f يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ...

14
ﺑﻴﻤﺎﺭﻱ ﻫﺎﻱ ﮔﻴﺎﻫﻲ/ ﺟﻠﺪ۵۵ / ﺷﻤﺎﺭﻩ۱ / ﺳﺎﻝ۱۳۹۸ : ۱۹ - ۳۲ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽQTL ﺧﺎﻧﻮاده از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ ﺟﻮ ﭘﻮدري ﺳﻔﯿﺪك ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻫﺎي ﻫﺎيF 3 از ﺣﺎﺻﻞ ﮐﻮﯾﺮ و ﺑﺎدﯾﺎ ﺟﻮ ارﻗﺎم ﺗﻼﻗﯽ ﺳﻤ ﯿ ﺑﺨﺘ ﺮا ﯿ ﺎر ي ﺑﺴﺘﺎﮐ1 ، ﺣﺴ ﯿ ﺻﺒﻮر ي2 * ، ﻣﻬﺪ ي ﻣﻼﺷﺎﻫ3 و ﺣﺴ ﯿ ﺣﺴ ﯿ ﻣﻘﺪم3 ) ﺗﺎرﯾﺦ درﯾﺎﻓﺖ: 15 / 1 / 1397 ؛ ﺗﺎرﯾﺦ ﭘﺬﯾﺮش: 5 / 2 / 1398 ( ﭼﮑ ﯿ ﺪه اﺳﺖ ﺟﻬﺎن ﻏﻼت ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ از ﯾﮑﯽ ﺑﺮﻧﺞ و ﮔﻨﺪم ذرت، از ﭘﺲ ﺟﻮ. ﺳﻔﯿﺪك ﻗﺎرچ از ﭘﻮدري ﻫﺎي اﻧﮕﻞ ﻫﺎي ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﮔﯿﺎﻫﺎن ﻣﻬﻢ اﺟﺒﺎري ﻫﺎي آ وﺟﻮد ﺑﻪ ﺑﺎ ﮐﻪ وردن رﻧﮓ ﺳﻔﯿﺪ ﭘﻮﺷﺶ اﻧﺪام ﺷﺎﻣﻞ ﮐﻪ ﻣﯽ ﻗﺎرچ روﯾﺸﯽ ﻫﺎي ﺑﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﻗﺴﻤﺖ روي آ ﻫﻮاﯾﯽ ﻫﺎي ن ﻫﺎ و ﺧﺸﮑﯽ زردي، ﺑﺎﻋﺚ ﮐﻤﯽ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽ زﯾﻨﺘﯽ و ﺟﺎﻟﯿﺰ ﻣﯿﻮه، درﺧﺘﺎن زراﻋﯽ، ﮔﯿﺎﻫﺎن ﻣﺤﺼﻮل ﮐﯿﻔﯽ و ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﮑﺎن ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻪ ﯾﺎﺑﯽQTL ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺎ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﻫﺎي ﻧﺴﻞ در ﭘﻮدري ﺳﻔﯿﺪكF 3 ارﻗﺎم ﺗﻼﻗﯽ از ﺣﺎﺻﻞ ﺟﻮ ﺑﺎدﯾﺎ و ﮐﻮﯾﺮ، ﺷﺎﻣﻞ ﺟﻤﻌﯿﺘﯽ104 ﻗﺎﻟﺐ در ﺧﺎﻧﻮاده آﻣﺎري ﻃﺮح اﮔﻤﻨﺖ در ﺳﺎل زراﻋﯽ96 - 95 ﺷﺪ ﮐﺸﺖ ﮐﺎووس ﮔﻨﺒﺪ داﻧﺸﮕﺎه در ﻧﺪ. از ژﻧﺘﯿﮑﯽ ﻧﻘﺸﻪ ﺗﻬﯿﻪ ﺑﺮاي28 ﻧﺸﺎﻧﮕﺮSSR و9 ﻧﺸﺎﻧﮕﺮISSR ، 3 ﻧﺸﺎﻧﮕﺮIRAP و5 ﻧﺸﺎﻧﮕﺮiPBS ) ﻣﺠﻤﻮع در93 آﻟﻞ( ﮐﻪ ﺷﺪ اﺳﺘﻔﺎده ﺑﻪ7 ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﮔﺮوه ﺟﻮ در ﻣﻨﺘﺴﺐ ﺷﺪﻧﺪ. در ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﻧﻘﺸﻪ ﺳﺎﻧﺘﯽ ﺑﺎ ﺑﺮاﺑﺮ ﻣﻮرﮔﺎن5 / 617 و ﻣﯿﺎﻧ ﮕﯿﻦ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﯿﻦ ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ دو ﻫﺎي ﺑﺎ ﺑﺮاﺑﺮ ﻣﺠﺎور41 / 5 ﺳﺎﻧﺘﯽ ﺷﺪ ﻣﻮرﮔﺎن. ﭼﻬﺎرQTL ، ﮔﺮوه روي ﭘﯿﻮﺳﺘﮕﯽ ﻫﺎي ﮐﺮوﻣﻮزوم ﻫﺎي ﺷﻤﺎره3 ، 4 و6 ﺷﺪ ردﯾﺎﺑﯽ ﭘﻮدري ﺳﻔﯿﺪك ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮاي. ﺑﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اﯾﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ رد ﯾﺎﺑﯽQTL ﺷﺪ ﻧﻈﺮ ﻣﻮرد ﺻﻔﺖ ﺑﺮاي ﺟﺪﯾﺪي. qSPM-4b ، ﺑﯿﻦ ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ دوISSR13-1 وISSR16-4 ﺑﺎ26 / 3 LOD= ، 6 / 13 درﺻﺪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺑﺎ را ﺻﻔﺖ ﻣﺜﺒﺖ اﻓﺰاﯾﺸﯽ اﺛﺮ12 / 0 ﻧﻤﻮد ﮐﻨﺘﺮل. QTL ردﯾﺎﺑﯽ ﻫﺎي ﻣﯽ ﺗﺤﻘﯿﻖ، اﯾﻦ در ﺷﺪه ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ در ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻪ ﻫﺎي ﻋﻤﻠﮑﺮد اﻓﺰاﯾﺶ و ﺑﯿﻤﺎري اﯾﻦ ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ اﻓﺰاﯾﺶ اﯾﺠﺎد ﺑﺮاي ﻧﮋادي ﮔﯿ ﻗﺮار اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻮرد ﺷﺪه ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺟﺪﯾﺪ ارﻗﺎم ﺮﻧﺪ. ﻣﯽ ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺮرﺳﯽ ﻧﺘﺎﯾﺞ از ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ اﻋﺘﺒﺎر ﺗﻌﯿﯿﻦ از ﭘﺲ ﺗﻮان ردﯾﺎﺑﯽ ﻫﺎي ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ در ﺷﺪه، ﻫﺎي ﺑﻪ ارزﯾﺎﺑﯽ ﺑﺎ ﻫﻤﺮاه ﻧﮋادي ﻣﺰرﻋﻪ ﻫﺎي ﻧﻤﻮد اﺳﺘﻔﺎده اي. ﮐﻠﯿﺪواژه: QTL ﺳﻔ ﺟﻮ،، ﯿ ﭘﻮدر ﺪك ي، ﻣﻘﺎوﻣﺖ، ﺷﻨﺎﺳﺎ ﯾﯽ. * ﻣﺴﺌﻮل ﻣﮑﺎﺗﺒﺎت، ﭘﺴﺖ اﻟﮑﺘﺮوﻧ ﯿ: [email protected] 1 . داﻧﺸﺠﻮ ي ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳ رﺷﺘﻪ ارﺷﺪ ﯿ ﻮﺗﮑﻨﻮﻟﻮژ ي ﮐﺸﺎورز ي ا ﮐﺎووس، ﮔﻨﺒﺪ داﻧﺸﮕﺎه ﺮان. 2 . داﻧﺸ ﯿ ﺗﻮﻟ ﮔﺮوه ﺎر ﯿ ﺪات ﯿ ﺎﻫ ا ﮐﺎووس، ﮔﻨﺒﺪ داﻧﺸﮕﺎه ﺮان. 3 . اﺳﺘﺎد ﺎران ﮔﺮوه ﺗﻮﻟ ﯿ ﺪات ﯿ ﺎﻫ داﻧﺸﮕﺎه ﮔﻨﺒﺪ ﮐﺎووس، ا ﺮان.

