:: دوره 5، شماره 1 - ( 1397 ) ::
جلد 5 شماره 1 صفحات 76-63 برگشت به فهرست نسخه ها
گزینش به کمک نشانگر SNP به منظور شناسایی گیاهان طالبی مقاوم به فوزاریوم
شیما تقی خانی ، حسین رامشینی* ، سید احمد سادات نوری ، محمود لطفی ، علی ایزدی دربندی ، نعیمه سوسرایی ، عبداله وروانی فراهانی
گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران ، ramshini_h@ut.ac.ir
چکیده:   (10987 مشاهده)
طالبی ‌محصول ‌مهمی ‌است ‌که ‌به ‌صورت ‌گسترده ‌در ‌مناطق ‌معتدله ‌کشت ‌می‌شود. ‌یکی ‌از ‌مهم‌ترین ‌بیماری‌های ‌این ‌گیاه ‌پژمردگی ‌آوندی ‌ناشی ‌از ‌ oxysporum f.sp. melonis (Fom)Fusarium ‌است. ‌این ‌قارچ ‌هر ‌ساله ‌زیان ‌قابل ‌توجهی ‌به ‌تولیدکنندگان ‌این ‌محصول ‌در ‌سراسر ‌جهان ‌وارد ‌می‌کند. ‌تولید ‌ارقام ‌مقاوم ‌موثرترین ‌راه ‌برای ‌کنترل ‌این ‌بیماری ‌است. ‌تا ‌کنون ‌برای ‌این ‌قارچ چهار ‌نژاد ‌0، ‌1، ‌2 ‌و 1.2 ‌گزارش ‌شده ‌است ‌که ‌نژاد ‌1 ‌مهم‌ترین ‌نژاد ‌در ‌نیمه ‌شمالی ‌کشور ‌است. ‌رقم ‌محلی ‌گرمک ‌که ‌به ‌طور ‌عمده ‌در ‌استان ‌اصفهان ‌کشت ‌می‌شود ‌به ‌نژاد ‌1 ‌حساس ‌است. ‌تک ‌ژن ‌غالب ‌Fom-2 ‌باعث ‌ایجاد ‌مقاومت ‌در ‌برابر ‌نژاد ‌0 ‌و ‌1 ‌می‌شود. ‌در ‌این ‌تحقیق ‌ژن ‌مقاومت ‌از ‌یک ‌رقم ‌خارجی ‌به ‌نام ‌ایزابل ‌به ‌رقم ‌حساس ‌یاده ‌شده ‌با ‌روش ‌تلاقی ‌برگشتی ‌به ‌کمک ‌نشانگر ‌SNP ‌انتقال ‌داده ‌شد. ‌غربال ‌گیاهان ‌در ‌نسل ‌اول، ‌دوم ‌و ‌سوم ‌تلاقی ‌برگشتی ‌با ‌روش ‌مایه ‌زنی ‌گیاه‌چه‌ها ‌انجام ‌گرفت. ‌بخشی ‌از ‌این ‌ژن ‌در ‌والدین ‌توالی‌یابی ‌شد ‌و ‌تفاوت‌های ‌موجود ‌در ‌توالی ‌آلل‌های ‌مقاوم ‌و ‌حساس ‌شناسایی ‌شد. ‌به ‌منظور ‌تایید ‌گیاهان ‌مقاوم ‌در ‌نسل ‌سوم ‌تلاقی ‌برگشتی ‌پس ‌از ‌غربال ‌با ‌روش ‌مایه‌زنی، ‌از ‌نشانگر ‌SNP ‌و ‌روش ‌شناسایی ‌HRM ‌استفاده ‌شد. ‌این ‌روش ‌به ‌طور ‌کامل ‌سه ‌ژنوتیپ ‌مقاوم ‌خالص، ‌مقاوم ‌ناخالص ‌و ‌حساس ‌را ‌از ‌یکدیگر ‌تفکیک ‌کرد. ‌مقاومت ‌بسیاری ‌از ‌گیاهان ‌حاصل ‌از ‌غربال ‌با ‌روش ‌مایه‌زنی، ‌با ‌روش ‌مولکولی ‌نیز ‌تایید ‌شد؛ ‌اگر ‌چه ‌تعداد ‌از ‌گیاهان ‌مقاوم ‌در ‌روش ‌مایه‌زنی، ‌در ‌روش ‌مولکولی ‌به ‌عنوان ‌حساس ‌شناسایی ‌شدند ‌که ‌بیانگر ‌اعتبار ‌بیشتر ‌روش ‌مولکولی ‌در ‌تعیین ‌ژنوتیپ ‌گیاهان ‌است. ‌با ‌خودگشنی ‌و ‌خالص‌سازی ‌گیاهان ‌مقاوم ‌نسل ‌BC3 ‌می‌توان ‌رقم ‌مقاوم ‌گرمک ‌را ‌معرفی ‌کرد. ‌
واژه‌های کلیدی: پژمردگی آوندی، تلاقی برگشتی به کمک نشانگر، Fom-2
متن کامل [PDF 1014 kb]   (1757 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ژنتیک گیاهی
پذیرش: 1398/1/11
فهرست منابع
1. Banihashemi, Z. (2010). Reaction of Cucumis melo cultivars to races of Fusarium oxysporum f. sp. melonis the cause of melon vascular wilt. Iranian Journal of Plant Pathology, 46: 5-7 (In Persian).
2. FAO. (2013). FAOSTAT. Food and Agricultural Organization of the United Nations. Available at http://www.fao.org/faostat/en/#rankings/countries_by_commodity. FAO. Rome, Italy.
