[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: دوره 5، شماره 2 - ( 1397 ) ::
جلد 5 شماره 2 صفحات 40-29 برگشت به فهرست نسخه ها
تنوع آنالوگ‌های ژن‌های مقاومت به بیماری در ارقام مقاوم و حساس به زنگ گندم نان
فرانک خان ماکو، سید ابوالقاسم محمدی*، رباب سلامی، سعید اهری زاد
چکیده:   (9333 مشاهده)
بیماریهای قارچی به خصوص زنگهای زرد و قهوهای باعث کاهش عملکرد گندم در ایران و جهان میشوند. در این مطالعه، تنوع ژنتیکی 20 رقم گندم نان با پاسخ متفاوت به زنگهای قهوهای و زرد با استفاده از آغازگرهای طراحی شده براساس نواحی حفاظت شده ژنهای مقاومت به بیماری بررسی شد. الگوی نواری نشانگرهای چند شکل به صورت غالب امتیازدهی و تعداد نوار تکثیر شده و درصد چند شکلی تعیین گردید. علاوه بر این، برای هر ترکیب آغازگری، پارامترهای محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) و شاخص نشانگر (MI) محاسبه شد. از مجموع 11 ﺁغازگر منفرد و جفت، پنج ترکیب ﺁغازگری به همراه یک آغازگر منفرد تکثیر مناسب و قابل امتیازدهی تولید کردند. حداکثر و حداقل میانگین PIC به ترتیب مربوط به آغازگر LLOOP-1 و جفت آغازگر H2016-H2020 با میزان 0.50 و 0.28 بود. جفت آغازگرهای H2016-H1146 و H2016-H2020 با میانگین 4.80 و 2.84 به ترتیب حداکثر و حداقل MI را داشتند. تجزیه خوشهای براساس الگوریتم Neighbor-Joining و ضریب فاصله تکاملی P-distance، ارقام مورد مطالعه را به چهار گروه منتسب کرد و این گروهبندی با پاسخ به زنگ زرد ارقام مطابقت داشت. در تجزیه به بردارهای اصلی، پراکنش ارقام براساس دو بردار اصلی اول، چهار گروه حاصل از تجزیه خوشهای را تأیید کرد.
واژه‌های کلیدی: آنالوگ‌های ژن‌های مقاومت، تنوع ژنتیکی، زنگ زرد، زنگ قهوه‌ای
متن کامل [PDF 1180 kb]   (883 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ژنتیک گیاهی
دریافت: 1398/3/6 | پذیرش: 1398/3/6
فهرست منابع
1. Ameline-Torregrosa, C., Wang, B.B., O'Bleness, M.S., Deshpande, S., Zhu, H., Roe, B., Young, N.D. and Cannon, S.B. (2008). Identification and characterization of nucleotide-binding site-leucine-rich repeat genes in the model plant Medicago truncatula. Plant Physiolgy, 146: 5-21. [DOI:10.1104/pp.107.104588]
2. Arya, P., Kumar, G., Acharya, V. and Singh, A.K. (2014). Genome-wide identification and expression analysis of NBS-encoding genes in Malus x domestica and expansion of NBS genes family in Rosaceae. PLoS ONE, 9: e107987. [DOI:10.1371/journal.pone.0107987]
3. Bouktila, D., Khalfallah, Y., Habachi-Houimli, Y., Mezghani-Khemakhem, M., Makni, M. and Makni, H. (2014). Large-scale analysis of NBS domain-encoding resistance gene analogs in Triticeae. Genetics and Molecular Biology, 37: 598-610. [DOI:10.1590/S1415-47572014000400017]
4. Chen, X.M. (2005). Epidemiology and control of stripe rust (Puccinia striiformisf. sp. tritici) on wheat. Canadian. Journal of Plant Pathology, 27: 314-337. [DOI:10.1080/07060660509507230]
5. Chen, J.Y., Huang, J.Q., Li, N.Y., Ma, X.F., Wang, J.L., Liu, C., Liu, Y.F., Liang, Y., Bao, Y.M. and Dai, X.F. (2015). Genome-wide analysis of the gene families of resistance gene analogues in cotton and their response to Verticillium wilt. BMC Plant Biology, 148: 1-15. [DOI:10.1186/s12870-015-0508-3]
