عنوان	تجزیه و غربالگری ژرم پلاسم جو وحشی (Hordeum spontaneum) از نظر صفات آگرومورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، کیفی، سیتوژنتیکی، مولکولی و شناسایی ژنها و پروتئنیهای پاسخ دهنده به تنش خشکی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	.
چکیده	ژرم پلاسم جو وحشی اسپونتانئوم به عنوان خزانه ژنی اولیه جو زراعی محسوب میشود که رویشگاههای طبیعی این گونه در زاگرس از اهمیت خاصی برای بهنژادگران جو برخوردار است. با توجه به اطلاعات اندکی که از وضعیت تنوع ژنتیکی این گونه وجود داشت این تحقیق با هدف جمعآوری و خصیصهیابی آن انجام شد. تنوع ژنتیکی 114 ژنوتیپ H. spontaneom جمعآوری شده از چهار استان غربی کشور از نظر صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، کیفی، سیتوژنتیکی و تجزیه ارتباط با نشانگر مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. پس از شناسایی ژنوتیپهای مقاوم و حساس در شرایط مزرعه، ژنها و پروتئینهای پاسخ دهنده به تنش خشکی نیز مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس خصوصیات کاریوتیپی این گونه دیپلوئید، و تعداد کروموزوم پایه در تمامی ژنوتیپهای مورد مطالعه هفت بود. از نظر تعداد کروموزوم پایه تنوع بین ژنوتیپها مشاهده نگردید. اما بر اساس فرمول کاریوتیپی ژنوتیپها در 4 گروه قرار گرفتند. شاخصهای تقارن )تکامل( کاریوتیپی نشان دادند که ژنوتیپهای 102 )سروآباد-کردستان( و 32 )گیلانغرب-کرمانشاه( از نظر تکاملی در درجه بالاتری نسبت به سایر ژنوتیپها قرار داشتند. بین ژنوتیپها از نظر تمامی صفات کروموزومی مورد اندازهگیری اختلاف معنیداری در سطح 1% مشاهده شد. نتایج تجزیه واریانس تیمارها و تکرارهای اصلاح شده در ژنوتیپ-های جو وحشی در شرایط دیم و آبی نشان داد بین ژنوتیپها از نظر صفات موروفولوژیک، فیزیولوژیک، کیفیت بذر و کاه با هم اختلاف معنیداری وجود دارد. در شرایط آبی ژنوتیپهای شماره 88، 97، 86، 62، 113، 74، 12، 85 و 75 بیشترین عملکرد دانه و ژنوتیپهای شماره 72، 56، 25، 51، 1، 103، 67، 17، 50 و 6 کمترین عملکرد دانه را داشتند. همچنین ژنوتیپهای 113، 86، 88، 97، 62، 66، 6، 114، 85 و 73 بیشترین عملکرد دانه و ژنوتیپهای 103، 25، 51، 13، 26، 56، 29، 18، 67 و 17 دارای کمترین عملکرد دانه در شرایط دیم بودند. ژنوتیپهای 62، 113، 86، 88 و 97 از نظر شاخصهای تحمل خشکی در حد بالایی قرار داشتند و دارای YS بالایی بودند که این ژنوتیپها مقاوم به خشکی میباشند. همچنین ژنوتیپهای 1، 50، 41، 55، 96، 7، 99، 100، 91، 40، 90، 112، 6، 114 و 72 نیز ژنوتیپهای حساس به خشکی بودند. بر اساس نتایج خصوصیات کیفیت بذر در شرایط دیم، ژنوتیپهای شماره 8، 61، 49، 37، 68، 9، 80 و 18 خصوصیات کیفی بذر ضعیف، و ژنوتیپهای شماره 107، 114، 102، 100، 72، 104، 111، 19 و 108 برتر بودند. همچنین در محیط آبی ژنوتیپهای 34، 35، 13، 5، 42، 37، 38، 41 و 108 خصوصیات کیفی ضعیف، و ژنوتیپهای 6، 72، 11، 99، 103، 17، 40، 84 و 107 کیفیت بالایی داشتند. ژنوتیپهای شماره 86، 111، 31، 52، 94، 10، 25، 112 و 73 کمترین ویژیگیهای کیفی کاه و ژنوتیپهای شماره 35، 8، 27، 33، 24، 108، 60، 62، 56 و 69 کیفیت بالایی را در محیط دیم دارا بودند. همچنین ژنوتیپهای 48، 79، 12، 101، 102، 49، 94، 97، 54 و 53 کمترین کیفیت کاه و ژنوتیپهای 87، 83، 112، 80، 9، 86، 89، 92، 34 و 59 دارای بهترین کیفیت کاه در محیط آبی بودند. 