Upload: others

Post on 16-Jul-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

حاصل از F3هاي هاي مقاومت به سفیدك پودري جو با استفاده از خانوادهQTLشناسایی تالقی ارقام جو بادیا و کویر

3مقدم ینین حسیحسو 3یمالشاه يمهد، *2ين صبوریحس، 1یبستاک ياریرا بختیسم

)5/2/1398 :پذیرش تاریخ ؛15/1/1397 :دریافت تاریخ(

دهیچکهاي اجباري مهم گیاهان هستند، هاي انگل هاي پودري از قارچ سفیدك. جو پس از ذرت، گندم و برنج یکی از مهمترین غالت جهان است

باعث زردي، خشکی و ها نهاي هوایی آ روي قسمت باشد بر هاي رویشی قارچ می که شامل اندام پوشش سفید رنگ وردنکه با به وجود آهاي مرتبط با مقاومت به QTLیابی به منظور مکان. شوند و کیفی محصول گیاهان زراعی، درختان میوه، جالیز و زینتی می کاهش کمی

سال دراگمنت طرح آماري خانواده در قالب 104جمعیتی شامل ،کویر وبادیا جو حاصل از تالقی ارقام F3سفیدك پودري در نسل و IRAPنشانگر ISSR ،3نشانگر 9و SSRنشانگر 28براي تهیه نقشه ژنتیکی از . نددر دانشگاه گنبد کاووس کشت شد 95 - 96زراعی

مورگان برابر با سانتی نقشه پیوستگیدر . شدند منتسبدر جو گروه پیوستگی 7 به استفاده شد که) آلل 93در مجموع ( iPBSنشانگر 5 هاي کروموزوم هاي پیوستگی روي گروه ،QTLچهار . مورگان شد سانتی 41/5مجاور برابر با هايدو نشانگربین فاصله گینمیان و 5/617

. جدیدي براي صفت مورد نظر شد QTLیابی ردنتایج این مطالعه منجر به . براي مقاومت به سفیدك پودري ردیابی شد 6و 4، 3 شمارهqSPM-4b، دو نشانگر بینISSR13-1 وISSR16-4 26/3 باLOD= ،6/13 کنترل نمود 12/0اثر افزایشی مثبت صفت را با تغییرات درصد .

QTLنژادي براي ایجاد افزایش منابع مقاومت به این بیماري و افزایش عملکرد هاي به توانند در برنامه شده در این تحقیق، می هاي ردیابیهاي شده، در برنامه هاي ردیابی توان پس از تعیین اعتبار نشانگر از نتایج بررسی حاضر می. رندارقام جدید تولید شده مورد استفاده قرار گی

.اي استفاده نمود هاي مزرعه نژادي همراه با ارزیابی به

.ییشناسا مقاومت، ،يدك پودری، جو، سفQTL :کلیدواژه

[email protected] :یکیالکترون پست مکاتبات، مسئول * .رانیدانشگاه گنبد کاووس، ا يکشاورز يوتکنولوژیارشد رشته ب یکارشناس يدانشجو .1 .رانیدانشگاه گنبد کاووس، ا یاهیدات گیار گروه تولیدانش. 2 .رانیا کاووس، گنبد دانشگاه یاهیگ داتیتول گروه ارانیاستاد. 3

Page 2: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

20 20

Identification of the QTLs of resistance to barley powdery mildew using F3 families derived from the cross Badia and Kavir barley cultivars

S. Bakhtiari1, H. Sabouri2*, M. Mollashahi3, and H. Hosseini Moghaddam3

(Received: 4.4.2018; Accepted: 25.4.2019)

Abstract Barley is one of the most important cereals in the world after corn, wheat and rice. Powdery mildew is one of the important fungal parasites of the plants which cover their above ground parts with the formation of a white fungal vegetative organs causing yellowing, drying and reducing the quantitative and qualitative traits of the field crops, fruit trees and ornamental plants. In order to locating the powdery mildew resistance QTLs in the F3 generation derived from the cross Badia and Kavir cultivars, a population consisted of 104 families was cultivated in 2017 at Gonbad-e-Kavos University. To provide a genetic map, several groups of markers including of 28 SSR, 9 ISSR, 3 IRAP and 5 iPBS (93 alleles) that were related to barley chromosomes used. Genetic maps were covered 617.5 cM and the mean gap between flanking markers was 5.41 cM. Four QTLs were detected on chromosomes 3, 4 and 6 to powdery mildew resistance. The results of this study led to a new QTL trace for the desired trait. The QTL qSPM-4b with LOD=3.26 that was between the two ISSR13-1 and ISSR16-4 markers, controlled 13/.6 of the phenotypic variations of the respective attribute with an incremental decrease of 0.12. The QTLs detected could be used in breeding programs to increase the resistant sources against the disease and to increase the yield of the new produced cultivars. The results of the current research can be used in breeding programs after determining the validity of markers. Keywords: QTL, Barley, Powdery Mildew, Resistance Identification

*Corresponding author’s E-mail: [email protected] 1. MSc in Agricultural Biotechnology, Gonbad Kavous University, Iran. 2. Assoc. Professor, Department of Plant Production, Gonbad Kavous University, Iran. 3. Assist. Professor, Department of Plant Production, Gonbad Kavous University, Iran.

Page 3: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

21 21

مقدمه emend. Bowden Hordeumجو زراعی با نـام علمـی

vulgare L. متعلق به خانواده گندمیان(Gramineae) است(Von Bothmer et al., 1995) . تـرین غـالت از مهـم جـو

ســابقه هـزاران ســاله دارد کشـت آن باشــد کـه جهـان مـی (Majnon-Hosseini,1997). ــر ــی آن عملک ــی و کیف د کمهاي زنده و غیر زنـده کـاهش ممکن است تحت تاثیر تنش

هـاي زنـده بیمـاري قـارچی مولـد یکی از این تـنش . یابدکـه در صـورت گسـترش و شـدت اسـت سفیدك پودري

. جـو دارد بیماري تاثیر زیادي روي عملکرد کیفـی و کمـی هـا، سلسـله تیواز ابر سلسـله یوکـار 1سفیدك پودري جو

اي، هـاي رشـته ها، شاخه آسکومیستا، رده آسکومیست قارچ باشـد می Blumeria graminisو جنس Erysiphales راسته

(Czembor, 2000) . این قارچ بیـوتروف اجبـاري اسـت وپراکنـده ، حشـرات و پرنـدگان بـاد عواملی از قبیـل توسطتـرین بیمـاري سـفیدك پـودري یکـی از مخـرب . شود می