6. Chen, X.M., Line, R.F. and Leung, H. (1998). Genome scanning for resistance gene analogue in rice, barley and wheat by high solution electrophoresis. Theoretical and Applied Genetics, 97: 345-355. [DOI:10.1007/s001220050905]
7. Cheng, X., Jiang, H., Zhao, Y., Qian, Y., Zhu, S. and Cheng, B. (2010). A genomic analysis of disease-resistance genes encoding nucleotide binding sites in Sorghum bicolor. Genetics and Molecular Biology, 33: 292-297. [DOI:10.1590/S1415-47572010005000036]
8. Cheng, Y., Li, X., Jiang, H., Ma, W., Miao, W., Yamada, T. and Zhang, M. (2012). Systematic analysis and comparison of nucleotide-binding site disease resistance genes in maize. The FEBS Journal, 279: 2431-2443. [DOI:10.1111/j.1742-4658.2012.08621.x]
9. Cheng, J.P., Yan, J. and Dahan, A. (2003). Disease resistance gene analog polymorphism of wild emmer wheat population, Tenth International Wheat Genetics Symposium. Italy 1-6 September 2003.
10. Cloutier, S., Mccallum, B.D., Loutre, C., Banks, T.W., Wicker, T., Feuillet, C., Keller, B. and Jordan, M.C. (2007). Leaf rust resistance gene Lr1 isolated from bread wheat (Triticum aestivum L.) is a member of the large psr567 gene family. Plant Molecular Biology, 65: 93-106. [DOI:10.1007/s11103-007-9201-8]
11. FAO. (2017). FAO STAT. www.faostat.Fao.org.
12. Fritz-Laylin, L.K., Krishnamurthy, N., Tor, M., Sjolander, K.V. and Jones, J.D. (2005). Phylogenomic analysis of the receptor-like proteins of rice and Arabidopsis. Plant Physiology, 138: 611-623. [DOI:10.1104/pp.104.054452]
13. Gill, B.S., Appels, R., Botha-Oberholster, A.M., Buell, C.R., Bennetzen, J.L., Chalhoub, B., Chumley, F., Dvorak, J., Iwanaga, M., Keller, B., Li, W., Mccombie, W.R., Ogihara, Y., Quetier, F. and Sasaki, T. (2004). A workshop report on wheat genome sequencing: International Genome Research on Wheat Consortium. Genetics, 104: 034769. [DOI:10.1534/genetics.104.034769]
14. Gu, L., Si, W., Zhao, L., Yang, S. and Zhang, X. (2015). Dynamic evolution of NBS-LRR genes in bread wheat and its progenitors. Molecular Genetics and Genomics, 290: 727-738. [DOI:10.1007/s00438-014-0948-8]
15. Habibzadeh, E., Keshavarzi, M., Afshari, F. and Naghavi, M.R. (2007). Genetic diversity and disease resistance genes variation co-evaluation in wheat by RGA molecular marker. Plant Diseases, 3: 327-337. (In Persian)
16. Jia, J., Zhao, S., Kong, X., Zhao, G., He, W., Appels, R., Pfeifer, M., Tao, Y., Zhang, X. and Li, Y. (2013). Aegilops tauschii draft genome sequence reveals a gene repertoire for wheat adaptation. Nature, 496: 91-95. [DOI:10.1038/nature12028]
17. Jiang, H., Wang, C., Ping, L., Tian, D. and Yang, S. (2007). Pattern of LRR nucleotide variation in plant resistance genes. Plant Science, 173: 253-261. [DOI:10.1016/j.plantsci.2007.05.010]
18. Karakas, O., Gurel, F. and Uncuoglu, A.A. (2011). Assessment of genetic diversity of wheat genotypes by resistance gene analog-EST markers. Genetics and Molecular Research, 10: 1098-1110. [DOI:10.4238/vol10-2gmr1065]