114 ژنوتیپ مورد بررسی از نظر دو صفت طول و تراکم بافت ریشه در شرایط تنش خشکی )FC=50-55%( درنُه گروه قرار گرفتند و در شرایط عدم تنش خشکی )FC=90-%95( ژنوتیپها در هشت گروه تقسیم شدند که گروه سطحی و نیمه متراکم مشاهده نشد. ژنوتیپهای 98، 101 و 111 در هر دو شرایط تنش و عدم تنش دارای ساختار عمیق و متراکم بودند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس در قالب طرح فاکتوریل نشان داد که بین ژنوتیپهای مختلف جو وحشی و سطوح تنش، بجز در صفت قطر ریشه اختلاف معنیداری در سطح 1% برای کلیه صفات وجود دارد. در بین آغازگرهای مورد استفاده، 21 نشانگر SSR و 14 نشانگر EST-SSR دارای قطعات قابل امتیاز و چندشکل بودند. آغازگرهای SSR مورد بررسی در مجموع 57 الل در ژنوتیپهای مورد بررسی با میانگین 2/71 به ازای هر نشانگر تکثیر و آغازگرهای EST-SSR 40 الل در ژنوتیپهای مورد بررسی با میانگین 2/85 به ازای هر نشانگر تکثیر کردند. میانگین فاصله ژنتیکی ژنوتیپها برابر 0/502 بود، نتایج نشان داد فاصله میان ژنوتیپها با استفاده از نشانگرهای SSR و EST-SSR از 0/088 تا 0/734 متغیر است. تجزیه ساختار جمعیت نشان داد که ژنوتیپها در هفت زیرجمعیت متمایز قرار دارند. بر اساس تجزیه ارتباط به روش MLM، برای کلیه صفات در هر دو شرایط دیم و آبی، نتایج نشان داد تعداد 378 قطعه با کلیه صفات ارتباط دارند، که بیشترین ارتباط را اللهای 1 و 2 نشانگر BMAG0603 هر کدام با 15 صفت )مجموعا 30 صفت( داشتند. در بررسی بیان ژنهای Pod ،Sod ،Dhn1 و Cat در ژنوتیپهای مقاوم )88( و حساس )72( به خشکی بر اساس شاخص STS مشخص شد میزان بیان نسبی ژنها در شرایط تنش خشکی نسبت به نرمال افزایش داشته و ژنوتیپ مقاوم در سطح FC=% 30-25 از بیشترین میزان بیان برخوردار بود. همچنین در شرایط تنش خشکی صفات طول گیاهچه، وزنتر گیاهچه، وزن خشک گیاهچه، طول ریشه، وزنتر ریشه، وزن خشک ریشه، کلروفیل a، کلروفیلb، کلروفیل کل، کارتنوئید و میزان پروتئین محلول در برگ در ژنوتیپ مقاوم دارای میزان بیشتر و افت کمتری نسبت به ژنوتیپ حساس بود. میزان فعالیت آنزیمهای، Pod ،Cat و Sod نشان داد، در شرایط تنش خشکی )FC=% 25-30( ژنوتیپ مقاوم دارای بیشترین میزان فعالیت این آنزیمها بود. نتایج حاصل از ژلهای دو بعدی دو ژنوتیپ حساس و مقاوم به خشکی جو وحشی در شرایط عدم تنش خشکی )FC=% 90-95( و تنش خشکی )FC=% 25-30( نشان داد که الگوی پروتئوم برگی در هنگام پاسخ گیاه به تنش خشکی در مقایسه با عدم تنش به طور وسیعی تغییر کرده است. در آنالیز ژل الکتروفورز دو بعدی برای هر دو ژنوتیپ، 224 نقطه پروتئینی که دارای تکرارپذیری بودند مشخص گردید. با توجه به نتایج حاصله از این تجزیه در ژنوتیپ مقاوم و حساس به ترتیب 32 و 29 نقطه که دارای افزایش یا کاهش معنیداری بین دو رقم بودند انتخاب شدند. پس از انطباق با پایگاه دادهها از نظر وزن ملکولی و نقطه ایزو الکتریک و هم چنین تطبیق با تصاویر ژل تعداد 8 لکه مشترک شناسایی شد.
پژوهشگران	هومن شیروانی (دانشجو)، علی آرمینیان (استاد مشاور)