ت و به ویژه در آب و هواي سرد هاي برگی جو اس بیماريخسـارت ناشـی . باشد و نواحی مرطوب و معتدل شایع می

از این بیماري در شمال آمریکا و شـمال و مرکـز اروپـا تـا شـود کـه بیشـترین خسـارت تخمـین زده مـی % 30حدود

میـزان . (Czembor, 2000) باشد بیماري مربوط به اروپا مییانه یک میلیارد مارك خسارت این بیماري در کل اروپا سال

,Ward, 1953)وارد . (Limpert, 1987) برآورد شده است

اولین کسی بود که بررسی مقاومت جوهاي موجود (1957در کلکسیون جهانی جو آمریکا را نسبت به بیمـاري فـوق

ایـن 1326در ایـران بـراي اولـین بـار در سـال . آغاز کرد

1 Blumeria graminis DC.ex Merat f.sp. hordei Er. Marshal (syn. Erysiphe graminis f. sp. hordei) (BGH)

ام منـاطق بیماري توسط اسفندیاري گـزارش شـد و در تمـ در ایـران . (Behdad, 1990)کشور کم و بـیش شـیوع دارد

نیز این بیمـاري در صـورت مسـاعد بـودن شـرایط آب و هاي مهم و مـوثر در کـاهش تولیـد هوایی از جمله بیماري

ایــن . (Behdad, 2006) رود ایـن محصــول بــه شــمار مــی بیماري داراي اهمیت اقتصادي زیادي است، زیرا عالوه بـر

ملکرد، سبب کاهش کیفیت دانه برداشت شده نیـز کاهش عمقاومت به بیماري سفیدك . (Zhang et al., 2005) شود می

که ) کیفی(عمودي از نوع مقاومتممکن است پودري جو افقـی شود و یا از نـوع اصطالحا اختصاصی نژاد اطالق می

شود وجود که اصطالحا غیراختصاصی نژاد گفته می )کمی(هـاي بیشتر مقاومـت . (Terojilo et al., 2004) باشد داشته

بکار گرفته شده در ارقام تجاري جو از نوع اختصاصی نژاد باشند کـه معمـوال داراي عمـر کوتـاه بـوده و بـا بـروز می

ــرآزاري ــاي پ ــته ) Virulences(ه ــد و مخــرب شکس جدیدهند حداکثر کاهش محصول ها نشان می پژوهش. شوند می

اسـت کـه پـودري در جـو هنگـامی در اثر بیماري سفیدكاي آلوده شوند و گسترش بیماري ها در مرحله گیاهچه بوته

,Emami and Hasanzadeh) تا گلدهی ادامه داشـته باشـد

کننده مقاومت به سفیدك پودري جو لرهاي کنت ژن. (1994ــر روي کرومــوزوم دنباشــ دو و هفــت مــی هــاي عمــدتا ب

(Naghavi et al., 2001) .اي نیـز ممانعـت کننـده هـاي ژنوجود دارند که باعـث تغییـر در تظـاهر فنوتیـپ مقاومـت

هاي تعداد زیادي از ژن .(Naghavi et al., 2001) شوند میهـاي جـو پالسم مقاومت به سفیدك پودري در ارقام و ژرم

هـاي جدیـد نژادظهور ها با اند، ولی بیشتر آن شناسایی شدهکنتـرل .(Fazeli et al., 2008) انـد شکسـته شـده و پرآزاردر شرایطی که سطح مقاومت در ارقام پـائین باشـد بیماري

و یا مقاومت شکسته شده باشد و لـذا ارقـام کاشـت شـده حساس باشند و از طرفی شرایط جـوي و حساس و یا نیمه

Page 4: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

22 22

به طور معمول محیطی نیز براي توسعه بیماري فراهم باشد Gullino and) یـرد گ هـا انجـام مـی کش با استفاده از قارچ

Kuijpers, 1994). آغازگر اسـتفاده از 1930هونکر از سال (specific resistance genes)هاي مقاومت اختصاصـی ژن

ــود ــا ب ــودري در اروپ ــفیدك پ ــاري س ــرل بیم ــراي کنت ب(Spencer, 1978) . ــا تجزیــه جــو بــراي ســفیدك QTLب

هـاي مقاومـت بـه پودري مشخص کردند که تعدادي از ژنقـرار دارنـد 7یدك پـودري بـر روي کرومـوزم شـماره سف

(Tinker and Mather, 1994) . 76هاي در ایران بین سال- زنجـان، اصـفهان، مغـان، (از مناطق مختلـف کشـور 1374

) گرگان، تهران، ساري، ارومیه، ورامـین، طالقـان و دماونـد آوري و از نظـر نمونه از سفیدك پودري جو جمع 29تعداد . ایی روي ارقام استاندارد مورد بررسی قرار گرفتندز بیماري

هــاي مقــاوم نتــایج بدســت آمــده نشــان داد کــه بــراي ژنMla7+Mlk ،Mla7 ،Mla6 ،Mla12 ،Mla3 ،

Mlg+Ml(cp) ،Mlh ،Mlav ،Mla8 ،Mlo وMla9 در ,Pourmansouri)زایـی وجـود دارد کشور فاکتور بیمـاري

1988) . تواننـد مارکرهاي مولکولی میها، آمد ژن ربراي انتقال کا

کمک بزرگی به شمار آیند مخصوصا وقتی انتقـال چنـدین ,.Cenci et al) ژن مقاومت بـه یـک رقـم مـد نظـر باشـد

کوچـک کمـی يهـا از آنجایی که معمـوال اثـر ژن . (1999گیري آنهـا است، شناسایی و تعیین دقیق تعداد و محل قرار

مکـان ژنـی ( QTL 2در ژنـوم مشـکل بـوده و از اصـطالح ,.Naghavi et al) شـود براي آنها استفاده می) صفت کمی

شود کـه به قسمتی از ژنوم گفته می QTLدر واقع . (2009گـذارد و معمـوال شـامل تعـداد تـاثیر مـی روي صفت کمیباشد که همه یا بعضی و یـا هاي ژنی می زیادي ژن یا مکان

2 Quantitative Tratis Loci

. شـوند مربـوط مـی گاهی حتی یکی از آنها به صفت کمـی کننـده، جایگـاه کرومـوزومی لرهاي کنت آگاهی از تعداد ژن

هـا در تظـاهر و توزیـع آنها و سهم نسـبی هـر یـک از ژن نژادي آتی مورد استفاده قرار تواند در کارهاي به فنوتیپی می

هـاي ژنـی با شناسایی مکـان QTLهاي تجزیه روش. گیردکـی آنهـا و تواند به فهـم کنتـرل ژنتی کننده صفات می لرکنت

بـه کمـک نشـانگر کمـک مـواد گزینش هاي برنامهتوسعه Patiuor)پاتیور و همکـاران . (Joliuo et al., 2006) نماید

et al., 1998) الیـن و رقـم مـورد 27در تحقیقـی از بـیناي، یـازده الیـن بررسی در مرحلـه گیـاه کامـل و گیاهچـه

قـاوم حساس، دو الین نیمه حساس، سه الین یا رقم نیمه مســه الیــن نیــز کــه گــزارش کردنـد و هشـت رقــم مقــاوم

کامـل از گیـاه اي و هاي متفاوتی در مراحل گیاهچه واکنش . خود بروز دادند

ــدایی و همکــاران ، در(khodaee et al., 2010)خ پاتوتیـپ به امیدبخش الین و رقم تجاري 24 تعداد ارزیابی هـاي شـانگر رقم مازندران، در پودري سفیدك بیماري برترــا ــترین ب ــزان بیش ــاس می ــرین آلــودگی، حس الیــن و ت