3. Foolad, M.R. and Panthee, D.R. (2012). Marker-Assisted selection in tomato breeding (Review). Critical Reviews in Plant Sciences, 31: 93-123. [DOI:10.1080/07352689.2011.616057]
4. Hayashi, K., Yoshida, H. and Ashikawa, I. (2006) Development of PCR-based allele-specific and InDel marker sets for nine rice blast resistance genes. Theoretical and Applied Genetics, 113: 251-260. [DOI:10.1007/s00122-006-0290-6]
5. Han, Y., Khu, D.M. and Monteros, M. (2012). High-resolution melting analysis for SNP genotyping and mapping in tetraploid alfalfa (Medicago sativa L.). Molecular Breeding, 29: 489-501. [DOI:10.1007/s11032-011-9566-x]
6. Hwang, J.H., Ahn, S.G., Oh, J.Y., Choi, Y.W., Kang, J.S. and Park, Y.H. (2011). Functional characterization of watermelon (Citrullus lanatus L.) EST-SSR by gel electrophoresis and high resolution melting analysis. Scientia Horticulturea., 130: 715-724. [DOI:10.1016/j.scienta.2011.08.014]
7. Jefferies, S.P., King, B.J., Barr, A.R., Warner, P., Logue, S.J. and Langridge, P. (2003). Marker-assisted backcross introgression of the Yd2 gene conferring resistance to barley yellow dwarf virus in barley. Plant Breeding, 122: 52-56. [DOI:10.1046/j.1439-0523.2003.00752.x]
8. Joobeur, T., King, J.J., Nolin, S.J., Thomas, C.E. and Dean, R.A. (2004). The fusarium wilt resistance locus Fom-2 of melon contains a single resistance gene with complex features. Plant Journal, 39: 283-297. [DOI:10.1111/j.1365-313X.2004.02134.x]
9. Kaviani Charati, A., Sabouri, H., Fallahi, H.A. and Jorjani, E. (2016) QTL Mapping of Spike Characteristics in Barley using F3 and F4 Families Derived from Badia × Komino Cross. Journal of Plant Genetic Research, 3(1): 13-28 (In Persian). [DOI:10.29252/pgr.3.1.13]
10. Khu, Y.H.D. and Monteros, M.J. (2012). High-resolution melting analysis for SNP genotyping and mapping in tetraploid alfalfa (Medicago sativa L.). Molecular Breeding, 29: 489-501. [DOI:10.1007/s11032-011-9566-x]
11. Li, Y.H., Zhang, C., Gao, Z.S., Smulders, M.J.M., Ma, Z., Liu, Z.X., Nan, H.Y., Chang, R.Z. and Qiu, L.J. (2009). Development of SNP markers and haplotype analysis of the candidate gene for rhg1, which confers resistance to soybean cyst nematode in soybean. Molecular Breeding, 24: 63-76. [DOI:10.1007/s11032-009-9272-0]
12. Liu, J., Zheng, Z., Zhou, X., Feng, C. and Zhuang, Y. (2014) Improving the resistance of eggplant (Solanum melongena) to Verticillium wilt using wild species Solanum innaeanum. Euphytica, 201: 463-469. [DOI:10.1007/s10681-014-1234-x]
13. Lucchi, C.D., Stevanato, P., Hanson, L. and McGrath, M. (2017). Molecular markers for improving control of soil-borne pathogen Fusarium oxysporum in sugar beet. Euphytica , 213(71): 1-14. [DOI:10.1007/s10681-017-1859-7]
