شناسایی QTLهای اصلی و اپیستاتیک صفات مرتبط با عملکرد دانه در جمعیت خویش آمیخته نوترکیب برنج (Oryza sativa L.)

عملکرد دانه یک صفت پیچیده و یکی از اهداف اصلی مورد توجه در برنامه به نژادی برنج است. این پژوهش به منظور شناسایی QTL های اصلی و اپیستاتیک عملکرد دانه و اجزای عملکرد در یک جمعیت IR67017-180-2-1-2 / علی کاظمی (جمعیت IRA)، شامل 129 لاین خالص نوترکیب برنج F6 در دو منطقه (رشت و تنکابن) در سال 1394 اجرا شد. آزمایش مزرعه ای به صورت طرح آگمنت بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج شاهد و پنج تکرار انجام شد. نقشه پیوستگی جمعیت متشکل از 87 جفت نشانگر ریزماهواره (SSR) در دوازده گروه پیوستگی، 1356 سانتی مورگان از ژنوم برنج را با فاصله متوسط 58/15 سانتی مورگان بین دو نشانگر مجاور پوشش داد. تجزیه QTL به روش مکان یابی فاصله ای مرکب، در مجموع تعداد 13 QTL اصلی روی شش کروموزوم برای پنج صفت مورد مطالعه شناسایی کرد. مکان های ژنی،qTN3 با تبیین تنوع فنوتیپی 9/13 درصد برای تعداد پنجه، qFG4 با 6/11 درصد برای تعداد دانه پر در خوشه و qGY6 با 6/15 درصد برای عملکرد دانه، دارای اثر افزایشی مثبت بودند. مکان ژنی qSG1 با توجیه تنوع فنوتیپی 9/19 درصد، دارای اثر افزایشی منفی روی تعداد دانه پوک در خوشه بود، بنابراین می توان از این مکان های ژنی با اطمینان بیشتری در برنامه های به نژادی جهت بهبود عملکرد دانه استفاده کرد. برهمکنش QTL (افزایشی) با محیط برای عملکرد دانه و تعداد دانه پوک درخوشه معنی دار ولی برای سایر صفات غیرمعنی دار بود. در مجموع 18 جفت QTL با اثرات اپیستاتیک (افزایشی× افزایشی) معنی دار برای تمام صفات مورد مطالعه شناسایی شدند. بیشترین اثرات اپیستاتیک مربوط به عملکرد دانه و تعداد دانه پوک درخوشه با تعداد شش جفت QTL برای هر صفت بود. فقط بین مکان های ژنی qSG1-2 و qSG6 برای تعداد دانه پوک درخوشه، برهمکنش اپیستاتیک معنی دار با محیط وجود داشت که 4/3 درصد از تنوع فنوتیپی را توجیه کرد. چند مکان ژنی که همزمان چندین صفت را کنترل می کردند به صورت خوشه ژنی بین عملکرد دانه با تعداد خوشه و تعداد دانه پر در خوشه شناسایی شدند. بر اساس نتایج این آزمایش نشانگر های RM7551، RM3417 - RM8218 و RM283 RM5302- با فاصله 2/0 تا پنج سانتی مورگان به ترتیب به عنوان نشانگرهای پیوسته با QTLهای qGY6، qFG4 و qSG1 شناسایی شدند که می توانند در برنامه به نژادی انتخاب به کمک نشانگر در برنج مورد توجه قرار گیرند.