SHA7.MILAN تــرین مقــاوم آلــودگی میــزان کمتــرین بـا .است شده گزارش بیماري به نسبت

، در (Yousefi rad et al., 2010)یوسفی راد و همکاران هاي مقاومت به بیمـاري سـفیدك پـودري در یابی ژن مکان

162ترکیـب، تعـداد ص نـو هاي خـال جو با استفاده از الینحاصل F6نسل (RIL)هاي خالص نوترکیب جمعیت الین

از تالقی دو رقم ایگري و آریگاشار به عنوان والدین بـا دو در . تکرار در قالب طرح التیس مربـع سـاده کشـت شـدند

جفـت 40و AFLRجفت ترکیـب آغـازگر 11آزمایشات هاي جو کروموزوم از کروموزم 5. استفاده شد SSRآغازگر

42گروه پیوستگی را تشکیل دادند کـه 4شناسایی شدند و هـاي بر روي کرومـوزوم SSRنشانگر 5و AFLPنشانگر

Page 5: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

23 23

گـروه 4در AFLPنشانگر باقیمانـده 27، 6و 5، 4، 3، 2ــد ــرار گرفتن ــراي صــفت QTL 2مجموعــا . پیوســتگی ق بهـاي ك پودري از جمعیـت الیـن مقاومت به بیماري سفید

هاي پیوستگی روي گروه خالص نوترکیب بدست آمد که بربیشترین درصد تغییرات فنوتیپی را نسبت به بیماري 4و 1

.در جمعیت توجیه نمودندبیمـاري مقاومـت تا کنـون مطالعـاتی در مـورد چه اگر

سفیدك پودري جو در شرایط مزرعه و گلخانه مطالعه شده نظر به اهمیت جـو و همچنـین بیمـاري سـفیدك است، اماهدف بررسی شناسایی نحوه توارث در این مطالعه ،پودري

کننده مقاومت در جمعیت حاصـل از هاي کنترل و تعیین ژن .تالقی ارقام بادیا و کویر بود

مواد و روش

مواد گیاهی و محل اجراي آزمایش

براي تعیین وراثـت مقاومـت ژنتیکـی جـو بـه بیمـاري ــودري، ــفیدك پ ــات س ــازمان تحقیق ــذکور در س ــی م تالق

هـاي در کشاورزي و منابع طبیعی کشور انجام شد و نسـل 104 .حــال تفــرق آن در دانشــگاه گنبــدکاووس تهیــه شــد

ــامتالقــی از حاصــل F3خــانواده ــا ارق کــویرو جــو بادی(Taghizadeh et al., 2016) سـتان در استان گلستان، شـهر

اگمنـت آمـاري و در قالب طـرح اي به صورت مزرعهگنبد هر خانواده با خطوط .کشت شد 1396 -95سال بهمن در .گردید متري کشت سانتی 20متري با فاصله بین ردیف یک

برداري از تیپ آلودگی و شدت آلودگی با استفاده یادداشتبـدین ترتیـب . انجـام شـد (Wang, 1993)وانگ از روش

نسـبت بـه بیمـاري سـفیدك هاي جو عکس العمل خانواده از برداري یاداشت. مرحله تعیین شد 7پودري در مزرعه در

مرحله پنجه زنی، گیاهچه شدن، تـورم سـنبله، سـبز شـدن

هاي جو عالئم بیماري سفیدك پودري جو روي برگ -1شکل

Figure 1. Appearance of symptoms on the leaves

20در نظـر گـرفتن بـا کامل ارقام جو و خمیري شدن دانه تـرین بـرگ بـه سـنبله هـر نمونه از برگ پـرچم و نزدیـک

در نهایـت میـانگین .خانواده به صورت تصادفی انجام شددر . برداري در مقابل بیماري مـدنظر قـرار گرفـت یادداشت

کد براي مشخص کردن درصـد آلـودگی 5این پژوهش از . بیماري استفاده شد

.آلودگیبدون هیچگونه ): مقاوم(مصون -0 20-10 بـین کـه مالیـم، اسـپورزایی : مقـاوم نیمه -1

در نکـروز و شـده پرچم آلوده برگ سطح درصد .شود می دیده ها لکه اطراف

درصـد 40-20اسپورزایی متوسـط، : نیمه حساس -2پوشیده شده و نکـروز مشـاهده پرچم سطح برگ

.شود نمی سطح برگدرصد 60-40اسپورزایی بین : حساس -3

.پوشیده شده و عالیم نکروز وجود ندارد پرچم 60اسـپورزایی شـدید، و بـیش از : بسیار حساس -4

پوشـیده شـده و عالئـم پـرچم سطح برگ درصد .نکروز وجود ندارد

یـابی ژنتیکـی نقشـه جهت محاسباتمیانگین هر کد از بـرداري از اشتدریزي انجام شده یاد طی برنامه. استفاده شد

ري تا زمان برداشت ایـن محصـول، عالیم اولیه بیما شروع

Page 6: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

24 24

در مـراز اي پلـی مواد مورد استفاده در واکنش زنجیـره -1دول ج ISSRنشانگر

Table 1. Materials for amplification of ISSR marker using PCR

Amount (μl)

Concentration Components

1 1X Buffer PCR10X 0.48 50 mM MgCl2 0.6 10 μl dNTP

0.12 Taq DNA Polymerase Enzyme

1.5 μl 60 ng Primer 2.5 μl 0.75-0.5 ng DNA diluted 3.8 μl H2O 10 μl the Final content

ISSRهاي برنامه حرارتی تاچ داون براي تکثیر جایگاه -2جدول Table 2. Touchdown Thermal Program for amplification of the ISSR Markers

Step Temperature (C̊)

Time (minute)

& (second) Number of cycles

Primary denaturing 95 5' 1 Denaturing 95 45" 10 Annealing - 45" Synthesis 72 45" Denaturing 95 45" 25 Annealing - 45" Synthesis 72 45" Final duplication 72 5' 1

.انجام شداي یکبار هفته

ژنومی DNAاستخراج

هر گونـه جوان عاري از برگ DNA، 20استخراج برايطبـق به وسیله نیتـروژن مـایع را F3 هر خانوادهاز آلودگی

اسـتخراج و )CTAB)Saghi Maroof et al., 1997 روش 5/1هـاي به میزان یک سوم حجم تیوپ( 5/1هاي به تیوپبراي اطمینـان کـار تمـام وسـایل . منتقل شدند) لیتري میلی

.ضد عفونی گردید% 70الزم در این پژوهش با الکل

بارگیري و رنگ آمیزي محصوالت حاصل از انجام عمل PCR

بــا اســتفاده ازاســتخراجی DNAبــراي تعیــین کیفیــت

در مـراز اي پلـی مواد مورد استفاده در واکنش زنجیـره -3جدول SSRنشانگرهاي

Table 3. Materials for amplification of SSR marker using PCR

Amount (μl)

Concentration Components of the reaction

1 1X Buffer PCR10X 0.48 50 mM MgCl2 0.6 10 mM Dntp

0.12 Taq DNA Polymerase Enzyme 0.75 60 ng Forward primer 0.75 60 ng Reverse primer 2.5 0.75-0.5ng Diluted DNA 3.8 H2O 10 The final content SSRهاي برنامه حرارتی براي تکثیر جایگاه -4جدول

Table 4. Touchdown Thermal Program for amplification of SSR Markers

Step Temperature (C̊)

