسبت توافق 92 و 98 درصد با نتایج الایزا و به ترتیب با نسبت حضور 87 و 90 درصد در ارقام تجارتی حساس و نسبت حضور 75 و 97 درصد در ارقام تجارتی مقاوم از نشانگرهای مناسب برای شناسایی آلل حساسیت rz1 می‎باشند. هم‎چنین نتایج اثر دز ژن نشان داد که میانگین OD الایزا گیاهانی با ژنوتیپ‌ هموزیگوت غالب (Rz1Rz1) به‎طور معنی‎داری کمتر از گیاهانی با ژنوتیپ هتروزیگوت ‌(Rz1rz1) در نشانگرهای ناجفت می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Confirmation of repulsion molecular markers linked to rhizomania resistance gene (Rz1) and evaluation of gene dose effect in sugar beet genotypes

نویسندگان [English]

  • P. Norouzi 1
  • D. Rahmani 2
  • S. Oroojalian 3
  • S.B. Mahmoudi 1
  • M. Aghaiezadeh 4
  • M. Kakueinezhad 4
  • M.R. Orazizadeh 4
  • S. Vahedi 4
  • M.R. Fathi 5
1 Associate Professor of Sugar Beet Seed Institute (SBSI), Iran.
2 Former student of agricultural biotechnology, Science and Research Branch, Islamic Azad University
3 Former Student of Islamic Azad University of Karaj, Iran
4 Instructor of Sugar beet Seed Institute (SBSI), Iran.
5 Master Expert of Sugar Beet Seed Institute (SBSI), Iran.
چکیده [English]

Rhizomania is the most important disease of sugar beet in Iran and some other parts of the world, and plays an essential role in decreasing sugar yield in fields. The best approach to control this disease is to use resistant varieties. Tagging the resistance genes in breeding programs, by molecular markers is necessary. In this study, some breeding populations and commercial varieties of sugar beet originated from Rz1 resistance source were used for validation and repeatability of 6 repulsion molecular markers. Accordingly, ELISA data related to greenhouse evaluation of rhizomania resistance were used in some breeding populations. For molecular analysis, DNA was extracted from leaf samples and RAPD-PCR was performed by using the primers related to the markers of interest. The RAPD-PCR products were separated by gel electrophoresis, After electrophoresis, was stained with ethidium bromide and was observed using gel documentation device and finally was scored for the presence or absence of marker bands. In next step, conformation of the markers with ELISA data in single plants were measured in breeding populations and the precent presence of the markers in commercial varieties was determined. Comparison between ELISA and molecular analysis results showed that repulsion markers (the markers linked to the susceptibility allele) PN3 and PN7-2 had acceptable agreement with ELISA (92% and 98% respectively), susceptible varieties (87% and 90% respectively), and resistant varieties (75% and 97% respectively). Also, the results of the gene dose effect showed that the average OD value of ELISA of the dominant homozygote plants (Rz1Rz1) was significantly lower than the heterozygote plant (Rz1rz1) in the repulsion markers.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • molecular marker
  • RAPD-PCR
  • resistance
  • Rhizomania
  • sugar beet