بررسی ماهیت ژنتیکی لاین های جهش یافته برنج با استفاده از صفات ریخت شناسی و آغازگرهای SSR همبسته با ژن برگرداننده باروری (Rf)

عملکرد ارقام هیبرید 20 تا 30 درصد نسبت به ارقام متداول بیشتر است. از طرفی مهمترین چالش برای اصلاحگران هیبرید بویژه در ایران، انتخاب ژنوتیپ های والدینی است که دارای ژن برگرداننده باروری بوده و نهایتا منجر به هتروزیس شود. پژوهش حاضر با ارزیابی صفات ریخت شناسی 19 ژنوتیپ برنج و همبستگی سه آغازگر  مولکولی SSR مرتبط با ژن برگرداننده باروری Rf3 و Rf4  اجرا گردید.

این ژنوتیپ ها در سال 1398 در مزرعه پژوهشی پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کشت شد. صفات کمی و زراعی به ویژه عملکرد شلتوک ارزیابی شد. استخراج DNA با روش CTAP با کمی تغییر، از نمونه های برگی انجام گردید. از سه نشانگر SSR همبسته با دو ژن اصلی RF3 شامل نشانگرهای RM490 و RM 3148 و ژن RF4 همبسته با نشانگرRM171  برای شناسایی ژن‎های برگرداننده باروری در برنج استفاده شد.

نتایج مقایسات میانگین ژنوتیپ های برنج نشان داد که، ژنوتیپ P15-6 با 118/33 زودرس ترین و تمامی ژنوتیپ های خارجی با دوره رسیدگی 150 روزه جزء دیر رس ترین بوده است. بیشترین میزان عملکرد ژنوتیپ ها (بالای 700 گرم در متر مربع) مربوط به ژنوتیپ های ندا، IR 86403-5-5-2-1-1-1-1-1R، P15-6، P12-5-3-3-2-2-1، P12-5-3-3-2-1-1 و P8-7-2-1-4-2-1-1 بوده که به دلیل داشتن تعداد پنجه بارور، تعداد خوشه بارور، وزن هزار دانه و باروری خوشه بالا بوده است. در نتایج تجزیه خوشه ای  ارقام والدینی در سه گروه تفکیک شداند که در گروه اول (متوس ط رس، طول خوشه بلند، تعداد دانه پر بالا، و طول دانه بلند) رقم جلودار، در گروه دوم (بیشترین باروری خوشه، وزن هزار دانه و عملکرد شلتوک بالا) رقم ندا به همراه چهار لاین دیگر و تمامی ارقام خارجی در گروه سوم (دیررس، طول دانه کوتاه و تراکم بالای دانه) قرار گرفته اند. تجزیه به مولفه های اصلی، صفات مورد مطالعه را به چهار مولفه اصلی با مقادیر ویژه بالای یک تقسیم نمودند که مجموعا 82/61 درصد تغییرات داده ها را توجیه نموده است که این چهار مولفه ارزش بیشتری داشته و ارتباط بین صفات را بیان می کند. در مجموع الگوی باندی سه نشانگر نشان داد ژنوتیپ های IR 68078-15-2-1-2-2-R،IR65622-151-1-2-2-2-R  و NSIC RC434 دارای ژن برگرداننده باروری بودند.

جمع بندی هر 3 نشانگر SSR نشان داد که ژنوتیپ های P9-7-1-1-1، P11-6-2-1-1-1، P14-1 وP15-2  با دو نشانگر RM3148، RM490، دارای ژن Rf3 هستند و هیچ از ژن های Rf4 را دارا نبوده و علت اینکه برخی ژنوتیپ ها با نشانگر RM3148 دارای ژن Rf تشخیص داده شده است ولی با نشانگر RM490 تشخیص داده نشد می تواند به دلیل کراسینگ اور بین ژن مورد نظر و نشانگر باشد بنابراین ژنوتیپ هایی که دارای ژن برگرداننده باروری تشخیص داده شدند بعنوان لاین های برگرداننده باروری بوده و قابلیت بکارگیری در برنامه برنج هیبرید را دارند.