Time (minute) &

second)

Primary denaturing 94 5' 1 Denaturing 94 1 18 Annealing 64 30" Synthesis 72 1' Denaturing 72 1' 30 Annealing 94 1' Synthesis 55 1' Final duplication 72 5' 1

کـه روش سـریع و ) % 8/0 ژل آگـارز ( الکتروفـورز افقـی مـواد . استفاده شد ،باشد می DNAساده براي تعیین کیفیت

مـراز اي پلـی مورد استفاده و میزان آنها در واکـنش زنجیـره SSR ، ISSR ــر ــراي تکثی ــاچ داون ب ــی ت ــه حرارت و برنامانجـام پـس از . آمـده اسـت 4الـی 1ها در جـدول نشانگر

تکثیـري روي ژل اکریـل DNA، الکتروفورزPCRواکنش هـا بـا نـد جهت نمایان سازي با. درصد انجام گرفت 6آمید

آمیـزي بـا نیتـرات نقـره روش موسوم به روش سریع رنگ(An et al., 2009; Byum et al., 2009) ژل را .انجام شـد

بنــدي و در یخچــال جهــت در کاورهـاي پالســتیکی بســته دهی نگهـداري شـد پرایمرهـاي بکـار بـرده شـده در نمره

,.Taghizadeh et al(نشان داده شده اسـت 6و 5جدول

2016.(

Page 7: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

25 25

مورد استفاده در تهیه نقشه پیوستگی SSRنشانگرهاي -5جدول Table 5. The SSR markers used for providing of linkage map

.Reverse sequence Forward sequence/ Chromosome Marker CTCCACGAATCTCTGCACAA/CACCGCCTCCTCTTTCAC 1 HVM20 ATGTACCATTACGCATCCA/GAAATGTAGAGATGGCACTTG 1 Bmag0782 CCATCAAAGTCCGGCTAG/ GTCGGGCCTCATACTGAC 1 Bmac0032 ATCGTGACATCTCAAGAACA/CCTGATACTGCCTAGCATTAG 1 Bmag0718 TCCAGCCGAACAATTTCTTG/AGTACTCCCACACCACGTCC 2 HVM36 CTGTGGCTAAAGAAGGCACC/ AAGATTGCTGCAGGATAGGC 2 GBM1462 ATCCAGTGGCCTTTGTATGG/TCAGCTCCTCTCTCTTCATGTG 2 GBMS160 ACACCACATTCATCTTCCTTCA/ CATTGCTCTGCTTCCTGTCA 2 GBMS247 GGTCGGTTCCCGGTAGTG/TCCTGATCCAGAGCCACC 3 HVM27 ATACCATGATACATCACATCG/GGGGGTATGTACGACTAACTA 3 Bmag0603 AACACACCAAAAATATTACATCA/CGAGTAGTTCCCATGTGAC 3 Bmag0225 AAGGGGAATCAAAATGGGAG/TCGAATAGGTCTCCGAAGAAA 3 Bmag0013 GTCGGGCTCCATTGCTCT/CCGGTACCCAGTGACGAC 4 HVM67 GCAGCCAAGACCTTGAGAAAGC/ GCCTGAACTAGCCCGAGAAATG 4 Cit7 CAAATCAATCAAGAGGCC/TTTGAAGTGAGACATTTCCA 4 EBmac0906 CGATTCCCCTTTTCCCAC/ATTCTCCGCCGTCCACTC 4 HVM40 AGTGGGGAATGAGAGAATGG/TGCTTGTGGGGCATCACAC 5 HVM30 CTGACCCTTTGCTTAACATGC/TCAGCGTGACAAACAATAAAGG 5 GMS001 TTCCGTTGAGCTTTCATACAC/ATTGAATCCCAACAGACACAA 5 EBmac0684 GGAATCTTCTGGAACGTC/TTAAGAAGATCATTGTATTGAAGA 5 Bmag0113 AGACATCCAAAAAATGAACCA/TGGTAACTTGTCCCCCAAAG 6 HVM65 CTACCTCTGAGATATCATGCC/ATCTAGTGTGTGTTGCTTCCT 6 Bmac310 AGCCCGATCAGATTTACG/TTCTCCCTTTGGTCCTTG 6 Bmac0040 ACACTATACACATATAT/GAATCCCAACAGACACA 6 GBMS0083 AGAGCAACTACCAGTCCAATGGCA/GTCGAAGGAGAAGCGGCCCTGGTA 7 HVM4 ATATTTATGAAACGGTGTTCG/ GGGTTTATCCTCTGCAGG 7 GBMS0111 ACGAAAGAGTTACAACGGATA/GTTTACCACAGATCTACAGGTG 7 Bmag0135

هاي مورد استفاده افزار هاي آماري و نرم تجزیه

Manly and)افـزار بـراي تهیـه نقشـه ژنتیکـی از نـرم

Olson, 1999) MapManager QTX17 و براي رسم نقشهو در نهایــت MapChart (Voorrips, 2002) افــزار از نــرم

,Qgene (Nelson افـزار نـرم هـا از QTLبراي پیدا کـردن

.ستفاده شدا (1997

نتایج و بحثشـود تمـام مشـاهده مـی 7جـدول همان طـور کـه در

، از نظـر F3ها، شـامل والـدین و نتـایج حاصـل از ژنوتیپبیماري سفیدك پودري در ارقـام صفت تجزیه واریانس در

. دار داشـتند اخـتالف معنـی 01/0سطح احتمال مختلف در ها براي صفت بیمـاري سـفیدك دامنه تغییرات بین ژنوتیپ

.بود 33/59پودري سـفیدك پـودري در بررسی ژنوتیپ مقاومت به بیماري

،0گـروه هـاي خـانواده : )8جـدول ( گروه 5ها در خانواده، %)20تـا 10( مقـاوم نیمـه ، 1گـروه ، %)10کمتر از ( مقام

تا 40( حساس، 3گروه ، %)40تا 20( حساس نیمه، 2گروه بنـدي رده %)60بـاالتر از ( بسیار حسـاس ، 4گروه ، %) 60

، 16، 15، 14، 11، 2هـاي گروه اول شـامل ژنوتیـپ .شدند19 ،25 ،28 ،30 ،33 ،38 ،41 ،43 ،45 ،53 ،58 ،62 ،63 ،ــو 92و 87، 84، 83، 81، 80، 76، 75، 74، 71، 68، 67 د، ب

این گروه از لحاظ مقاوت به بیماري سفیدك پودري نسبت ــروه ــایر گ ــه س ــاوم ب ــا مق ــود ه ــر ب ــامل . ت ــروه دوم ش گ

، 39، 37، 36، 34، 32، 31، 27، 24، 7، 5، 3، 1هاي ژنوتیپ48 ،49 ،51 ،52 ،55 ،59 ،61 ،66 ،69 ،70 ،72 ،77 ،88،

Page 8: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

26 26

مـورد اسـتفاده در iPBS و ISSR ، IRAPنشانگرهاي -6جدول تهیه نقشه پیوستگی

Table 6. ISSR, IRAP and iPBS Markers used for linkage map contrauction

Sequence Marker iPBS

ACTTGGATGCTGATACCA 2231 GCTCTGATACCA 2074 GCTCCGATGCCA 2076 CATCGTAGGTGGGCGCCA 2415 ACCTAGCTCACGATGCCA 2221

IRAP TGAGTTGCAGGTCCAGGCATCA IRAP56 ACCCCTTGAGCTAACTTTTGGGGTAAG IRAP54 CACTTCAAATTTTGGCAGCAGCGGATC IRAP50

ISSR CTCTCTCTCTCTCTCTG ISSR16 CTCTCTCTCTCTCTCT ISSR20 CTCTCTCTCTCTCTCTT ISSR22 TCTCTCTCTCTCTCTCA ISSR29 GAGGAGAGAGAGAGAG ISSR30 GAGAGAGAGAGAGAGA ISSR31 GGAAGGAAGGAAGGAAGGAAT ISSR38 CTCCTCCTCCTCCTCCTCG ISSR47 ACACACACACACACACACACTA ISSR48