14. Luo, W., Huang, M., Guo, T., Xiao, W., Wang, J., Yang, G., Liu, Y., Wang, H., Chen, Z. and Zhuang, C. (2017). Marker‐assisted selection for rice blast resistance genes Pi2 and Pi9 through high‐resolution melting of a gene‐targeted amplicon. Plant Breeding, 136: 67-73. [DOI:10.1111/pbr.12447]
15. Madadkhah, E., Lotfi, M., Nabipour, A., Rahmanpour, S., Banihashemi, Z. and Shoorooei, M. (2012). Enzymatic activities in roots of melon genotypes infected with Fusarium oxysporum f. sp. melonis race 1. Scientia Horticultura, 135: 171-176. [DOI:10.1016/j.scienta.2011.11.020]
16. Mammadov, J., Chen, W. and Mingus, J. (2012). Development of versatile gene-based SNP assays in maize (Zea mays L.). Molecular Breeding, 29:779-790. [DOI:10.1007/s11032-011-9589-3]
17. Mir Drikvand, R. (2016) Investigation of Heritability of Morphological Traits and Genetic Diversity among Rainfed Barley Genotypes Using Molecular and Morphological Markers. Journal of Plant Genetic Researches, 3(2): 69-82 (In Persian). [DOI:10.29252/pgr.3.2.69]
18. Murray, H.G. and Thompson, W.F. (1980) Rapid isolation of high molecular weight DNA. Nucleic Acids Research, 8: 4321-4325. [DOI:10.1093/nar/8.19.4321]
19. Oumouloud, A., Arnedo-Andres, M.S., Gonzalez-Torres, R. and Alvarez, J.M. (2008). Development of molecular markers linked to the Fom-1 locus for resistance to Fusarium race 2 in melon. Euphytica, 164: 347-356. [DOI:10.1007/s10681-008-9664-y]
20. Oumouloud, A., El-Otmani, M., Chikh-Rouhou, H., Claver, A.G., Torres, R.G., Perl-Treves, R. and lvarez, J.M. (2013). Breeding melon for resistance to Fusarium wilt: recent developments. Euphytica, 192:155-169. [DOI:10.1007/s10681-013-0904-4]
21. Oumouloud, A., Mokhtari, M., Chikh-Rouhou, H., Arnedo-Andres, M.S., Gonzalez-Torres, R. and Alvarez, J.M. (2012). Characterization of the Fusarium wilt resistance Fom-2 gene in melon. Molecular Breeding, 30: 325-334. [DOI:10.1007/s11032-011-9622-6]
22. Prohens, J. and Nuez, F. (2007). Vegetables I: Asteraceae, Brassicaceae, Chenopodicaceae, and Cucurbitaceae. Springer Science & Business Media, Berlin, DE. [DOI:10.1007/978-0-387-30443-4]
23. Taylor, C.F. (2009). Mutation scanning using high-resolution melting. Biochemical Society Transactions, 37: 433-437. [DOI:10.1042/BST0370433]
24. Tezuka, T., Waki, K., Kuzuya, M., Ishikawa, T., Takatsu, Y. and Miyagi, M. (2011). Development of new DNA markers linked to the Fusarium wilt resistance locus Fom-1 in melon. Plant Breeding. 130: 261-267. [DOI:10.1111/j.1439-0523.2010.01800.x]