19. Kassa, M.T., You, F.M., Hiebert, C.W., Pozniak, C.J., Fobert, P.R., Sharpe, A.G., Menzies, J.G., Humphreys, D.G., Harrison, N.R., Fellers, J.P., McCallum, B.D. and McCartney, C.A. (2017). Highly predictive SNP markers for efficient selection of the wheat leaf rust resistance gene Lr16. BMC Plant Biology, doi: 10.1186/s12870-017-0993-7. [DOI:10.1186/s12870-017-0993-7]
20. Leister, D., Ballvora, A., Salamini, F., and Gebhardt, C. (1996). A PCR-based approach for isolating pathogen resistance genes from potato with potential for wide application in plants. Nature Genetics, 14: 421-429. [DOI:10.1038/ng1296-421]
21. Ling, H.-Q., Zhao, S., Liu, D., Wang, J., Sun, H., Zhang, C., Fan, H., Li, D., Dong, L. and Tao, Y. (2013). Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu. Nature, 496: 87-90. [DOI:10.1038/nature11997]
22. Liu, J., Liu, X., Dai, L. and Wang, G. (2007). Recent progress in elucidating the structure, function and evolution of disease resistance genes in plants. Journal of Genetics and Genomics, 34: 765-776. [DOI:10.1016/S1673-8527(07)60087-3]
23. Ma, J. (2015). Coordination of microRNAs, phasiRNAs, and NB-LRR genes in response to a plant pathogen: Insights from analyses of a set of soybean Rps gene near isogenic lines. Plant Gene, doi:10.3835/plantgenome2014.3809.0044.
24. Maestra, B. and Naranjo, T. (2000). Genome evolution in Triticeae. Chromosomes Today, 13: 155-167. [DOI:10.1007/978-3-0348-8484-6_12]
25. Mantovani, P., Van der Linden, G., Maccaferri, M., Sanguintei, M.C. and Tuberosa, R. (2006). Nucleotide-binding site (NBS) profiling of genetic diversity in durum wheat. Genome, 49: 1473-1480. [DOI:10.1139/g06-100]
26. Mace, E., Tai, S., Innes, D., Godwin, I., Hu, W., Campbell, B., Gilding, E., Cruickshank, A., Prentis, P. and Wang, J. (2014). The plasticity of NBS resistance genes in sorghum is driven by multiple evolutionary processes. BMC Plant Biology, 14: 253- 266. [DOI:10.1186/s12870-014-0253-z]
27. McIntosh, R.A., Welling, C.R. and Park, R.F. (1995). Wheat rusts: an atlas of resistance genes. CSIRO Melbourne, Australia, p.p. 200. [DOI:10.1071/9780643101463]
28. O'Toole, N., Hattori, M., Andres, C., Iida, K., Lurin, C., Schmitz-Linneweber, C., Sugita, M. and Small, I. (2008). On the expansion of the pentatricopeptide repeat gene family in plants. Molecular Biology and Evolution, 25: 1120-1128. [DOI:10.1093/molbev/msn057]
29. Powell, W., Morgante, M., Andre, C., Hanafey, M., Vogel, J., Tingey, S. and Rafalski, A. (1996). The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR markers for gerplasm analysis, Molecular Breeding, 2: 225-238. [DOI:10.1007/BF00564200]
30. Reynolds, M., Moya, E.S., Molero, G., Vargas, M. and Payne, T. (2012). Germplasm evaluation and delivery. Proceedings of the 2nd International Workshop of the Wheat Yield Consortium, 12-15 March 2012.CIMMYT, Mexico, D.F.
