@article { author = {Rezainia, Majid and Maharlooei, Mohammadmehdi and Abdolshahi, Roohollah}, title = {QTL mapping of biomechanical traits related to lodging resistance in bread wheat}, journal = {Agricultural Biotechnology Journal}, volume = {12}, number = {4}, pages = {77-98}, year = {2021}, publisher = {Shahid Bahonar University of Kerman and Iranian Biotechnology Society}, issn = {2228-6705}, eissn = {2228-6500}, doi = {10.22103/jab.2020.16507.1259}, abstract = {Objective  Lodging is the permanent horizontal growth of stem and has been considered as a limiting factor in cereal production. Identification of traits that affect grain yield is very important in breeding programs. Furthermore, genetic diversity is essential for breeding programs and increasing selection efficiency. This research was set up to study genetic diversity, evaluation of biomechanical traits, assess lodging stem and detect quantitative traits loci (QTLs) in a RIL population of bread wheat.    Materials and methods A large population including 225 bread wheat lines was assessed in a randomized complete block design with two replications in research field of Shahid Bahonar University of Kerman during 2017-2018 growing season. To define biomechanical properties of stems, a universal testing machine equipped with 3-point bend and shear test probes was used.      Results Results of ANOVA showed significant difference between wheat genotypes for all traits. Modulus of elasticity of stem had the highest response to selection (21.65) in comparison with other traits. Moreover, this trait had high genetic variation. Based on these results, modulus of elasticity of each individual plant stem can be used as an effective factor in selection programs. Plant height had the highest narrow sense heritability (0.59) among evaluated traits. Cross section area had strong and significant correlation with moment of inertia (r=0.818**). In the molecular assay of this research, linkage map and QTL mapping of traits performed by inclusive composite interval mapping (ICIM) method. Linkage map was constructed based on diversity array technology (DArTs) and SSR markers.    Conclusions A total of 12 QTLs have been identified which had LOD higher than 2.5. These QTLs were controlling 6 biomechanical traits including: specific shear energy, maximum shear energy, moment of inertia, flexural stiffness, maximum specific bending strength and modulus of elasticity. The information of identified QTLs could be used in wheat breeding programs using marker assisted selection.  }, keywords = {Quantitative traits loci (QTL),Bread wheat,Inclusive composite interval mapping (ICIM),DArT marker}, title_fa = {نقشه یابی QTL‌های کنترل‌کننده خصوصیات بیومکانیکی مقاومت به ورس در گندم نان}, abstract_fa = {هدف: ورس یا خوابیدگی ساقه به‌عنوان یک عامل محدودکننده تولید در غلات مطرح  است. بررسی کمی صفت‌های بیومکانیکی مانند مقاومت برشی ویژه، مساحت مقطع عرضی، گشتاور اینرسی، انرژی خمشی ویژه، قطر خارجی، ضخامت پوسته، انرژی برشی ویژه، مقاومت خمشی ویژه و ضریب ارتجاعی ساقه که میزان مقاومت ساقه در مقابل ورس را نشان می‌دهند از اهمیت زیادی برای به نژادگران برخوردار است. با این وجود تا‌کنون هیچ اطلاعاتی در مورد ژنتیک این صفات وجود ندارد. در این پژوهش QTL‌های کنترل کننده صفت‌های بیومکانیکی ساقه در جمعیت دابل هاپلوئید 225 لاینی حاصل از تلاقی RAC و Kukri بررسی شد.  مواد و روش‌ها: در این مطالعه 225‌ لاین از گندم دابل هایپلوئید در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال زراعی 1396-97 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی کشت شد. پس از برداشت، به منظور مطالعه مشخصه‌های بیومکانیکی ساقه از دستگاه بارگذاری چند منظوره با استفاده از کاوش‌گر‌های خمش سه نقطه‌ای و برشی استفاده شد. نتایج: تجزیه واریانس وجود تنوع ژنتیکی برای این صفات را به خوبی نشان داد. ضریب ارتجاعی (مدول الاستیسیته) ساقه بیشترین مقدار کارایی گزینش (65/21) را به خود اختصاص داد. با توجه به ضریب تغییرات ژنتیکی و میزان کارایی گزینش بالا، می‌توان از این صفت در گزینش برای مقاومت به ورس در گندم نان بهره جست. ارتفاع بوته بیشترین میزان وراثت پذیری خصوصی (59/0) را بین صفات مورد ارزیابی داشت. مساحت مقطع بیشترین همبستگی را با گشتاور اینرسی (**818/0=r) داشت. دراین پژوهش سه ‌QTL بر روی کروموزوم‌های A3، D2 و B1 شناسایی شد که به طور هم‌زمان کنترل ژنتیکی انرژی برشی ویژه و بیشینه مقاومت برشی ویژه را بر عهده داشتند.  نتیجه گیری: یک QTL بر روی کروموزم D3 برای ممان اینرسی سطح، دو‌QTL بر روی کروموزم‌های A4 و B4 برای انرژی خمشی ویژه، دو QTL بر روی کروموزم‌های D5 و B4 برای حداکثر مقاومت خمشی ویژه، دو‌QTL بر روی کروموزم‌های A4 و B4 برای انرژی خمشی ویژه و یک ‌QTL بر روی کروموزم A5 برای ضریب ارتجاعی شناسایی شدند. با استفاده از گزینش به کمک نشانگر می توان از این QTLهای شناسایی شده در برنامه‌های به‌نژادی بهره برد. }, keywords_fa = {خصوصیات بیومکانیک ساقه,مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب جامع (ICIM),نشانگر DArT,خوابیدگی}, url = {https://jab.uk.ac.ir/article_2778.html}, eprint = {https://jab.uk.ac.ir/article_2778_75208171c8512c79e6ff57446a18f741.pdf} }