بـود کـه در برابــر بیمـاري ســفیدك 99و 96، 93، 91، 89

بنـدي گـروه سـوم کـه در رتبـه . مقـاوم بودنـد پودري نیمههـاي دو والـد حساس قرار داشتند نیز شـامل ژنوتیـپ نیمه

، 23، 22، 21، 20، 18، 17، 13، 12، 9، 8، 6کــویر و بادیــا، 26 ،35 ،42 ،44 ،46 ،50 ،54 ،56 ،60 ،65 ،z165 ،67 ،بود، گـروه چهـارم 103، 102، 101، 100، 98، 97، 82، 78

کـه گـروه 95و 94، 79، 64، 40، 10هـاي شامل ژنوتیـپ خـر کـه حساس به بیماري سقیدك پودري بودند و گروه آ

هـاي دیگـر بسـیار هاي این گروه نسبت بـه گـروه ژنوتیپ .بود 90، 57هاي حساس است شامل ژنوتیپ

و SSRنشـانگر 28نقشه پیوستگی تهیه شده بر اسـاس خـانواده 104روي ) آلل 93در مجموع (ISSR نشانگر 19F3 حاصل از تالقی ارقام جو کـویر و بادیـا نشـان داد کـه

کرومـوزم جـو را پوشـش 7همه نشانگرهاي گزینش شده

ــدول ــر روي -7ج ــورد بررســی ب ــانس صــفات م ــه واری تجزی کویر در بیماري× جو حاصل از تالقی ارقام بادیا F4هاي خانواده

سفیدك پودريTable 7. The analysis of the variance of the attributes studied on the F4 families from the confluence of the Badia and Kavir digits in a powdery mildew disease.

Mean of Square Df Source of Variation powdery mildew disease 0.01484ns 6 Block 0.06118* 106 Cultivar 0.06399* 99 Treatment 0.01188 22 Error 59.33347 CV

*, ** and ns: significant at the 1% and 5% probability levels, respectively, and not significant.

,Kosambi)این پوشش نیز بر اساس تابع کـوزامبی . دادند

41/5مورگان با میـانگین فاصـله سانتی 5/617برابر (1994در LODباالترین . مورگان بین دو نشانگر مجاور بود سانتیQTL26/3شـده، ي مرتبط بـه سـفیدك پـودري ردیـابی ها

روي 02/2بـا LODو همچنین کمتـرین 4روي کروموزم در این بررسـی مجموعـا، چهـار . مشاهده شد 6کروموزوم

QTL چهـار . یـابی شـد براي بیماري سفیدك پودري مکانQTL بزرگ اثر بوده که سهم زیادي از تنوع فنوتیپی صفت

qSPM-4b( روي کرومـوزوم QTLدو . کردند را کنترل می 80و 116هـــاي بـــه ترتیـــب در موقعیـــت) qSPM-4aو

QTLایـن دو ). 9 جـدول ( مورگـان ردیـابی شـدند سانتیدرصد تغییـرات فنـوتیپی بیمـاري سـفیدك 9/25توانستند

در QTL اثر افزایشـی در ایـن دو که پودري را توجیه کننددسـت آمـده هاي ب LOD .دو مورد از والد بادیا انتقال یافت . بود 265/3و 948/2در این مرحله به ترتیب برابر با

qSPM-6( 6و 3هـاي دیگر روي کروموزوم QTLدو و ISSR13-3تـرین نشـانگرهاي بـا نزدیـک ) qSPM-3و

ISSR38-6 ردیـابی 42و 0 به ترتیب در جایگاه کرومـوزمی.مرحله از والد کویر انتقال یافتاثر افزایشی در این . شدند

Page 9: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

27 27

ها به بیماري سفیدك پودري بندي مقاومت ژنوتیپ رده -8جدولTable 8. Resistance of genotypes to powdery mildew disease Group Genotypes 0 2, 11, 14, 15, 16, 19, 25, 28, 30, 33, 38, 41, 43, 45, 53, 58, 62, 63, 67, 78, 71, 74, 75, 76, 80, 81, 83, 84, 87 and

92 1 1, 3, 5, 7, 24, 27, 31, 32, 34, 36, 37, 39, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 61, 66, 69, 70, 72, 77, 88, 89, 91, 93, 96 and 99. 2 Badia, Kavir, 6, 8, 9, 12, 13, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 26, 35, 42, 44, 46, 50, 54, 56, 60, 65, 65z1, 67, 78, 82, 97,

98, 100, 101, 102, 103b 3 10, 40, 64, 79, 94 and 95 4 57, 90

کویر وبادیا ارقام جو حاصل از تالقی F3در نسل بیماري سفیدك پودري کننده صفت لرهاي کنتQTL-9 جدول

Table 9. The QTLs controlling powdery mildew in F3 families obtained from the cross Badia and Kavir barley cultivars

QTL Chromosome position Marker LOD Distance to the nearest marker

Addative effect

R2 Direction alelles*

qSPM-4b 4 80 ISSR13-4-ISSR45-2 2.94 76.35 0.14 12.3 Badia qSPM-4c 4 116 ISSR13-1-ISSR16-4 3.26 111.93 0.12 13.6 Badia qSPM-3 3 42 ISSR13-3- ISSR47-8 2.06 39.73 0.07 11.1 Kavir qSPM-6 6 0 ISSR38-6-Bmac310 2.02 -2.02 0.09 10.9 Kavir

.نشاندهنده والدي است که آلل از آن به ارث رسیده است ** Indicates the parent from whom the allele is inherited

و 06/2و به ترتیب 2هاي بدست آمده باالتر از LODمیزان

آقـــانوم و نـــیکس ).2، شـــکل 8 جـــدول( بودنـــد 02/2(Aghnoum and Niks, 2011)، چهارQTL هـاي براي ژن

حساس به بیماري سفیدك پودري جو که در اثر تالقی بین صـورت گرفـت، هاي خیلی حساس و خیلـی مقـاوم الین

، (Silvar et al., 2010)سیلور و همکـاران . شناسایی کردند و SSRمولکـولی هـاي بررسی با استفاده از مارکریک طی

QTL بـر جـو را بیماري سفیدك پـودري مقاومت و کنترللـی و زو .مشـخص نمودنـد روي کروموزوم شماره هفت

(Li and Zhou, 2011)، نیزQTL هاي مقاومت به بیمـاريکه حاصل تالقـی بـین را جو در یک الین سفیدك پودري 5Hهاي بر روي کروموزوم ،باشد هاپلوئید می دو الین دابل

آنها بیـان نمودنـد کـه بر این اساس. ی کردندشناسای 7Hو هاي مقاومت به بیماري حامل ژن، جو 5و 7هاي کروموزوم

در تحقیق دیگر با اسـتفاده از مـارکر . باشند سفیدك جو می

ــولی ــاه QTLدو ،CAPSمولکـ ــازوي کوتـ ــر روي بـ بـ ,.Repkova et al) شناسایی شـد 7Hو 1Hهاي کروموزم