25. Tezuka, T., Waki, K., Yashiro, K., Kuzuya, M., Ishikawa, T., Takatsu, Y. and Miyagi, M. (2009). Construction of a linkage map and identification of DNA markers linked to Fom-1, a gene conferring resistance to Fusarium oxysporum f. sp. melonis race 2 in melon. Euphytica, 168:177-188. [DOI:10.1007/s10681-009-9881-z]
26. Wang, S., Yang, J. and Zhang, M. (2011). Developments of functional markers for Fom-2-mediated fusarium wilt resistance based on single nucleotide polymorphism in melon (Cucumis melo L.). Molecular Breeding, 27: 385-393. [DOI:10.1007/s11032-010-9439-8]
27. Wang, Y.H., Thomas, C.E. and Dean, R.A. (2000). Genetic mapping of a fusarium wilt resistance gene (Fom-2) in melon (Cucumis melo L.). Molecular Breeding, 6: 379-389.
28. Whitaker, V.M., Bradeen, J.M., Debener, T., Biber, A. and Hokanson, S.C. (2010). Rdr3, a novel locus conferring black spot disease resistance in tetraploid rose: genetic analysis, LRR profiling, and SCAR marker development. Theoretical and Applied Genetics, 120: 573-585. [DOI:10.1007/s00122-009-1177-0]
29. Win, K.M., Korinsak, S., Sirithunya, P., Lanceras-Siangliw, J., Jamboonsri, W., Da, T., Patarapuwadol, S. and Toojinda, T. (2013). Marker assisted introgression of multiple genes for bacterial blight resistance into aromatic Myanmar rice MK-75. Field Crops Research, 154, 164-171. [DOI:10.1016/j.fcr.2013.08.002]
30. Wu, S.B., Franks, T.K., Hunt, P., Wirthensohn, M.G., Gibson, J.P. and Sedgley, M. (2010). Discrimination of SNP genotypes associated with complex haplotypes by high resolution melting analysis in almond: Implications for improved marker efficiencies. Molecular. Breeding, 25: 351-357. [DOI:10.1007/s11032-009-9324-5]
31. Yohannes, T., Tesfamichael, A., Kiambi, D., Folkertsma, R., Tom Hash, C., Ngugi, K., Mutitu, E., Abraha, N., Weldetsion, M., Mugoya, C., Masiga, C.W. and De Villiers, S. (2015). Marker-assisted introgression improves Striga resistance in an eritrean farmer-preferred sorghum variety. Field Crops Research, 173: 22-29. [DOI:10.1016/j.fcr.2014.12.008]
32. Zheng, X.Y., Wolff, D.W., Baudracco-Arnas, S. and Pitrat, M. (1999). Development and utility of cleaved amplified polymorphic sequences (CAPS) and restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) linked to the Fom-2 fusarium wilt resistance gene in melon (Cucumis melo L.). Theoretical and Applied Genetics, 99: 453-463. [DOI:10.1007/s001220051257]
33. Zhijuan, J., Jianyao, S., Yuxiang, Z., Qian, Q. and Changdeng, Y. (2014) Application of a simplified marker-assisted backcross technique for hybrid breeding in rice. Biologia 69(4): 463-468. [DOI:10.2478/s11756-014-0335-2]



XML   English Abstract   Print



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 5، شماره 1 - ( 1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها