عنایت رضوانی خورشیدی، محمدرضا جزائری، لیلا صادقی، محمد رحمانی، فرشید حسنی، بیتا اسکویی، سید حسین جمالی، امیر علی کریمی،
جلد 10، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: تولید بذر مرغوب جهت تثبیت عملکرد محصول برای به‌نژادگران یک چالش مهم بشمار می‌رود و یکی از پاسخ‌های مهم این چالش، شفاف‌سازی سازوکار‌های مولکولی مرتبط با صفات بنیه بذر می‌تواند باشد. پروتئین‌های عملکردی خانواده بزرگ کوپین یکی از مولکول‌های مسیر انتقال پیام می‌باشد. درتحقیقات قبلی مشخص شده بود که در ذرت، پروتئین ذخیره‌ای مشابه پروتئین عملکردی سوپرخانواده کوپین با نام ZmGLP در جوانه‌زنی بذر مؤثر است. اما در آزمایش‌های انجام گرفته قبلی، از شاخص‌های مناسبی برای ارزیابی قدرت بذر و نیز ارتباط آن با استقرار در مزرعه استفاده نشده بود و برای تکمیل تحقیقات قبلی، نیاز بود که کارایی نشانگر ZmGLP در پیش‌بینی سبز شدن بذر در مزرعه نیز بررسی شود.
مواد و روش‌ها: آزمایش روی 14 نمونه لاین خالص تجاری ذرت انجام شد. در این آزمایش علاوه بر ارزیابی آزمایشگاهی جوانه‌زنی بذر، شاخص‌های مزرعه‌ای کیفیت فیزیولوژیک بذر شامل درصد ظهور گیاهچه در مزرعه، زمان تا 50 درصد ظهور گیاهچه، زمان تا 90 درصد ظهور گیاهچه، وزن خشک گیاهچه ظاهر شده، ارتفاع گیاهچه و ضریب تغییرات ارتفاع گیاهچه نیز ارزیابی شد. در واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز از دو جفت آغازگر (آغازگرهای CF/CR و IDF/IDR) برای شناسایی توالی DNA پروتئین کوپین استفاده گردید.
یافته‌ها: بذرها از نظر کیفیت فیزیولوژیک در آزمایشگاه و بنیه بذر در مزرعه متفاوت بوده‌اند. کمترین درصد جوانه زنی آزمایشگاه مربوط به لاین K1264/1 بود در حالیکه کمترین کیفیت فیزیولوژیک بذر در شاخص‌های مزرعه‌ای در لاین K1263/17 مشاهده شد. آزمون مولکولی، وجود آلل مطلوب در سایت InDel9 ژن مرتبط با بنیه را در نمونه‌های سه لاین B73، K1264/1 و K1264/5-1 تائید نمود، اما در تمام نمونه بذرهای لاین K1263/17 باند تکثیری سایت InDel9 مشاهده نگردید. با توجه به اینکه لاین K1264/1 که کمترین درصد جوانه‌زنی در آزمایشگاه را دارا بود در سایت مرتبط با بنیه دارای باند تکثیری بود بنابراین اکتفا به نتایج جوانه‌زنی آزمایشگاهی در بررسی رابطه این ژن با بنیه بذر قابل اطمینان نخواهد بود و ضرورت استفاده از آزمون‌های بنیه بذر که پیش بینی خوبی از سبز شدن با مزرعه دارند، وجود دارد.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج مطالعه حاضر، برای ارزیابی بنیه بخصوص زمانی که به‌نژادگر اقدام به به‌نژادی لاین یا هیبرید جدیدی می‌نماید نشانگرهای مولکولی عملکردی براساس سایت InDel9 می‌تواند کارآمد باشد و به روند پیش‌بینی سبز شدن بذر در مزرعه و غربالگری لاین‌ها سرعت بخشد تا بنیه ژنتیکی جوانه‌زنی لاین‌ها به خصوص ژرم‌پلاسم‌های معتدله ذرت اطمینان حاصل شود. در نهایت لازم است آستانه بنیه پایین در بررسی کیفیت بذر در ارقام مختلف مشخص شود و ارتباط با وجود یا عدم وجود سایت InDel9 در تحقیقات بعدی لحاظ گردد.
جنبههای نوآوری:
- استفاده از نشانگر مولکولی برای تعیین بنیه بذر لاین‌های ذرت در مزرعه برای اولین بار امکان‌سنجی و بهینه سازی شد.
- از نتایج ارزیابی کیفیت فیزیولوژیک بذر در مزرعه برای مطالعات رابطه نشانگرهای مولکولی با بنیه بذر برای اولین بار استفاده گردید.
- سایت InDel9 و نشانگرهای مولکولی مرتبط با بنیه بذر در مزرعه معرفی شد.