ــا ،(Hickey et al., 2012)هیکــی و همکــاران .(2009 ب QTLسـه ،استرالیایی و اوروگوئـه جو الیندو تالقی بین

5Hو 4H ،3H هـاي براي این بیماري بـر روي کرومـوزم درصـد 8/8و 4/3، 6/18شناسایی کردنـد کـه بـه ترتیـب نمود، انتخاب بر اسـاس ایـن واریانس فنوتیپی را توجیه می

در مقایســه بــا حاصــله نشــان داد کــه مقاومــت QTLســه پایـدارتري داراي و باشـد مـی بزرگ اثر یتک ژنمقاومت با بررسی و مقایسه نتایج بدست آمـده . بودخواهد بیشتري

3هاي دست آمده روي کروموزم ههاي بQTLتوان گفت میبا نتایج این (Hickey et al., 2012) هیکی و همکاران 4و

در تحقیقـات لـی پوشانی دارد ولی با نتایج کار پژوهش هم Silver) و سیلور و همکـاران (Li and Zhou, 2011)و زو

et al., 2010) و رپکــووا (Repkova et al., 2009)

Page 10: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

28 28

5و IRAPنشـانگر ISSR ،3نشـانگر 9و SSRنشـانگر 28 اسـاس بر کـویر و بادیا جو ارقام یتالق از حاصل یپیوستگ نقشه -2شکل

).آلل 93در مجموع( iPBSنشانگر Figure 2: The linkage map obtained from the cross Badia and kavir barley cultivars based on the 28 SSR, 9 ISSR, 3 IRAP and 5 iPBS markers (a total of 93 alleles)

.نداشتپوشانی هیچگونه هم

گیري کلی نتیجهاز نظـر ارقـام مختلـف تجزیه واریانس نشـان داد نتایج

01/0بیماري سفیدك پودري در سـطح احتمـال واکنش به بـه گـروه مقـاوم این پژوهش در . دار داشتند یاختالف معن

، 15، 14، 11، 2هـاي بیماري سفیدك پودري شامل ژنوتیپ16 ،19 ،25 ،28 ،30 ،33 ،38 ،41 ،43 ،45 ،53 ،58 ،62 ،

92و 87، 84، 83، 81، 80، 76، 75، 74، 71، 68، 67، 63بیمـاري سـفیدك پـودري شـامل به و گروه بسیار حساس

منــاطق مختلــف . شناســایی شــدند 90 و 57هــاي ژنوتیــپتفــاوت زایــی م هــایی بــا فاکتورهــاي بیمــاري داراي جدایــه

هـا از جملـه سـفیدك پـودري باشد و کال جامعه قـارچ میزایـی یـک نژادهاي مختلف بوده و این مسئله باعث بیماري

در ) شکستگی مقاومت ژنـی (جدایه روي یک ژن مقاومت زایـی روي همـین ژن مقاومـت یک منطقه و عـدم بیمـاري

Page 11: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

29

6 4، 3بیماري سفیدك پودري جو روي کروموزوم

Figure 3- Graphical representation of the QTLs detected on the chromosome 3, 4 and 6 of barley and their LOD values to powdery mildew disease

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره

QTL هاي شناسایی شده و مقادیرLOD بیماري سفیدك پودري جو روي کروموزوم برايGraphical representation of the QTLs detected on the chromosome 3, 4 and 6 of barley and their LOD

شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

29

QTLنمایش گرافیکی -3شکل

Graphical representation of the QTLs detected on the chromosome 3, 4 and 6 of barley and their LOD

Page 12: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

30 30

در منطقــه دیگــر شــود) عــدم شکســتگی مقاومــت ژنــی((Agrios, 2005) . به همین دلیلی ردیابی فاکتورهاي بیماري

زایی و تولید ارقام مقاوم یک کار دائمی است که باید مورد Chaube and)توجه متخصصین اصالح نباتات قرار گیـرد

Pundhir, 2005). QTLتوانند به عنوان شده در این تحقیق، می هاي ردیابی

نژادي براي ایجاد مقاومت موثر بـه هاي به الگویی در برنامهدر . این بیماري و افزایش عملکرد مورد استفاده قرار گیرند

این آزمایش براي صفت بیماري سفیدك پـودري جـو دو

QTL و دو 4روي کرومــوزمQTL 6و 3روي کرومــوزم والد بادیـا نسـبت بـه والـد کـویر از مقاومـت . بدست آمد

بیشتري به سفیدك پودري برخوردار بوده و جز گروه نیمـه . حساس و والد کویر جز گروه بسیار حساس قـرار گرفـت

بزرگ اثر بـوده کـه سـهم زیـادي از تنـوع QTLهر چهار

از نتـایج . کردند فنوتیپی صفت واکنش مقاومت را کنترل میهـاي پـس از تعیـین اعتبـار نشـانگر تـوان این بررسـی مـی

نـژادي جـو همـراه بـا هاي بـه شده، از آنها در برنامه ردیابیــز ــاري و نی ــل بیم ــان و عام ــک میزب درك صــحیح از ژنتی

ــابی ــه ارزی ــاي مزرع ــه ه ــاد اي و گلخان ــدف ایج ــا ه اي ب . هاي موثر در برابر بیماري استفاده نمود مقاومت

سپاسگزارياز موسسه تحقیقـات نهـال و نسل اول بذر این آزمایش

تهیـه و در اختیـار ) ایستگاه تحقیقات کشاورزي گنبـد (بذرنگارندگان قرار داده شـده اسـت کـه بـدین وسـیله از ایـن

.شود دانی می موسسه تشکر و قدر

منابعAghnoum, R., and Niks, E. 2011. Transgressive segregation for very low and high levels of basal

resistance to powdery mildew in barley. Journal of Plant Physiology 168(1):45-50. Agrios, G.N. 2005. Plant Pathology. 5th Edn. Academic Press, New York, USA, ISBN: 0120445654,

952. An, Z.W., Xie, L.L, Cheng H., Zhou, Y., Zhang, Q., and He, X.G. 2009. A silver staining procedure for

nucleic acids in polyacrylamide gels without fixation and pretreatment. Analytical Biochemistry 391(1):77-79.

Behdad, A. 1990. Diseases of Iranian Crops. Neshat Press. Esfahan. 425 pp. Behdad, E. 2006. Phytopathology and Important Plant Diseases in Iran. Ghom, Iran: Atre-Etrat

Publication 785 pp (In Persian). Byun., S.O. Fang., Q. Zhou., H. and Hickford, J.G. 2009. An effective method for silver-staining DNA

in large numbers of polyacrylamide gels. Analytical Biochemistry. 385(1):174-5. Cenci, A., Dovidio, R., Tanzarella, O.A., Ceoloni, C., and Poreeddu, E. 1999. Identification of

molecular markers linked to pm 13, an Aegilops longiddima gene conferring resistance to powdery mildew in wheat. Theorctical and Applied Genctics 98: 488-454.

Chaube, H.S. and Pundhir, V.S. 2005. Crop Disease and Their management. Prentice Hell, New Delhi, India.

Czembor, J. H. 2000. Resistance to powdery mildew in population of barley landraces from morocco. Genetic Resources and Crop Evolution 47:439- 449.

Czembor, J.H., and Czembor, H.J. 2000. Powdery mildew resistance in selection from Moroccan barley landraces. Phytoparasitica 28 :65–78.

Page 13: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

۳۲-۱۹ :۱۳۹۸ سال / ۱ شماره / ۵۵ جلد / گياهي هايبيماري

31 31

Emami, K. and Hasanzadeh, J. (1994). Barley diseases guide (Translation). University Publication Center, Tehran. pp249 (In Persian).

Fazeli, A., Babaian Jelodar, N., Nagavi, M.R. and Nik Khah, H.R. 2008. Genetic evaluation of powdery mildew progress in two different barley crosses. Plant Pests and Diseases 76 (1): 1-17.

Gullino, M. L. and Kuijpers, L. A. M. 1994. Social and political implications of managing plant diseases with restricted fungicides in Europe. Annual Review of Phytopathology 32: 559-579.

Hickey, L.T., Lawson, W., Platz, G.J., Fowler, R.A., Arief. V., Dieters, M., German, S., Fletcher, S., Park, R., Singh, D., Pereyra, S. and Franckowiak, J. 2012. Mapping quantitative trait loci for partial resistance to powdery mildew in an Australian barley population. Crop Science Abstract 52 (3): 1021-1032.

Julio, E., Denoyes-Rothan, B., Verrier, J.L. and Dorlhac de borne, F. 2006. Detection of QTLs linked to leaf and smoke properties in Nicotiana tabacum based on a study of 114 recombinant inbred lines. Molecular Breeding 18: 69-91.

Khodaee, C., Foroutan, A., and Alizadeh, A. R. 2010. Evaluation of cultivars and advanced lines to powdery mildew in Mazandaran province. Paper presented at: 19th Iranian Plant Protection Congress, 31 July – 3 August, Karaj, Iran.

Kosambi, D.D. 1994. The estimation of map distance from recombination values. Annals of Eugenics 12: 172-175.

Li, H. B., and Zhou, M. X. 2011. Quantitative trait loci controlling barley powdery mildew and scald resistances in two different barley doubled haploid populations. Molecular Breeding: New Strategies in Plant Improvement 27 (4): 479-490.

Limpert, E. 1987. Spread of barley mildew by wind and its significance for hytopathology, aerobiology and for barley cultivation in Euroupe. Pp. 331-336. In: Boehm, G., and Leuschner, R.M. (eds.) Advances in Aerobiology. Birkhauser, Basel.

Majnon-Hosseini, N. 1997. Cereal grain crops. Naghash Mehar Press, Tehran, Iran. (In Persian). Manly, K. F. and Olson, J. M. 1999. Overview of QTL mapping software and introduction to Map

Manager QTL. Mammalian Genome 10: 327-334. Naghavi MR, Ghareyazi B, and Hoseini Salekdeh, G. 2009. Molecular Markers. Tehran University

Press (in Persian). Naghavi, M., ghanadha, M.R., Yazdi samadi, B. and Torabi, M. 2001. Inheritance of resistance to barley

powdery mildew at adult plant stage. Seed and Plant Improvement Journal 17 (2): 140-150. Nelson, J. C. 1997. QGENE: Software for marker-based genomic analysis and breeding. Molecular

Breeding 3 (3): 239-245. Patiuor, M., Torabi, M., and Sharifi Tehrani, A. 1998. Resistance of Some Barley Cultivars and Lines to

Powdery Mildew in Seedling and Reproductive Stages in Some Regions of Iran. Proceeding of 5th Congress of Agriculture and Plant Breeding. Isfahan University of Technology. Page 177.

Pourmansouri, T. 1998. Virulence factors of Erisiphe graminis f.sp. hordei in samples collected from different part of Iran. 13th Iranian Plant Protection Congress. Karaj, Iran. 26.

Repkova, J., Teturova, K., Dreiseitl, A., and Soldanova, M. 2009. Characterization and chromosomal location of powdery mildew resistance genes from wild barley Pl282605. Journal of Plant Diseases and Protection. 116 (6): 257-259.

SaghiMaroof, M. A., Biyaoshev, R. M., Yang, G. P., Zhang, Q. and Allard, R.W. 1994. Extra ordinarily polymorphic microsatellites DNA in barly species diversity, chromosomal location, and population dynamics Proceeding of National Academy Science of U S A. 91: 4566-5570.

Silvar, C., Dhif, H., Igartua, E., Kopahnke, D., Gracia, M. P., Lasa, J. M., Ordon, F. and Casas, M. 2010. Identification of quantitative trait loci for resistance to powdery mildew in a Spanish barley

Page 14: F يﺎﻫهداﻮﻧﺎﺧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻮﺟ يردﻮﭘ كﺪﯿﻔﺳ ﻪﺑ … · رد Mla9 و Mlo ،Mla8 ،Mlav ،Mlh ،Mlg+Ml(cp) (Pourmansouri, دراد

... حاصل F3 يها جو با استفاده از خانواده يدک پودريمقاومت به سف يهاQTLييشناسا: بختياري بستاكي و همكاران

32 32

landrace. Molecular Breeding 25: 581-592. Spencer, D.M. 1978. The Powdery Mildews. Academic Press, London, UK. 259- 280. Taghizadeh, Z., Sabouri, H., Hosseini Moghaddam, H., Fallahi, H. A., and Katouzi, M. 2016. Mapping

of genes controlling of barley (Hordeum vulgare L.) germination and morphological traits in F3:4 population caused Badi×Kavir cross using SSR and ISSR markers. MSs Thesis. College of Agricultural and Natural Resource. Department of Plant Production. Gonbad Kavous University. 166 pp.

Tinker, N.A. and Mather, D.E. 1994. Main effects of quantitative trait loci in Harrington /TR306 two-row barely. Barley Genetic Newsletter 23: 72–78.

Trujillo, M., Troeger, M., Niks, R.E., Kogel, K.H. and Huckelhoven, R. 2004. Mechanistic and genetic overlap of barley host and non-host resistance to Blumeria graminis. Molecular Plant Pathology 5 (5): 389-396.

Von Bothmer, R., Jacobsen, N., Baden, C., Jorgensen, R. B., and Linde-Laursen, I.1995. An ecogeographical study of the genus Hordeum (2nd edition). j: Systematic and Ecogeographic Studies on Crop Genepools, 7.p 129.

Voorrips RE. 2002. Map chart: software for the graphical presentation of linkage maps and QTLs. Journal of Heredity 93(1): 77-8.

Wang, Y, 1993. Genetic studies on resistance to powdery mildew Uncinula necator of wild Chinese Vitis

Ward, D. J. 1953. Disease and agronomic notes records on the World collection of barley grown at Bogota, Columbia in 1953. World Collection of Barley. Data Complication No.4. United States Department of Agriculture. 148PP.

Ward, D. J. 1957. Disease and agronomic data on 431 Manchurian barley grown at five locations in the north central U.S. and Manitoba, Canada. In 1956. World Collection of Barley. Data Complication No.5. United States Department of Agriculture.

Yousefi Rad, S., Soltanlou, H., Naghavi, M., Ramezanpour, S. S., Nikkah, H., and Sharbatkhari, M. 2010. Mapping of resistance to powdery mildew disease in the barkey using recombinant inbred lines. MSc Thesis. College of Agriculture. Department of Plant Breeding and Biotechnology. Gorgan Agriculture Science and Natural Resource. Gorgan. Iran.

Zhang, Z., Henderson, C., Perfect, E., Carver, T. L. W., Thomas, B. J., Skamnioti, P. and Gurr, S. J. 2005. Of genes and genomes, needles and haystacks: Blumeria graminis and functionality. Molecular Plant Pathology 6 :561-575.