Modern Genetics Journal

fa مطالعه ارتباطی جامع ژنوم (GWAS) در جمعیت‌های متنوع گندم دوروم (Triticum turgidum L. var durum) برای تحمل تنش شوری Genome Wide Association Study (GWAS) in a Diverse Population of Durum Wheat (Triticum turgidum L. var durum) for Tolernce to Salinity Stress ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable <div style="text-align: justify;">گندم دوروم (Triticum durum Desf.) که بهعنوان گندم ماکارونی شناخته میشود گیاهی تتراپلوئید بوده که بعد از گندم نان دارای اهمیت بالایی در تأمین زنجیره غذایی انسان دارد. در بین تنشها محیطی، شوری یکی از مخربترین تنشهای غیر زنده است که تأثیر سویی بر رشد و نمو و عملکرد گندم دارد. این پژوهش با هدف شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با برخی از صفات فنولوژیک، مورفولوژیک و فیزیولوژیک در دو محیط نرمال و تنش شوری انجام شد. مواد ژنتیکی شامل 121 ژنوتیپ گندم دوروم بود که در قالب آزمایش حجیم شده در دو محیط نرمال و تنش شوری (آبیاری با آب شور دارای هدایت الکتریکی ۲/۸ دسی زیمنس بر متر) کشت شدند. نتایج به دست آمده از تجزیه و تحلیل دادههای آزمایشی نشان داد تنوع ژنتیکی گستردهای از نظر اکثر صفات فنولوژیک، مورفولوژیک و فیزیولوژیک در ژنوتیپهای ارزیابی شده گندم دوروم وجود داشت. نتایج حاصل از تجزیه ارتباط دادههای SNP و صفات اندازهگیری شده نشان داد در مجموع 598 ارتباط نشانگر-صفت معنیدار در محیط نرمال شناسایی شد که در بین آنها 101 نشانگر با بیش از یک صفت دارای ارتباط معنیداری بودند. دامنه ضریب تبیین (R2) نشانگرها بین 004/0 تا 84/11 درصد متغیر بود. در شرایط تنش شوری در مجموع 503 ارتباط نشانگر-صفت معنیدار شناسایی شد که در بین آنها 84 نشانگر با بیش از یک صفت دارای ارتباط معنیداری بودند. دامنه ضریب تبیین (R2) نشانگرها بین 001/0 تا 53/13 درصد متغیر بود. در هر دو شرایط محیطی بیشترین ارتباطلات معنیدار مربوط به ژنوم B بود. بررسی و مقایسه نشانگرهای پیوسته با صفات مختلف در هر دو محیط نرمال و تنش شوری نشان داد 197 نشانگر با حداقل یک صفت در هر دو محیط ارتباط معنیداری داشت. در بین نشانگرهای شناسایی شده نیز 12 نشانگر با صفت PRL، پنج نشانگر با صفت AWL، چهار نشانگر با صفت LL و دو نشانگر با صفت Bio در هر دو محیط نرمال و تنش شوری مشترک بودند. بهطور کلی با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش میتوان اظهار داشت ژنوتیپهای منتخب قابلیت استفاده در برنامههای بهنژادی گندم دوروم با هدف اصلاح برای افزایش تحمل به تنش را دارند. علاوه براین نیز میتوان نشانگرهای شناسایی شده مرتبط با صفات را بهمنظور تعیین موقعیت دقیق آنها روی کروموزوم، نقشهیابی دقیق یا فاین مپینگ نمود و پس از همردیفی و شناسایی ژن کاندید و انجام ژن کلونینگ در غنیسازی ژرم پلاسم الیت مورد استفاده قرار داد همچنین میتوان پس از همردیفی و شناسایی ژن کاندید مسیر توسعه مارکرهای مولکولی مانند SCAR یا هرمی کردن کیوتیالها را دنبال کرد.</div> <div style="text-align: justify;">Durum wheat (Triticum durum Desf.), commonly known as pasta wheat, is a tetraploid species that plays a major role in the global human food supply after bread wheat. Among environmental stresses, salinity is one of the most detrimental abiotic factors, severely affecting wheat growth, development, and productivity. This study aimed to identify genomic regions associated with phenological, morphological, and physiological traits under normal and salinity stress conditions.  A total of 121 durum wheat genotypes were evaluated using an augmented design under both normal and salinity stress conditions (electrical conductivity of 8.2 dS m⁻¹). The results revealed considerable genetic diversity among the evaluated genotypes for most measured traits. Association analysis between SNP markers and phenotypic traits identified 598 significant marker–trait associations under normal conditions, of which 101 markers were associated with more than one trait. The proportion of phenotypic variance explained (R²) by these markers ranged from 0.004% to 11.84%.  Under salinity stress conditions, 503 significant marker–trait associations were detected, including 84 markers associated with multiple traits, with R² values ranging from 0.001% to 13.53%. In both environments, the majority of significant associations were located on the B genome. Comparative analysis of markers consistently associated with traits across both environments revealed 197 markers significantly associated with at least one trait under both normal and salinity stress conditions. Among these, 12 markers were associated with proline content (PRL), five with AWL, four with leaf length (LL), and two with biological yield (Bio) in both environments.  Overall, the identified genotypes and associated markers provide valuable genetic resources for durum wheat breeding programs aimed at improving salinity tolerance and can be effectively utilized in marker‑assisted and genomic selection strategies.</div> تجزیه ارتباطی, شاخص فاصله ژنوتیپ-ایدئوتیپ چندصفتی, تنش شوری, صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک, نشانگر SNP Salinity stress, SNP markers, physiological traits, association analysis, MGIDI 0 0 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-542-1&slc_lang=fa&sid=1 Forouzan Heydari فروزان حیدری heydarif.65@gmail.com 10031947532846008900 10031947532846008900 No University of Tehran دانشگاه تهران Mohammad Reza Bihamta محمدرضا بی همتا f.heydari65@ut.ac.ir 10031947532846008901 10031947532846008901 Yes University of Tehran دانشگاه تهران Ali Ashraf Mehrabi علی اشرف مهرابی heidarif.65@gmail.com 10031947532846008902 10031947532846008902 No Shahed University, Tehran دانشگاه شاهد-تهران Mansoor Omidi منصور امیدی mansooromidi56@gmail.com 10031947532846008903 10031947532846008903 No University of Tehran دانشگاه تهران