31. Richly, E., Kurth, J. and Leister, D. (2002). Mode of amplification and reorganization of resistance genes during recent Arabidopsis thaliana evolution. Molecular Biology and Evolution, 19: 76-84. [DOI:10.1093/oxfordjournals.molbev.a003984]
32. Roldain-Ruiz, I., Calsyn, E., Gilliand, T.J., Coll, R., van Eijk, M.J.T. and De Loose, M. (2000). Estimating genetic conformity between related ryegrass (Lolium) varieties. 2: AFLP characterization. Molecular Breeding, 6: 593-602. [DOI:10.1023/A:1011398124933]
33. Rommens, C.M. and Kishore, G.M. (2000). Exploiting the full potential of disease resistance genes for agricultural use. Current Opinion in Biotechnology, 11: 120-125. [DOI:10.1016/S0958-1669(00)00083-5]
34. Saghai-Maroof, M.A., Soliman, K., Jorgensen, R.A. and Allard, R.W. (1984). Ribosomal DNA spacer-length polymorphisms in barley: Mendelian inheritance٫chromosome location and population dynamics. Proceeding of National Academic Science USA٫ 81: 8014-8018. [DOI:10.1073/pnas.81.24.8014]
35. Sekhwal, M. K., Li, P., Lam, I., Wang, X., Cloutier, S. and You, F. M. (2015). Disease Resistance Gene Analogs (RGAs) in Plants. International Journal of Molecular Sciences, 16: 19248-19290. [DOI:10.3390/ijms160819248]
36. Shewry, P.R. (2009). Wheat. Journal of Experimental Botany, 6: 1537-1553. [DOI:10.1093/jxb/erp058]
37. Singh, S., Chand, S., Singh, N.K. and Sharma, T.R. (2015). Genome-wide distribution, organization and functional characterization of disease resistance and defense response genes across rice species. PLoS ONE, 10: e0125964. [DOI:10.1371/journal.pone.0125964]
38. Soriano, J. M., Vilanova, S., Llacer, C.R.G. and Badenes, M.L. (2005). Characterization and mapping of NBS-LRR resistance gene analogs in apricot (Prunusa rmeniaca L.). Theoretical Applied Genetics, 110: 980-989. [DOI:10.1007/s00122-005-1920-0]
39. Tabassum, S., Ashraf, M. and Chen, X. (2010). Evaluation of Pakistan wheat germplasms for stripe rust resistance using molecular markers. Science China Life Sciences, 53:1123-1134. [DOI:10.1007/s11427-010-4052-y]
40. Tamura, K., Dudley, J., Nei, M. and Kumar, S. (2011). MEGA 5: Molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software, version 5.0. Molecular Biology Evolution, 24: 1596-1599. [DOI:10.1093/molbev/msm092]
41. Wang, M., van den Berg, R., Van der Linden, G. and Vosman, B. (2008). The utility of NBS profiling for plant systematics: a first study in tuber-breeding Solanum species. Plant Systematics and Ecology, 276: 137-148. [DOI:10.1007/s00606-008-0087-y]
42. Wang, S.S., Wang, F., Tan, S.J., Wang, M.X., Sui, N. and Zhang, X.S. (2014). Transcript profiles of maize embryo sacs and preliminary identification of genes involved in the embryo sac-pollen tube interaction. Frontiers In Plant Science, 5: 702-716. [DOI:10.3389/fpls.2014.00702]
43. Wei, H., Li, W., Sun, X., Zhu, S. and Zhu, J. (2013). Systematic analysis and comparison of nucleotide-binding site disease resistance genes in a diploid cotton Gossypium raimondii. PLoS ONE, 8, e68435. [DOI:10.1371/journal.pone.0068435]
44. Wise, R.P. (2000). Disease resistance: what's brewing in barley genomics? Plant Disease, 84: 1160-1170. [DOI:10.1094/PDIS.2000.84.11.1160]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Khanmakoo F, Mohammadi S A, Salami R, Aharizad S. Diversity of Resistance Gene Analogues in Rust Resistance and Susceptible Bread Wheat Varieties. pgr. 2019; 5 (2) :29-40
URL: http://pgr.lu.ac.ir/article-1-128-fa.html

خان ماکو فرانک، محمدی سید ابوالقاسم، سلامی رباب، اهری زاد سعید. تنوع آنالوگ‌های ژن‌های مقاومت به بیماری در ارقام مقاوم و حساس به زنگ گندم نان. پژوهش های ژنتیک گیاهی. 1397; 5 (2) :40-29

URL: http://pgr.lu.ac.ir/article-1-128-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 5، شماره 2 - ( 1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها
پژوهش های ژنتیک گیاهی Plant Genetic Researches
Persian site map - English site map - Created in 0.14 seconds with 30 queries by YEKTAWEB 4419